Как растенията произвеждат енергия

Как растенията произвеждат енергия

Въздухът, който дишаме, е газова смес, съставена от четири пети азот и една пета кислород. Ако имаше повече азот и недостатъчно кислород, не бихме били тук. Кой изготви химическата формула на въздуха, съвършено приспособена за нуждите на растенията, животните и човека?

В газообразна форма азотът от въздуха не може да се асимилира от растенията. Обаче азот им е необходим, за да живеят. И тук въображението на случайността е неизчерпаемо. Тя е “изобретила” малки живи същества, способни да използват азота в чисто състояние и да го трансформират, за да направят “услуга” на приятелите си – растенията. Това са едноклетъчните същества – бактериите, които се срещат и в земята, и във водите. Тези микроорганизми могат да абсорбират чистия азот от въздуха и да го трансформират в съединения, наречени нитрати, за да може да изиграе първостепенната си роля при растежа на растенията.

С помощта на ензими нитратите се свързват със захарите, съдържащи се във всяка клетка; така започва подготвителната фаза за образуването на протеините, необходими за живота. Във всяко растение има извънредно сложен химически завод. Той е истинска фабрика за храна, чиито тайни още не са напълно разкрити от човека. Този завод не функционира без топлината и светлината на слънцето. Слънцето не се задоволява само да създава багрите за радост и наслада на художниците и фотографите. Радостта на слънчевия пейзаж е вдъхновил Едмон Ростан в неговия Шанеклер:

“О, слънце! Ти, без което нещата

не биха били това, което са!”

Изразът, пълен с чар и поезия, е много сполучлив, но далеч не може за изрази реалността в цялата й същност. Без слънцето нещата на биха съществували, планетата би била мъртва и то – съвсем мъртва. Ценим го най-вече, защото прави плодовете да зреят, житото да пожълтява и кожата ни по-тъмна лятно време на плажа. Но главното в неговото действие не е зрелището, то е по-загадъчно и по-действено – поддържането на живота.

Когато листата са изложени на неговите лъчи, в тях се извършва един тайнствен и учудващ процес, наречен фотосинтеза. Този процес е навярно най-фундаменталният и най-важният за живота в света. Под микроскоп може да се види, как хлорофилът тече безспир в клетките на листа. Под действието на слънцето чрез процеса фотосинтеза, растението абсорбира въгледвуокиса от въздуха, както и водорода от почвената вода и други хранителни елементи; как – човекът още не е могъл съвършено да обясни. Кой измисли и създаде тези нечувано сложни заводи? Откъде идва тази съвършена хармония между биологичната среда, въздуха, слънцето, растителния свят и животинското царство? Как случайността-провидение е могла да обмисли всичко и да намери толкова находчиви разрешения и на най-трудните въпроси? Кой е предвидял намесата на “свръхнадарените” ензими, тези особени елементи – специални биокатализатори, които служат така добре на вашето храносмилане, а също и за протичането на извънредно сложни реакции във всички живи същества?

Капанът

Може би сте виждали капани за ловене на вълци и мечки. Тези капани имат спусък. Ако се натисне отгоре, рязко се затварят. Добре позната “лапнимуха” или “мухоловка” е чудновато насекомоядно растение. То представлява и капан със спусък, и то капан “интелигентен”. Не намирайки достатъчно азот в бедните торфени находища на Съединените щати, където обикновено расте, то допълва своето меню, като хваща насекоми с листата си, чиито два края се навеждат един към друг.

Ако ударите капана да вълци с дърво, той се затваря със сух удар; не прави разлика между пръчка и животно. Мухоловката не се мами. В научния институт “Муди” в САЩ, изследователите са изпитали нейната доверчивост. Ако се пипнат нишките на спусъка един – единствен път, нищо не става; ако се пипнат повече от един път, капанът се затваря. Така не се губи никаква енергия. Стръкче или лист, попаднали в капана не го задвижват. Още по-учудващо е функционирането на нишките на спусъка. През тях минава електрически ток. Когато нещо се допре до тях, токът прекъсва. За да се задейства затварянето на капана, трябва точен брой негативни импулси. Насекомото не знае това. То мърда, за да смуче нектара, допира се многократно до нишките и прави капана да се затвори. Капанът е и стомах. Животното е смляно живо от киселинен сок, богат на пепсин, и листната повърхност всмуква получената хранителна течност. Растението ще се отвори отново след няколко дни, за да започне своята работа. Не е благоразумно да стъпваш в такъв “ресторант”; но, каква находчивост за хващане на клиентите в капана!

