Нам свойственно недооценивать значение растений в нашей жизни. А они сами, к сожалению, не наделены способностью афишировать свои заслуги. Но если бы кактус на вашем рабочем столе мог разговаривать, то поведал бы вам поразительную историю о том, что совершили его предки. Оказывается, это они изобрели самый важный биологический процесс на Земле – фотосинтез.
Миллионы лет назад поверхность нашей планеты была покрыта голыми скалами, водой и грязью. Единственными формами жизни на ней были бактерии и морские беспозвоночные. Никаких деревьев, птиц, млекопитающих или людей не существовало.
Но однажды в одном из уголков этой голубой планеты, возможно, там, где сейчас находится Южная Африка, произошло чудо. После миллионов лет проб и ошибок сквозь земную кору пробился нежный росток, который выпустил крошечный листочек и открыл новую главу в истории развития жизни.
Что это, если не чудо? Но как слабый росток смог его сотворить?
Когда-то люди называли растения пожирателями почвы, которые создавали сами себя из грязи. В 1640-х годах фламандский ученый Ян Баптиста ван Гельмонт попытался выяснить, так ли это на самом деле. Он провел пятилетний опыт, известный как эксперимент с ивой, в результате которого человечество узнало две вещи: во-первых, что ван Гельмонт обладал неистощимым терпением; во-вторых, что растения не создают себя из грязи.
Ван Гельмонт посадил ивовую ветвь весом в 5 фунтов (2,268 килограмма) в большую кадку, наполненную 200 фунтами (90,718 килограмма) почвы. В течение следующих пяти лет он поливал ветку дождевой водой и наблюдал, как она росла. За это время из ветки выросло дерево, которое он извлек из кадки и взвесил: вес растения составил 169 фунтов (76,657 килограмма), то есть увеличился на 164 фунта (74,389 килограмма). Но самое главное в том, что вес почвы практически не изменился[3]. Это означало, что 164 фунта древесной массы должны были взяться откуда-то еще.
Так как же растения создают свои… тела, если не из почвы? Давайте вернемся к крошечному ростку, который только что увидел лучи солнца, и дадим ему имя – Джерри.
Джерри стал первым, кто придумал очень элегантное решение: создавать ткани тела не из почвы, а из воздуха. Джерри соединил углекислый газ (взятый из воздуха) с водой (она была извлечена из почвы, но фактически не являлась почвой) и использовал солнечную энергию, чтобы синтезировать невиданное ранее вещество, которое он применил для строительства новых частей самого себя. Сейчас мы называем это вещество