Техника - молодёжи 1952-11, страница 26

ской части Советского Союза отбрасывает инфракрасные лучи в 3 раза сильнее, чем тундровый можжевельник. Поэтому можно сделать вывод, что при суровом марсианском климате растения должны приобрести свойство полного поглощения инфракрасных лучей, необходимых для их жизни и развития.

Так астроботаника объяснила первое оптическое отличие марсианской растительности от земной.

Перейдем теперь ко второму отличию.

Если при помощи спектроскопа разложить на составные цвета свет, отражаемый зеленым растением, то-есть получить спектр этого света, то в определенном участке красных лучей будет наблюдаться темная полоса, показывающая, что этот участок лучей растением поглощен. Это поглощение производится тем веществом, которое дает растению зеленый цвет и называется хлорофиллом; поэтому темная полоса в участке красных лучей называется полосой поглощения хлорофилла. Хлорофилл является обязательной составной частью любого зеленого растения. Вот почему астрономы и ботаники ожидали, что в спектре тех мест Марса, где предполагается существование растительности, должна наблюдаться п^оса поглощения хлорофилла. Однако многолетние поиски Ьтой полосы не обнаружили ее присутствия.

Обдумывая этот вопрос, я еще в 1946 году писал, что причину отсутствия на этой планете полосы хлорофилла надо искать также в суровом марсианском климате. В самом деле, если земным растениям, живущим в мягком климате, для жизненных потребностей достаточно поглощать сравнительно узкую полосу красных лучей, то растение марсианское, чтобы обеспечить себя нужным теплом, должно заметно поглощать, кроме инфракрасных лучей, все длинноволновые лучи видимого спектра, то-есть лучи красные, оранжевые, желтые и зеленые, несущие около четырех десятых солнечного тепла. Таким образом, полоса поглощения хлорофилла сильно растягивается и становится малозаметной.

Это теоретическое заключение также следовало проверить на земных растениях. Наблюдатели Марса знают, что его растительность имеет в пору расцвета голубой оттенок. Поэтому мы обратили внимание на голубую канадскую ель, сняли спектр этой ели и действительно удостоверились, что полоса хлорофилла в нем не видна. Между тем в спектре обыкновенной сосны полоса хлорофилла видна очень отчетливо. Как показывает само название, родина голубой ели — Канада — имеет суровый климат.

Одновременно мы сделали интересные наблюдения, касающиеся поведения полосы хлорофилла у тянь-шан-ской ели, растущей близ Алма-Аты. В марте при температуре +2° полоса хлорофилла в ее спектре была очень отчетлива, а при —6° она исчезла. Таким образом, оказалось, что местное растение быстро приспосабливается к условиям окружающей среды. Аспирант сектора астроботаники В. С. Тихомиров исследовал поведение полосы поглощения хлорофилла в спектре хвойных деревьев в течение круглого года. Оказалось, что эта полоса весьма отчетлива летом и очень слабо выражена зимой. Далее оказалось, что в спектре почти всех растений, растущих в районе города Салехарда, на далеком севере, полосы хлорофилла не обнаруживается. Таким образом, стало очевидно, что Ьтой полосы у марсианской растительности нет потому, что климат Марса очень суров.

Второе оптическое отличие марсианских растений от земных получило простое объяснение.

Третье оптическое отличие — различие в основном цвете: земные растения зеленые, а марсианские голу-

Белая лилия и разрез черенка ее листа. В разрезе видны пузырьки воздуха, запасаемого растением, приспособившимся к жизни в условиях кислородного голодания.

бые. Но теперь, учитывая все вышеизложенное, нетрудно пенять, что если растение сильно поглощает все лучи, кроме голубых, синих и фиолетовых, заключающих в себе минимальную часть энергии спектра, то оно должно иметь цвет, составленный из этих последних лучей.

Предположение, что в суровом климате листва растений должна иметь голубой, синий и даже фиолетовый цвет, подтверждается наблюдениями над растительностью высокогорных районов Земли.

ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТЬ РАСТЕНИЙ К УСЛОВИЯМ СРЕДЫ

Противники предположения о существовании на Марсе растительной жизни указывают и на другие трудности для ее развития и существования. К этим трудностям, кроме суровости марсианского климата, они относят также, во-первых, недостаток воды, а следовательно, большую сухость марсианской атмосферы, и, во-вторых, недостаток в ней кислорода.

Рассмотрим эти возражения по порядку.

В Якутской области, в районах Верхоянска и Оймякона, климат не менее суров, чем на Марсе, а между тем там живет около 200 видов растений. Резкие колебания температуры на Марсе от восхода солнца к полудню сравнимы с колебаниями на Памире. К тому же .в приполярных областях Марса солнце не заходит в течение более или менее длительного периода, и там в это время температура непрерывно остается выше нуля.

А вот что пишет об условиях жизни на Памире профессор П. А. Баранов: «Континентальность климата на Памире выражена чрезвычайно резко: годовое колебание температуры на поверхности почвы достигает 102^я, суточные же колебания на поверхности почвы доходят до 60°.

...Второе, что резко бросается в глаза при изучении климата Памира, — это чрезвычайная сухость воздуха. Памир — высокогорная пустыня. Переваливая через высочайшие хребты, окружающие со всех сторон Памир, воздушные течения иссушаются, оставляя свою влагу в виде грандиозных, величайших в мире ледников и снежников, и приходят в долины Памира с ничтожным содержанием влаги. Влажность воздуха крайне низка. Относительная влажность очень низка в летние полуденные часы, когда температура бывает наиболее высокой...

...Однако все крайности климата не являются непреодолимыми препятствиями для развития культурного растения...

...Своеобразная обстановка Памира преобразует растения, обладающие в обычных условиях высокими показателями испарения влаги, в растения мало испаряющие, несмотря на обильный полив и величайшую сухость воздуха».

Таким образом, ни чрезвычайная сухость воздуха Памира, ни суровость климата не являются препят-ствиями для жизни и развития растений.

В атмосфере Марса мало кислорода. Для жизни (фотосинтеза) растение использует углекислый газ. Его в атмосфере Марса вдвое больше, чем в земной. Но при фотосинтезе растение выделяет кислород Спрашивается: почему же в атмосфере Марса так мало кислорода? ¹ | '

Ответ может быть такой. Так как кислород необходим растению для дыхания, то растение при фотосинтезе может не выделять его в атмосферу, но сохранять как в своих наземных частях, так и в корнях. На Земле в почвенном воздухе имеются значительные количества кислорода. Однако дело обстоит так только в почвах с хорошей комковатой структурой. В бесструктурных и особенно заболоченных почвах положение резко меняется. Здесь корневая система растения уже может ощущать недостаток кислорода. «Эволюция болотных растений шла по линии приспособления к уменьшенному количеству кислорода. Как известно, большинство болотных и водных растений имеет значительные запасы воздуха внутри своего тела в виде широких межклетников, аэренхимы, дыхательных корней и других приспособлений», — пишут П. А. Генкель и Л. В. Кудряшов.

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ НА ВЕНЕРЕ

В 1948 году астроботаники подтвердили существование самоизлучения зеленых частей растений в красных и инфракрасных лучах и открыли самоизлучение цветов растений в этих же лучах. ?

Далее было обнаружено, что это самоизлучение увеличивается с возрастанием температуры воздуха. Так,