Компасът на прелетните птици

Сребърният дъждосвирец е също шампион на въздуха. През лятото живее и мъти в най-самотните тундри на Източен Сибир и Аляска. Преди настъпването на страшната зима Далечният Север възрастната птица полита към ясното небе и се установява по очарователните крайбрежия на Хавайските острови. Царски живот, който заплаща скъпо: 3000 километра над морето без да спира, без да яде, без да си почива. Лети ден и нощ към тези малки островчета на огромния океан, без да се заблуди. “Малките остават назад, тъй като са много малки за такова пътуване. Но четири седмици по-късно, когато наберат сили, те на свой ред усещат в себе си настойчивия повик да емигрират и тръгват към мястото, което не познават”. За да стигнат, трябва да прелетят 3000 километра по необозначен път. Нямат нито кърта, нито компас, нито секстант, нито радиоуказател. Следват път, който никога преди това не са преминавали. “Кой кара сребърния дъждосвирец да търси място, което никога не е виждал? За направляването на самолет са необходими множество мъдро устроени уреди, тонове съоръжения, радиознаци, “малка армия от висококвалифицирани хора, направляващи самолета от земята и работещи през целия маршрут. Обаче в малката главица на дъждосвиреца има нещо, което никоя находчивост на човека не би могла да възпроизведе”.

Миграцията на змиорките

Когато изучаваме света на животните, учудването ни няма граници. Съдете сами!

В зрелостта си змиорките напускат езерата и реките, където живеят, и се отправят от всички краища на света към мястото за среща, общо за всички: морето Саргас, на ширината на Бермудите. Тук се размножават и умират. Какво става с новородените? Родителите им не са им казали към коя националност принадлежат. Те следват инстинкта си. Чудно нещо, малките змиорки поемат точно пътя, следван от родителите им, в обратната посока. Отечеството им не е вписано в паспорта, то е вдълбано в клетките на техния мозък. Те отиват точно към мястото, където са живели техните деди, било то река или блато. Кой им показва пътя? Загадка! Никога не са хващани европейски змиорки в американски води и обратно. Природата, която предвижда всичко, е направила така, че европейските змиорки, които трябва да изминат по-дълъг път, достигат зрелостта си за една година, промеждутък от време, необходимо за дългото им пътуване. Кое е по-чудно: поведението на змиорките или случайността?

Радарът на прилепа

“Прилепът не е сляп, но изкуството му да избягва пречките не е свързано със зрителните му способности”. Превържете очите му и го пуснете в стая, където са опънати конци, тънки 0,3 мм; той заобикаля препятствието така сръчно, както с отворени очи при пълна светлина. Как се справя? Животното е снабдено с истинска радарна система. То издава ултразвуци при летенето си – до две или три октави над това, което можем да чуваме. Средната слухова чувствителност на човека е по-ниска от 14 000 херца. Прилепът издава и чува до повече от 10 000 вибрации в секунда. Ако бяхме способни да чуем неговите вибрации сигнали, би ни се сторило, че чуваме отблизо тътена на реактивен самолет. Бихме живели в ад от децибели.

Важното за прилепа не е самият звук, а ехото му. Звуковите вълни се връщат обратно, когато са се ударили в предмет: дърво, стена или насекоми, движещи се във въздуха. Времето, изминало между издаването и приемането му, показва точно разстоянието. Но възниква проблема: Как да се избегне смесването на излъчената вълна и нейното ехо? И тук също, природата (термин, който нищо не обяснява или пък случайността, чудотворната случайност) е намерила разрешение: когато носът на животното излъчва ултразвуци, ушите му стават глухи. Когато носът спира излъчването, ушите чуват отново. Просто трябвало е само да се помисли за това и...да се направи! Но как прилепът прави разлика между електрическата жица и насекомо – пресмятане, което става за стотна от секундата? Загадка! Това дребно млекопитаещо, с ужасяващо лице, но твърде полезно, носи в главата си слухов анализатор – много сложен, шедьовър на миниатюрността. Не знаем как мозъкът му третира получените информации под формата на ехо. Неговият радар не е ли част от разумен план? Но чий? На прилепа ли?

Звуковият апарат на делфините и китовете

Спектаклите, организирани с опитомени делфини, са невероятно пленяващи. Трябва да видите как тези симпатични китообразни изпълняват своите геройски номера при свирката на дресьора им.

С помощта на хидрофони, поставени за откриване на подводници, е било “уловено” учудващо разнообразие от шумове, издавани под водата от делфините, а също и от китовете. Някои от тях могат да издават ултразвуци, остри колкото тези на прилепа. “Знаем също,че те използват ефекта на ехолокацията, за да избегнат пречките и да открият плячката си и че имат звуков “език” за социалните си общувания!”

