Мы остановились на этой части деятельности Гумбольдта в особенности потому, что изложенные здесь взгляды его дают нам понятие об отношении его к вопросу, который в последнее время занимал ученый мир, разделившийся относительно его на два лагеря. Одни смотрят на жизнь и ее проявления как на непрерывный ряд химических и физических процессов, т. е. с той же точки зрения, как и Гумбольдт в только что изложенном взгляде своем, между тем как другие принимают жизненную силу, которую признавал и Гумбольдт, но от которой, как мы видели, отказался впоследствии.
Обратимся к исследованиям его о питании и дыхании растений. Давно уже было распространено мнение, что источниками первого были почва и вода, но какие части их они воспринимают в себя, – об этом не было речи. В VII в. врач ван Гельмонт старается решить этот вопрос. Он посадил иву в точно взвешенное количество земли, которую через 5 лет опять взвесил. Ива выросла значительно, а вес земли почти не уменьшился. Из этого ван Гельмонт выводит заключение, что почва не питает растений, а служит только местом прикрепления для них; питает же их исключительно вода, доставляющая им все необходимые составные части, твердые и жидкие. К этому выводу он пришел потому, что в течение 5 лет ива его получала извне только воду.
Теория эта могла держаться до тех только пор, пока не было обращено внимания на действия удобрения и различных составных частей почвы и пока современная химия проповедовала, что вода может превратиться в вещества сгораемые и твердые. Когда последнее положение (что вода заключает вещества твердые) рушилось, естествоиспытатели (в особенности Мальпиги, Перро, Мариотт и Грин) стали утверждать, что питание растений обусловливается солями, растворенными в дождевой воде и почве, которые путем любимого химиками XVII в. процесса, брожением, превращаются в составные части растений.
Около 1750 г. Бонне заметил, что листья, положенные в свежую воду, покрываются днем бесчисленным множеством воздушных пузырьков, которые при наступлении темноты опять исчезают. Пузырьки эти не показывались в отварной воде, а равно не видно было их и тогда, когда листья пролежали уже несколько дней в воде. Бонне объяснял явление это просто тем, что пузырьки эти – воздух, прежде механически заключенный в клетчатке и сосудах растений. Двадцать лет спустя Пристли, воспитывая растения под стеклянным колпаком, заметил, что они могут очищать нечистый воздух и что они даже гораздо лучше растут в последнем, чем в совершенно чистом; он нашел притом, что пузырьки эти заключают в себе совершенно иной газ, чем атмосферный воздух, более чистый (по теперешним нашим понятиям, более богатый кислородом). Так как здесь под испорченным воздухом понимается такой, который, поддерживая некоторое время горение и дыхание, становился наконец к этому негодным, то это замечание открывало путь к уразумению этого процесса. Прингл, в речи, произнесенной им в ноябре 1773 г., ставит уже положение, что растения очищают воздух, испорченный дыханием, питаясь им, а так как они сами служат пищей для животных, то оба царства природы взаимно себя обусловливают: животные насыщают воздух флогистоном, растения же уменьшают его количество в нем, питаясь им и вместе делая воздух опять годным для дыхания.
Быстрые открытия в области химии, следовавшие одно за другим в конце истекшего столетия повели и к изменению понятий о питания растений. Между тем как прежде предполагали, что соли растений соединены в отдельных органах последних с гипотетическим флогистоном, теперь поставили положение, что углерод составляет главную составную часть их; что он переходит в них из атмосферы, в которой он наполняется от дыхания животных, вознаграждающих этот расход его путем питания. Таким образом дыхание растений и животных есть не что иное, как переход углерода из одного царства природы в другое и в воздух.
Учение это, принятое с восторгом, вскоре нашло противников. Оказалось, что дело было не так просто, как казалось на первый взгляд. Шееле, повторяя опыты Пристли с бобами, получил совершенно противоположный результат, чем последний. Растения его выдыхали углерод и принимали в себя кислород, между тем как Пристли утверждал противное. Таким образом, по опытам Шееле, влияние дыхания растений на атмосферу оказывалось точно таким же, как и дыхание животных. Пристли повторяет свои опыты в 1778 г. Результат их был так неутешителен для его теории, что он готов был отказаться от нее. В это время Ингенхауз находит причину противоречий; он обратил внимание на обстоятельство, упущенное из виду обоими учеными, именно на громадное влияние, оказываемое при этом процессе, светом. При влиянии его зеленые части растений выдыхают кислород и вдыхают углекислоту, как утверждает Пристли, а в темноте происходит противное, как нашел Шееле. Незеленые части растений, по наблюдениям Ингенхауза, вдыхают постоянно кислород и выдыхают углекислоту. Окончательный результат процесса зависит от того, которая часть его значительнее. Если растения вдыхают более углекислоты (состоящей, как известно, из углерода и кислорода), чем выдыхают, то они удержат часть ее; при выдыхании кислорода углекислота разлагается на составные части, углерод, составляя часть растений, накопляется в них, чем и обусловливается их рост. Противоположные явления приводят и к противоположному результату.
Если растения воспринимают углекислоту из воздуха, то последний должен содержать в себе достаточное количество ее. Лавуазье не отыскал однако ее в атмосфере; но позднейшие исследователи доказали, что количество ее в атмосфере очень незначительно, так что некоторые предполагали, что углерод растений отлагается в них из воды, которую они принимают в себя, другие же прибегали к тому объяснению, что углерод их получается ими из почвы.
В таком положении находился этот вопрос, когда Гумбольдт издал свои «Афоризмы» [1794]. Из того обстоятельства, что углерод, водород и кислород суть составные части растений, он заключает, что эти же элементы составляют и пищу их. Он полагает, что вода и углекислота разлагаются на свои составные части пока растительное тело живет, причем большая часть их отлагается в сосудах, между тем как остальная, меньшая, испаряется наружу путем листьев и корней. При этом он вооружается против мнения, что углерод растений происходит из воды; он показывает, что количество его, выделяемое дыханием людей и животных, а также происходящее от постоянного горения каменноугольных залежей, совершенно достаточно для питания растений. Если же в воздухе находится недостаточное, по-видимому, количество его, то это обусловливается живостью процесса вдыхания углерода растениями, составляющими его только небольшое количество свободным в атмосфере. Последняя содержит, смотря по местности и погоде от 1/64 до 1/10 углекислоты, которая, вследствие значительной тяжести своей, опускается на поверхность земли, где она в соединении с водой проникает в растения. Кроме того, рост растений обусловливается углеродом; чем сильнее потребность растения в нем, тем медленнее оно растет. Углекислота, найденная Соссюром на вершинах Альп, по мнению Гумбольдта, была растворена в водяных парах, вместе с которыми она и поднялась наверх.
