Дія електричного струму на клітини рослин та інших живих істот
З проявами електрики людина зустрілася на ранньому щаблі своєї історії. Адже й тоді, як і зараз, постійно палахкотіли блискавками грози.
А ще сухі та чисті кішки фонтанували іскрами, якщо їх гладили проти шерсті. Але довго ще таємничою та непокірною залишалася стихія електричної енергії.
Перші практичні застосування електрики було знайдено лише у 20-х роках ХIХ століття. І тільки відкриття ХХ століття дозволили вмістити блискавку в скляну бульбашку електричної лампочки. Але що тільки не робить електрика сьогодні!
Воно рухає тролейбуси та засвічує екрани телевізорів та смартфонів, зварює метали, та обробляє надтверді сплави та алмази, розганяє елементарні частинки у вакуумних камерах надпотужних прискорювачів. Не перерахувати сьогодні всіх його застосувань! Але чи всі можливі застосування електроенергії вже відкриті?
Вплив електричного поля на життєдіяльність живих істот
Що електричне поле впливає на життєдіяльність організму, люди здогадувалися дуже давно. Років двісті тому почали розуміти, що й у життєвих процесах в організмі електрика теж грає чималу роль. І все-таки ця роль до сьогодні, по суті, недостатньо вивчена і виявлена.
Рослина в електричному полі
1 дослід. Поміщаємо рослину в електричне поле, яке за своїми параметрами відрізняється від існуючих у природі полів. Минає всього двадцять хвилин — і рослина починає в`янути. А за дві години — перед вами вже мертве стебло зі згорнутим листям, упавшим гіллям. Наче все ясно.
Але буває, що цей експеримент іде зовсім інакше. Рослина не тільки не в`яне, вона починає стрімко розвиватися і дає врожай у 4-6 разів більший, ніж контрольна рослина.
2 дослід. Вчені пропускали поверхнею землі, де розвивалися ті чи інші рослини, електричний струм. Як правило, більшість рослин гинули. Але й у цьому випадку були раптові відхилення в дослідженні – раптом зростали рослини-гіганти. Редиска діаметром 130 міліметрів, морква діаметром 310 міліметрів та вагою 5,5 кілограма.
Великі овочі
Чим пояснюється той чи інший результат, вчені поки що відповісти не можуть. Справа в тому, що ніхто ще по-справжньому не займався вивченням живого організму як єдиної електричної системи. Адже керувати природою можна лише осягнувши її закони. Скільки чарівних можливостей таїться у вивченні електричної сторони біологічних процесів!
З повною достовірністю можна стверджувати, що роботи у цьому напрямі дозволять перевести сільськогосподарське виробництво на новий рівень. З повною достовірністю можна стверджувати, що тут ховаються нові відкриття.
Пророщування насіння в електричному полі
Одним із перших було поставлено і такий простий експеримент. Насіння гірчиці пророщували на зволоженій тканині, що була між двома електродами. Вже на другу добу насіння, що знаходилося біля позитивного полюса, починає проростати. На сьому добу молода гірчиця досягає висоти 25 міліметрів. А насіння, що знаходиться біля негативного полюса, ледве дає перші паростки...
Пророщували насіння різних рослин і в магнітному полі. Виявилося, що насіння, яке було звернене корінцем зародка до Південного полюса, швидко проростає і утворює добре розвинене коріння і стебло. Якщо ж їх орієнтувати до Північного полюса, проростання проходить повільно, але все одно, утворивши петлю, корінь згинається до Південного полюса.
Але ж Земля має постійне магнітне поле! Досліди підтвердили: і воно впливає на проростання насіння! Чергове завдання: створити машини, які б опускали насінини в землю орієнтованими так, щоб вони проростали швидше і енергійніше. Це підвищить урожай. (Магнітотропізм у рослин відкрив радянський учений А. В. Крилов. Він показав, що коріння рослин росте вздовж силових ліній магнітного поля Землі.)
Фотосинтез за умов електричного поля
Дуже стара проблема! Скільки інститутів, лабораторій, вчених працюють над нею, прагнучи розгадати біохімічну сутність фотосинтезу, процесу створення складних органічних молекул з вуглекислого газу, води, солей та променів сонця!
І досі ще не розгаданий цей секрет, що природа воістину безліч разів здійснює в кожній клітині зеленого листа будь-якої рослини!
Фотосинтез у клітині зеленої рослини
Розшифруємо цей процес — і, можливо, ми перенесемо виробництво жирів та цукрів, білків та вуглеводів із полів у будівлі фабрик та заводів. Але секрет ще не розгаданий. І не буде розгадано доти, доки не перестануть нехтувати електричною стороною цього процесу. Відомо вже давно, що кожна клітина має свій електричний потенціал, що у ній протікають іонні процеси.
Але лише недавно вдалося встановити, у чому джерело електричної енергії, що породжує ці процеси. Виявилося, що сам лист рослини є своєрідною електричною батареєю, що між затіненою і освітленою його стороною існує досить значна різниця потенціалів, що є чимось на кшталт багатошарової сонячної батареї.
Ось, виявляється, із яких позицій треба підходити до вивчення фотосинтезу! І, можливо, скоро буде розгаданий і, ймовірно, описаний у вигляді математичних рівнянь квантової механіки весь процес фотосинтезу! Саме у рівняннях квантової механіки, бо в них діють кванти світла, електронні та іонні взаємодії. Ось на якому глибинному рівні природа вершить свої реакції, що створюють живу речовину.
Пізнавши електричний механізм усієї рослини, ми зможемо і керувати ним. І тоді п`ятикілограмова морква і редис величиною з диню перестануть бути унікальною рідкістю випадкового досвіду, що не піддається повторенню.
Мікроорганізми в електричному полі
Перші досліди розміщення різних мікроорганізмів в електричному полі дуже прості. Виявилося, що інтенсивне їхнє розмноження відбувається поблизу негативного полюса, а поблизу позитивного вони практично не розмножуються і навіть гинуть. Але ж із цього елементарного експерименту вже зростає ціла низка практичних напрямів використання.
Можна змушувати особливо інтенсивно розмножуватись корисні бактерії. Можна знищувати шкідливі мікроорганізми. Наприклад, у лабораторіях місяцями лежатимуть на відкритому повітрі фрукти, м`ясо, куплені на базарі та оброблені електричним полем. Гниття не торкнулося б їх. Надалі були б розроблені установки для стерилізації молока та інших продуктів. Опромінення плодів, зберігало б їхню стійкість до гниття, а в м`ясних та інших продуктових магазинах це могло забезпечити постійну свіжість товару.