Детекторът с инфрачервени лъчи на гърмящата змия

Детекторът с инфрачервени лъчи е бил “открит” от природата много преди човеците. Американската гърмяща змия открива мишката на няколко метра от себе си по излъчваната от нея топлина. Съставеното от мембрана, богата на нервни окончания, и поставено в дъното на дупка в муцуната на влечугото нещо като термично око, му дава възможност да локализира топлокръвната плячка. То усеща температурните разлики от порядъка на една хилядна от градуса, докато термичните детектори на човешката кожа приемат най-много до една десета от градуса.

Човекът

Стомахът

Запалете вързоп съчки в дървен сандък – съчките и сандъкът ще пламнат заедно. Разтопете олово в оловен съд, ще видите без закъснение резултата. Ядете месо – няколко часа след това то се е смляло, без самият ви стомах да се е смлял. “Удивен съм, че си оставам все със стомах”, пише не без чувство на хумор един мисионер. Наистина има на какво човек да се удивлява.

Солната киселина е необходима за храносмилането. Тя размеква храната и дава възможност на пепсина да разложи протидите, съдържащи се в храните. Тази киселина е така мощно корозионна, че би надупчила килим. Обаче, тя не уврежда стените на стомаха. Каква е тази загадка? Много просто – дебел пласт слуз покрива стените и ги пази от киселината.

Кой е впрочем този съобразителен инженер химик, който е изнамерил най-добрия начин, за да защити нашия “стомашен джоб”? Случайността?

Черният дроб

Зад плаващите ни ребра, малко вляво, е прикрит миниатюрен химически завод (само 1 500 грама) – едно чудо на сложността, смайващо със значението и многообразието на функциите си.

Тази сутрин сте се порязали, бръснейки се. Изтекла е малко кръв, която скоро се е съсирила. И добре, че е така! Благодарете на вашия черен дроб, че кръвта не е изтекла до капка. Действително, той изработва фибриногена и протромбина, предизвикващи съсирването на кръвта, когато има рана. Но как да се осигури несъсирването й в кръвоносните съдове? Тук дробът също има заслуги (както и белите дробове, а и други органи), като секретива хепарин. Кой е предвидял съсирващите и антисъсирващите клетки да изпълняват ролята си, без да си пречат, и то в подходящо време? Случайността?

Кой е направил чернодробната лаборатория – големия доставчик на вашия “завод” за червени кръвни телца – костния мозък? Случайността? “Черния дроб го снабдява с желязо, като го връща грижливо очистено от остарелите и неизползваеми червени кръвни телца, които далакът унищожава с невероятния темп от десет милиона в секунда”.

Функциите на вашия черен дроб са толкова важни, че без него не бихте живели и 24 часа. За щастие тъканта му е в голямо изобилие, като че ли “случайността” ни е презапасила срещу износването му, така че “може да живеем горе долу нормално, дори ако функционира само една четвърт от него”.

Черният дроб е и център на дезинтоксикация. Той произвежда протеините на кръвта и холестерола. Осигурява мазнините чрез синтеза на част от захарите и месото, изядени в повече. Частично отговаря и за поддържане на нивото на захарта в кръвта. Той разгражда животинските продукти, като протидите. Но тогава в кръвта се появява утайка, амоняк, който може да ви убие за няколко минути, ако се концентрира в нервните ви клетки. Обаче дробът бди, той дебне амоняка и го трансформира в уреа, която се елиминира чрез бъбреците. Кой го постави като часовой?

Кой измисли и монтира този напълно автоматизиран завод, който приема храните, анализира ги, разпределя ги, складира ги, трансформира ги в неизброимо множество продукти и ги поднася на своята клиентела в зависимост от нейните нужди? Случайността?

Майчиното мляко

Преди да секретира мляко, в първите три-четири дни от раждането майката отделя течност, лишена от всякаква хранителна субстанция – коластра. Бебето губи малко от теглото си, но коластрата помага да се изчистят хранителните му пътища от слуз и други остатъци, намиращи се по тях. Богата на антитела, тя защитава детето от болести, които могат да бъдат и опасни: едра шарка, коклюш, скарлатина. С израстването на бебето естеството на млякото се променя, тъй като детето има все повече нужда от калций за оформяне на костите. Какво чудно адаптиране на майката към детето й!

Осезанието

Обмислена много добре, за да хваща с противопоставяне на палеца и четирите пръста, човешката ръка притежава до 200 нервни окончания на квадратен сантиметър. Краищата на пръстите са по-чувствителни от която и да е друга част на тялото, с изключение на устните и езика.

