Фотосинтез и дыхание растений

Вопросы о растениях
Почему растения в основном зеленые?
Есть ли у них клетки?
Как устроена корневая система и зачем она?
Чем питаются?
Откуда информация, что деревья выделяют кислород?
Почему растения «дышат наоборот»?

Ян ван Гельмонт
Масса ветки 2 кг 550 г
Масса почвы 91 кг
Масса дерева 77 кг
Масса почвы 90 кг 943 г
Растение прибавило 74 кг 750 г,
а почва потеряла только 57 г!
В 1311 раз меньше!

Джозеф Пристли

Пристли искал способ исправления воздуха, испорченного горением. Ведь этот воздух не годился для дыхания, горение в нем тоже прекращалось Что только ни делал Пристли с этим воздухом: прокаливал, сжимал, помещал под колпак с испорченным воздухом ртуть и другие вещества! Ничего не помогало!
Однажды Пристли поместил под колпак растение: мяту в горшочке. Он не очень надеялся на удачу, так как знал, что растениям тоже нужен чистый воздух. Занявшись другими делами, ученый с неделю не подходил к колпаку. Уверенный, что растение уже пожелтело и засохло, он однажды приблизился к сосуду и замер пораженный: растение под колпаком ярко зеленело, не обнаруживая никаких признаков увядания. Пристли ввел под него свечу. Она не гасла. Убрал свечу, посадил белого мышонка. Тот тоже жил. Повторив опыт и убедившись, что ошибки нет, Пристли выступил с сообщением в Лондонском Королевском обществе.
«Я взял,— писал он,— некоторое количество воздуха, совершенно испорченного дыханием мыши, которая в нем погибла; разделил его на две части: одну часть воздуха перевел в сосуд, погруженный в воду, а в другую часть, также заключенную в сосуд с водою, посадил ветку мяты. Это было сделано в начале августа 1771 года. Через 8-9 дней я нашел, что мышь прекрасно могла жить в той части воздуха, в которой росла ветка мяты, но мышь моментально погибла в другой части его. В течение семи дней пребывания в сосуде с испорченным дыханием воздухом побег мяты вырос почти на 3 дюйма и, кроме того, образовал несколько новых».
– Мне посчастливилось, – сказал он, – открыть один из очистителей воздуха, которым пользуется природа. Это растительность.

О своём открытии Пристли рассказал на Учёном совете. Послушав его богатая дама заставила слуг принести в спальню из оранжереи побольше растений… Но утром проснулась со страшной головной болью и заявила: «Пристли лжёт! Растения не улучшают, а ухудшают воздух»

Карл Вильгельм Шееле
Весть о поразительных опытах Пристли докатилась и до Швеции. Шведский исследователь Карл Вильгельм Шееле решил повторить и проверить их. Работа в аптеке оставляла для экспериментов лишь вечера и ночи. Но, тем не менее, сделал он это быстро и так же быстро обнародовал результаты. Растения не улучшают воздух, писал Шееле, а, наоборот, делают его непригодным для дыхания.

Теодор де Соссюр
При сжигании растений получается уголь (С),
при полном сгорании – углекислый газ (СО2), вода Н2О и немного золы (минеральных солей).
Растения состоят в основном из химического элемента С (углерода)
Швейцарский биолог и химик Никола Теодор де Соссюр (1767-1845) сжигал растения, чтобы узнать из чего они состоят

Внёс большой вклад в биохимические исследования жизни растений — в частности, показав, что увеличение массы растения по мере его роста связано одновременно с усвоением углекислоты и воды (тем самым заложив основу для искусственного фотосинтеза).
В 1804 году Соссюр подтвердил и дополнил результаты работ Ингенхауза и Пристли о том, что выдыхаемый животными углекислый газ поглощается растениями, взамен которой растения выделяют при свете кислород — газ, необходимый для животных; что растениям не чужд и противоположный процесс — поглощение кислорода и выделение углекислоты, процесс, совершенно аналогичный дыханию животных. Соссюр выяснил точнее отношение растений к свету и углекислоте воздуха, показал, что зола растений является не случайной, ненужной частью организма, а наоборот, необходимым питательным веществом, поглощаемым растением из почвы при помощи корней. Заслуги Соссюра в этом отношении весьма велики, и по справедливости его должно считать основателем физиологии питания растений.
Никола́ Теодо́р де Соссю́р

Аквакультура или гидропоника.
Нужна ли растениям почва или достаточно необходимых минеральных солей?