Кой е предвидял тази изключителна гъстота на нервни окончания точно там, където са най-нужни?

Обонянието и вкусът

Известно е значението, което тези две физиологични функции – обонянието и вкусът – имат за растежа на живите същества. В носните кухини малки косъмчета плуват в тънкия пласт слуз, който покрива обонятелната мембрана. Въздухът, който дишате, се разлага в слузта и веднага обонятелните луковици възбуждат тези косъмчета, които изпращат сигнали на обонятелния център. В същата секунда мозъкът ви превежда тези сигнали така, че вие си казвате: “Това мирише на изгоряло, на гранясало, на виолетки или на жасмин”.

Една храна се преценява по-добре, когато вкусът й се прибавя към миризмата й, благодарение връзката между носните кухини и небцето. Молекули от храната се разлагат в слюнката и идват при групите клетки, наречени вкусови луковици на повърхността на езика. Тези луковици съдържат сетивни клетки, приемащи вкусовите възприятия. Всяка от тези клетки има власинка, образуваща папила към повърхността.

Декодирането на миризмите и вкусовете се извършва по неврохимичен път, чийто загадки все още не са обяснени. Кой гений е измислил химиовъзприемчивостта и химиоселекцията на разтворените летливи вещества? Освен свърхчовешка интелигентност, той доказва и дълбоката си загриженост, защото ни е снабдил с изключителната апаратура, благодарение на която се радваме и на аромата на розата, и на вкуса на ягодата. На кого да благодарим? Пак на случайността ли?

Слухът

Когато се раздвижат клавишите на пианото, малки чукчета удрят кордите, карайки ги да вибрират всяка на своята честота. Вибрирайки, те предават вълни със същата честота. Тези вълни се предават от външното ухо, минават през слуховия канал и удрят тъпанчето. Вибрациите на тъпанчето преминават през средното ухо по верига от три костички: чукче, наковалня и стреме. Костичките ги предават на една мембрана (овален “прозорец”, намиращ се зад стремето). Дотук не чувате нищо, тъй като разпространението на вълните не е достигнало до вътрешното ухо. То е съставено от много любопитен орган, прецизно изработен, познат под името “охлюв”. Тази тръба, навита като черупката на охлюв, е най-важната част на вътрешното ухо, тъй като на нейното ниво става приемането на звуковете. Ако можехме да я разгънем, бихме имали уникален музикален инструмент, подобен на огромна арфа, съставен от 24 000 корди, “къпещи се” в течността, която изпълва охлюва. Дължината на тези корди варира, увеличавайки се от основата към върха на органа. Най-малката е само една двадесета от милиметъра. Тя може да улавя високите звуци. Тази, която е предназначена за най-ниския звук, е дълга дванадесет милиметра. В този именно приемател става декодирането на звуковите вибрации в нервни импулси. Чрез многобройни нервни разклонения вибриращи власинки ги изпращат по слуховия нерв, който пък ги отвежда до слуховия център в мозъчната кора.

Тази толкова деликатна машина е невероятно миниатюрна! Необходим е микроскоп, за да се различат детайлите.

“Предаването на звуците от един елемент на друг е един от най-трудните проблеми, поставени пред науката. Но в ухото този проблем е великолепно разрешен чрез механичната прецизност на средното ухо с неговите диафрагми и костички, които му служат за лостове”. Тези миниатюрни костички имат размер, който не се променя от раждането до смъртта.

“Случайно ли е това, че именно те са единствените кости в тялото на бебето, които не растат и са развити още от раждането?”

Зрението

Действително, човешкото око е един чудесен фотоапарат, снабден с най-модерни приспособления, монтирани не поединично, а комплексно. Ако трябва да се фотографира предмет на определено разстояние, обективът се настройва съответно. Но ако разстоянието се промени, предметът става неясен и обективът трябва отново да се настройва. В окото тази нагласа е автоматична. Вярно е, че отскоро на пазара се появиха апарати, които електрониката е направила автоматични. В известна степен човекът е успял да имитира природата.

Светлинните лъчи проникват през ириса, чийто централен отвор – зеницата – се стеснява или разширява според силата на светлината, подобно на обектив. Ако силата е много голяма, предизвиква затваряне и на клепачите. След като контролът за пропускане на светлината е осъществен, образите трябва да се фокусират чрез събирателна леща. Тук кристалното тяло играе ролята си. Мощни мускули са натоварени да променят формата му хиляди пъти на ден, без да осъзнаваме това. Остава само да снабдим апарата с чувствителен на светлини филм и ще сме готови за фотографиране. И както винаги случайността, която никога не липсва в нужния момент, е поставила фотолента в дъното на очната ябълка, която наистина е тапицирана с чувствителен на светлината слой – ретината. “Окото възприема едновременно два образа – единият в черно и бяла, другият – цветен. И нещо по-интересно – те са в движение. Клетки в ретината, наречени пръчици, регистрират образи само в черно и бяло. Други, конусите, се възбуждат от цвета.” Хиляди нервни разклонения предават образите към мозъка, който ще ги разгадае точно в мига, в който ги получава. Всъщност може да се каже, че не окото е, което вижда, а мозъкът. Една от функциите на окото е регистрирането на светлината.

Чудният орган на зрението не е “издал” още всички свои тайни под микроскопа. Отчасти се знае как става декодирането между визуалния приемателен и оптичния нерв, така че светлинната информация, преведена в нервен импулс, да се предаде в съответния център в мозъка. Но има да се откриват още много загадки. Хвалим постиженията на високо усъвършенстван фотографски апарат. Цената му е трудно достъпна. Възхищаваме се на инженерите, които са го изобретили. На каква цена обаче оценяваме очите си? Кой е създал проекта за устройството им? Кой е изготвил химическите формули, чрез които да се осъществява превръщането на светлинните лъчи в нервни импулси? Кой направи в миниатюр тази феноменално сложна камера, много от елементите на която са видими само с електронен микроскоп? Бог или случайността?

Мозъкът

Човекът се гордее с творческите си постижения: телевизия, космически полети, електронноизчислителни машини, сърдечната трансплантация. Но кой му даде органа, правещ го способен на такива постижения, а именно мозъка, способен да постигне и осъществи най-учудващи научни идеи, да твори изкуство и красота. Не е ли това най-загадъчното и най-сложното устройство в космоса? Толкова учудващо, че сме изкушени да прекалим със суперлативите, за да го охарактеризираме и определим, впрочем без никога да постигнем това напълно. Ако чрез тези едва 1400 грама, от които 80% вода, той обхваща 110 милиарда клетки, от които 10 до 15 милиарда – специализирани (невроните), които обработват и отвеждат притока на импулси със скорост повече от 100 км/ч. във всички части на тялото, дали е произведение на случайността? А кортекса и другите части на енцефала, където се изработват най-висшите човешки способности? Кой постави на точното им място 500 000-те милиарда електрохимични връзки, предназначени да информират мозъка? Кой измисли тази единствена част, способна на “най-абстрактното умозрение, такова, което води до шедьоврите на изкуството, както и до най-вълнуващите открития?

Регистрирайки всички възприятия, които му изпращат клетките, мозъкът получава и изпраща 100 000 известия в минута.Той разпределя тези информации, сравнява ги, анализира ги, декодира ги, прави заключения, препредава ги и ги натрупва в паметта. Той извършва тази херкулесова работа тихо, почивайки си загадъчно и видимо само по време на сън. Неговото изследване едва започва. Ние познаваме вселената по-добре, отколкото собствения си мозък.

Неизчерпаеми чудеса

Анкетата ни за чудесата на природата ще спре до тук. Специалисти във всички научни дисциплини биха могли да напишат енциклопедии за тях. Без да се отегчим бихме вървели от откритие към откритие, от изненада към изненада, от удивление към удивление. Възможно ли е толкова чудни неща да са станали съвсем сами? Може ли да се помисли сериозно, че никакъв разум не е направлявал разработката на тази вселена, така съвършена в много отношения и толкова сложна в най-дълбоките си структури? Физическият свят и живите същества, които го населяват не доказват ли съществуването на едно разумно Същество, Автор на живота, точно както светлината и топлината доказват Слънцето?

Каталог: download
download -> Конкурс „зелена планета 2015" Наградени ученици І раздел „Природата безценен дар, един за всички"
download -> Литература на народите на Европа, Азия, Африка, Америка и Австралия
download -> Конкурс за певци и инструменталисти „ Медени звънчета
download -> Огнената пещ
download -> Задача Да се напише програма която извежда на екрана думите „Hello Peter. #include void main { cout }
download -> Окс“бакалавър” Редовно обучение I до III курс
download -> Конспект по дисциплината „Екскурзоводство и анимация в туризма" Специалност: "Мениджмънт в туризма"
download -> Дипломна работа за придобиване на образователно-квалификационна степен " "
download -> Рентгенографски и други изследвания на полиестери, техни смеси и желатин’’ за получаване на научната степен „Доктор на науките”

Изтегляне 1.3 Mb.

Сподели с приятели: