Все обо всем. Том 1

Как растут деревья?

Как и всему живому, деревьям для роста также требуется питание. Как дерево его получает?

Из почвы растение получает воду и минеральные соли. Из воздуха – двуокись углерода, а зеленые листья дерева перерабатывают солнечную энергию в крахмал, сахар и целлюлозу. То есть в дереве происходит химический процесс, обеспечивающий рост и развитие дерева.

Между древесиной и корой дерева существует тонкий слой клеток, называемый «камбий». В этом слое создаются новые клетки. Те, которые возникают на внутренней части камбия, образуют древесину, не внешней – кору. Поэтому с возрастом дерево увеличивается в диаметре.

Диаметр дерева увеличивается постоянно, но этого не происходит с корой. Зачастую кора лопается, отмирает и отваливается.

Дерево растет ввысь, как и в ширину. На кончике каждой ветки имеются живые клетки. В период активного роста эти клетки делятся, создавая все новые и новые клетки. Они увеличиваются в размере, образуют новые листочки, а также увеличивают в размерах сами веточки. Таким образом растут побеги.

Со временем клетки на концах отростков становятся менее активными, и рост веток замедляется. Эти новые клетки становятся твердыми, похожими на чешуйки, постепенно превращаясь в почку. Эти почки легко обнаружить на дереве зимой.

Весной чешуйки почки раскрываются или опадают, и отросток снова начинает расти. Как видишь, слой камбия и клетки на кончиках ветвей способствует ежегодному росту дерева в диаметре и ввысь.

На срезе дерева видны последовательно расположенные светлые и темные полосы. Различная расцветка свидетельствует о том, что клетки, входящие в состав древесины, имеют неодинаковые размеры. Светлые полосы состоят из больших по размеру клеток, образовавшихся весной и ранним летом. Темные полоски состоят из меньших клеток, расположенных очень плотно и образовавшихся в конце лета. По их размеру можно определить объем древесины, образовавшейся за год, а количество колец соответствует возрасту дерева.

Почему цветы имеют запах и цвет?

Странно, но часто мы восторгаемся «цветами» какого-то растения, не зная, что это и вообще не цветы! Если мы считаем, что цветы – это что-то ярко раскрашенное, выросшее на растении, то мы глубоко ошибаемся.

Например, «лепестки» цветка кизила, которые распускаются весной, совсем не лепестки.

С другой стороны, бородатые кисточки на кончике травы являются цветами! Недозрелый початок кукурузы тоже цветок. По определению ботаников, цветок – это часть растения, предназначенная для выработки пыльцы или семян, или того и другого вместе. Только у растений, размножающихся семенами, имеются цветы. И только те части растения, которые непосредственно связаны с образованием и созреванием семян, могут считаться принадлежащими к цветам.

Почему цветы пахнут? Цветы имеют запах при наличии определенных масел на лепестках. Эти масла вырабатываются растением и являются составной частью его роста. Такие масла имеют сложную структуру. При некоторых условиях эта структура разлагается и образуется летучее масло, которое быстро испаряется. Когда это происходит, мы ощущаем запах, который испускает цветок.

Различные запахи, которые испускают цветы, зависят от химических элементов летучих масел, их сочетание создает различные запахи. Между прочим, те же самые масла присутствуют не только в цветах растений, но также и в листьях, коре, кореньях, плодах и семенах. К примеру, эти масла у лимона и апельсина – в плодах, у миндаля – в семенах, у корицы – в коре, и т д.

Отчего цветы имеют цвет? «Антоцианин» – так называются пигменты, придающие цветам красный, сиреневый, синий, фиолетовый и другие оттенки. Эти пигменты растворяются соком цветков. Другие цвета, такие, как желтый, оранжевый, зеленый, образуются благодаря другим пигментам. К ним относятся хлорофилл, каротин и другие. У этих пигментов различная химическая структура.

Итак, раскраска цветов зависит от наличия пигментов «антоцианинов» и «пластидов». Одни пигменты обеспечивают одну окраску, другие – другую.

Почему осенью листья окрашены по разному?

Летом все деревья имеют одну окраску – зеленую. Конечно, имеются различные оттенки зеленого цвета, но кажется, что их покрасили одной кистью. А вот осенью те же самые листья приобретают различную окраску. Откуда берутся эти цвета?

Давайте вспомним, что зеленым цветом листья обязаны наличию в них хлорофилла. Хлорофилл – это настоящая установка по производству продуктов питания, расположенная в каждом листе. И на две трети цвет листьев (их пигментация) зависит от наличия в них хлорофилла. На листочках присутствуют и другие оттенки, но из-за большого количества они практически не видны.

Что это за оттенки? Например, вещество «ксантофил», состоящее из углерода, водорода и кислорода, имеет желтую окраску. Оно составляет примерно 23% всей пигментации листа. Каротин, придающий моркови свойственный ей оттенок, также присутствует в листе и составляет около 10% пигмента. Существует еще антоцианин, придающий сахарному клену и красному дубу их яркие красные оттенки.

Летом эти пигменты не видны, мы наблюдаем только зеленый хлорофилл. С наступлением холодов питательные вещества, собранные в листьях деревьев, поступают в ветви и ствол. Так как зимой выработка питательных веществ прекращается, хлорофилловая установка закрывается, и хлорофилл разлагается. С его исчезновением прочие пигменты, которые постоянно присутствовали в листе, становятся видимыми. И мы наслаждаемся разнообразием окраски деревьев.

До падения листа у основания каждого листа образуется тонкий слой клеток. Ветер срывает листья. На побеге остается шрам, указывающий на бывшее местоположение листа.

Большинство вечнозеленых деревьев не сбрасывают свой покров целиком с приближением холодов. Это происходит постепенно в течение всего года, поэтому они всегда остаются зелеными.

Почему кактусы обходятся без воды?

Любое живое существо, обитающее в пустыне, сталкивается с проблемой нехватки воды. И действительно, если оно не сможет решить этой проблемы, ему в пустыне не выжить.

Кактусу также требуется вода, но он приспособился соответствующим образом переживать долгие периоды отсутствия осадков. Растения, произрастающие в обычных условиях, расходуют массу воды. Листья забирают воду из сока растений и затем выделяют ее в воздух.

У кактуса нет листьев, поэтому он не выделяет воды. Его стволы устроены таким образом, что прямые лучи солнца попадают на минимальную их поверхность. Поэтому влага почти не выделяется. Кроме того, сами стволы очень толстые, в них также сохраняется влага. Одновременно стебель покрыт толстым защитным слоем, который еще больше предохраняет воду. Колючки кактуса также отпугивают жаждущих животных, желающих добраться до его влаги. Таким образом, некоторые взрослые кактусы могут обходиться без воды в течение двух лет.

Кактусы регулярно цветут, цветы превращаются в плоды, которые содержат семена. Большинство кактусов имеют очень красивые цветы, и при их цветении пустыня приобретает ярко-желтый, красный и фиолетовый оттенок, который придают им соцветия, расположенные на полированных стеблях растений.

Существует более 1000 видов кактусов. Их родина – Южная и Центральная Америка, Мексика и юго-запад США. Они очень отличаются друг от друга – от маленького, величиной с подушечку для булавок, который почти не виден у поверхности земли, до огромного кактуса высотой в 10-20 метров. Такой кактус является символом американского штата Аризона.

Сок, добываемый из стеблей кактусов, используется в медицине и применяется в виде слабоалкогольного напитка местным населением. Из стеблей и плодов кактусов изготовляют конфеты и варенье. Некоторые маленькие кактусы выращивают в домашних условиях. При их выращивании в горшках необходим тщательный дренаж. Кактус необходимо поливать летом каждые четыре дня, а зимой – два раза в месяц.

Что такое лишайник?

Во многих влажных затененных лесах можно обнаружить маленькие растения, зеленым ковром покрывающие землю. В основном это лишайники.

В отличие от других растений, например гороха или фасоли, у лишайников отсутствуют корни и цветы. Вместо этого у них есть отростки, которые растут над поверхностью земли или проникают в почву. Из почвы они извлекают воду и минеральные соли. У них также отсутствует система водообмена внутри растения, наподобие той, что имеют большие растения. Поэтому в основном они развиваются только при наличии влаги. Вот почему лишайник на деревьях располагается на той стороне, куда попадает мало солнечного света. Некоторые лишайники растут на сырых скалах. Если скала сухая, то лишайник также высыхает, но не отмирает. При появлении влаги лишайники восстанавливаются.

Существует несколько сотен видов лишайников. Одним из самых распространенных является белый лишайник. Он образует группы зеленых «подушечек» на влажных участках почвы. Один из видов лишайников имеет семенную коробочку, которая покрыта пушистой шапочкой. Торфяной лишайник яркого серо-зеленого цвета распространен на болотистых участках. Он также занимает берега озер, водоемов, образуя настоящий ковер. Его листья снабжены крупными цилиндрическими клетками, которые хорошо впитывают и сохраняют воду. Они используются торговцами цветов для сохранения влаги для других растений.

Торфяной лишайник благодаря тому, что он способен поглощать влагу, использовался на начальном этапе первой мировой войны при обработке ран. Он образует отличный ковер в аквариуме, где содержатся саламандры или лягушки. Торф частично состоит из разложившегося лишайника и другой растительности. После сушки торф используется во многих странах как топливо.

Термин «лишайник» часто используют неправильно. «Ирландский лишайник» в действительности представляет собой морские водоросли, «испанский лишайник» – это растение, имеющее цветы, которые не являются лишайником.

Как растут морские водоросли?

Если у тебя дома был аквариум, ты, вероятно, замечал, что на его поверхности появлялся, как бы ниоткуда, зеленоватый налет. Это водоросли. А когда ты купался в некоторых прудах и озерах, к ногам прилипали какие-то растения. Это тоже водоросли. Существуют тысячи видов водорослей, и они растут по всему миру: в болотах, прудах, озерах, реках и даже океанах. Их размеры различны: от мельчайших пористых микроорганизмов до плотных крепких морских растений, достигающих 30 метров в длину.

Водоросли – одни из самых примитивных форм растительной жизни. Некоторые из них состоят из одной независимой клетки. Другие соединяются в длинные цепочки, третьи образуют целую сеть клеток. Некоторые же разъединяются и образуют новые колонии.

В состав водорослей входит хлорофилл, с помощью которого они поглощают солнечные лучи и вырабатывают свои питательные вещества. В этом водоросли отличаются от грибов, родственных им растений.

Наиболее широко распространены зеленые водоросли, которые мы наблюдаем в тихом водоеме в виде зеленоватого налета на поверхности воды. Помимо хлорофилла в некоторых гигантских морских водорослях и в ламинарии (бурых водорослях) содержится желтовато-коричневый пигмент. Стебли некоторых коричневых водорослей настолько крепки и прочны, что они идут на изготовление веревок и канатов из них, из части водорослей получают йод.

Красные водоросли – очень красивые морские растения, нежные по форме, имеют различную красную окраску. Их бывает так много, что морская вода приобретает красноватый оттенок, как, например, в Красном море.

Диатомовые водоросли имеют мельчайшие чешуйки. После гибели водорослей эти чешуйки опускаются на морское дно, образуя отложения толщиной до нескольких метров.

Что такое плесень?

Иногда кажется, что природа постоянно противостоит человеку, затрудняя его существование. Создается впечатление, что насекомые и растения стремятся выйти победителями в борьбе с человеком.

Представим себе, что мы ничем не занимаемся, и сразу на нас обрушатся различные явления, пытаясь навредить нам или нашему имуществу. Одним из таких вредителей, который скрывается и ждет своего часа для нападения, является плесень.

Оставьте кожаную вещь, приготовленную пищу или фруктовое варенье на открытом воздухе, вместо того чтобы положить их в холодное сухое место. И сразу появится плесень.

Наиболее часто это случается с куском хлеба.

Если оставить его в теплом влажном месте на несколько дней, хлеб покроется беловатым паутинообразным налетом, как бы припудренным черной пылью.

Если это вещество поместить под микроскоп, мы увидим, что паутинки состоят из множества бесцветных волокон, имеющих два вида отростков. Одни заканчиваются крошечными черными шариками, содержащими споры. Другие – короче – проникают в хлеб, являясь своего рода корнями, и извлекают питательные вещества. Это и есть плесень.

Плесень развивается во влажных теплых местах, особенно там, где достаточно питательных веществ. Как правило, плесень появляется на погибших растениях и животных, как, например, плесень мукоровая. Другие виды плесени являются паразитами, живущими на живых организмах. Часто мы используем для них общий термин «плесень».

Различают два вида плесени. Один тип размножается на поверхности листа, ветки, цветов и плодов растений и деревьев. Пушистая плесень развивается внутри растений. Она особенно поражает картофель и виноград, и с ней трудно бороться.

Что такое грибы?

Грибы приносят человеку огромную пользу, выполняя две взаимоисключающие функции: они выполняют огромный объем полезной и разрушительной работы.

Разлагая отходы, грибы помогают человеку тем, что препятствуют бесконтрольному их накоплению. Они также возвращают в почву минеральные соли, необходимые для растений. Некоторые грибы вырабатывают лекарственные вещества, которые помогают человеку бороться с болезнями.

Другие же грибы вызывают заболевания растений и животных, что вынуждает человека вести с ними постоянную борьбу.

Что такое грибы? Это простые, зависимые от других растения. Мы называем их «простыми», так как они не имеют корней, стебля и листьев по сравнению со сложными растениями. Они зависимы, так как у них нет хлорофилла, а это означает, что они не могут производить сахар из двуокиси углерода и воды, как другие зеленые растения. Поэтому они зависят от наличия питательных веществ, производимых зелеными растениями.

Существует множество видов грибов, и они значительно различаются по своей структуре. Некоторые состоят из одной клетки. Например, бактерии и дрожжи являются одноклеточными грибками. Бактерии в среднем достигают 0, 005 мм в длину.

Слизистая мукоровая плесень является другой разновидностью грибков. Она отличается от прочих растений тем, что состоит из большого объема голой протоплазмы, которая похожа на студенистую пленку на поверхности гниющей древесины или другого влажного предмета.

Все виды грибков, за исключением этих трех (бактерий, дрожжей и мукоровой плесени), состоят из огромного количества бесцветных волокон.

Их называют «мицелий», или грибница. Отростки грибницы проникают внутрь того материала, на котором она развивается, и добывают таким образом питательные вещества. Грибам для своего развития и переваривания пищи требуется вода, поэтому они не могут расти в сухом климате.

К грибам относится многочисленный класс плесени, которая поражает и хлеб, и влажную ткань. Некоторые виды плесени используют в сыроделии для придания сыру определенного аромата, а также при производстве лекарств.

Съедобные и ядовитые грибы также принадлежат к этому семейству. Основная часть этих грибков, состоящая из грибницы, распространяется под землей. Сам гриб – это лишь часть грибницы, производящая споры, которая полностью сформировалась перед появлением на поверхности.

Как можно отличить ядовитые грибы?

Самое лучшее правило при определении ядовитых и съедобных грибов – никогда их не пробовать на вкус! Несмотря на всевозможные советы, на всевозможные «способы» их различения, нельзя есть грибы, которых ты не знаешь. Самые безопасные грибы продают в магазине!

У человека существует множество неправильных представлений о грибах. Некоторые считают, что серебряная ложка потемнеет, если ею перемешать ядовитые грибы, которые вы готовите. Этот «способ» неверен!

Также неверно и то, что некоторые грибы принесут вам вред, если только их коснуться. Между съедобными и ядовитыми грибами практически нет разницы. Они принадлежат к одному семейству!

Еще одно неверное представление о грибах заключается в том, что якобы грибы с розовыми пластинками являются съедобными. Оно основано на том факте, что два вида съедобных грибов имеют розовые пластинки под шляпками, а самые ядовитые снабжены белыми пластинами. Но дело в том, что это различие на практике незначительно. Кроме того, у многих съедобных грибов эти пластины совсем не розовые. В Англии существует всего лишь один вид ядовитых грибов, называемых «мертвая шапочка». Сначала гриб похож на яйцо, наполовину закопанное в – землю, затем шляпка становится оливковой или зеленовато-желтой с темным центром и белой ножкой.

Что такое микробы?

В течение тысяч лет своего существования человек не имел представления о том, что вызывает его заболевания. Первобытные люди имели свое «объяснение» этому – они считали, что болезнь вызывают злые духи, живущие внутри своей жертвы.

И только в 1865 году наука доказала, что причиной заболеваний являются микробы. Луи Пастер первым выдвинул теорию о том, что причиной заболеваний являются микробы. И сегодня мы знаем, что микробы являются самыми опасными врагами человека. Они представляют собой мельчайшие одноклеточные микроорганизмы, видимые только под микроскопом. Некоторые из них настолько малы, что практически невидимы!

Микробы, или микроорганизмы, могут быть животного или растительного происхождения. Микробы животного происхождения называются «иротозоа», растительного – «бактерии». Третья группа микробов называется «фильтруемые вирусы», это означает, что они настолько малы, что в состоянии проникнуть сквозь самые тонкие фильтры, которые задерживают более крупные организмы.

Один тип микробов вызывает только одно заболевание. Например, микробы, вызывающие скарлатину, не приведут к заболеванию малярией или другой болезнью. А скарлатину вызывает только один вид микробов. Однако существует множество микробов, являющихся представителями того же типа, что и болезнетворные, которые приносят человеку пользу.

При заболевании, вызванном микробами, если человек не погибает, его организм рано или поздно уничтожает эти микробы. При некоторых заболеваниях, например скарлатине, кори или свинке, человек не заболевает повторно. Эта способность организма противостоять повторному заболеванию называется «активным иммунитетом». Некоторые животные обладают «естественным иммунитетом», что означает: они не страдают от заболеваний, которым подвержены другие животные. Прививки и антитоксины вырабатывают у человека иммунитет против некоторых микробов.

Фильтруемые вирусы вызывают такие заболевания, как корь, бешенство, ветряная оспа, детский паралич, обычный грипп, насморк. Ученым предстоит еще многое узнать об этих мельчайших, практически невидимых микроорганизмах.

Как появились бактерии?

Бактерии – это живые организмы, настолько маленькие, что их можно рассмотреть только в микроскоп с увеличением в несколько сот раз. Поэтому их называют «микроорганизмами».

До того, как человек смог увидеть бактерии, ему пришлось столкнуться с результатами их деятельности. Например, когда вино бродит, молоко скисает, а мертвые растения и животные разлагаются. Но об этих явлениях у человека существовали суеверия и религиозные предрассудки. Сегодня мы знаем, что бактерии находятся повсюду – в воздухе, воде, пище, на нашей коже и даже внутри нас. Бактерии размножаются делением. У бактерий не существует мужских и женских особей. Если бы существовали благоприятные условия и было бы достаточно пищи, бактерии размножались бы беспрерывно.

Бактерия состоит из одной клетки, которая больше напоминает клетку растения, чем животного. Ее окружает покрытие, или «мембрана», не пропускающая воду. Внутри бактерии находится вещество, называемое «протоплазма», но отсутствует единый центр, или ядро.

Внешняя оболочка играет важную роль, так как любой химический элемент, предназначающийся для ее уничтожения, должен проникнуть сквозь мембрану. Бактерия покрыта слизистой оболочкой, которая изменяет ее форму, образуя иногда волокнистые отростки – «флагеллы». Бактерии способны передвигаться, хотя не имеют конечностей. Некоторые передвигаются с помощью движения флагелл, другие – сокращая саму клетку, наподобие червей.

Как мы уже знаем, бактерии являются источниками инфекционных заболеваний. Но некоторые виды бактерий приносят человеку пользу.

Что такое протозоа?

Если капельку прудовой воды поместить под микроскоп, можно увидеть миллионы мельчайших существ, плавающих в ней! Это «протозоа» – простейшие одноклеточные животные организмы.

Все протозоа существуют в воде или влажных местах. Ученые с интересом исследуют их, так как эти одноклеточные выполняют функции, необходимые для поддержании жизни животного. Они охотятся, потребляют пищу, переваривают ее и усваивают. Они дышат, сжигают пищу и избавляются от отходов. Они также обладают функцией воспроизводства.

Протозоа размножаются простым делением, а также с помощью «наростов», образующихся на их поверхности, которые, лопнув, создают новое существо.

Известно более 15 000 различных типов протозоа, поэтому ученые разделили их на подгруппы или классы. Два основных класса называются «Ризоподы» и «инфузории».

Ризоподы имеют «фальшивые конечности», расположенные бессистемно, которые могут убираться обратно в туловище. К этому классу принадлежат так называемые «фораминифоры», или сверлильщики. Они снабжены тончайшей скорлупой с мельчайшими отверстиями. Проживают они в теплых и тихих морских просторах. После их смерти скорлупа опускается на морское дно, и в течение сотен лет на дне образуются залежи мела.

Инфузория – это более сложный вид протозоа. Небольшие волоски, находящиеся на их поверхности, используются в качестве весел при передвижении в воде. Более совершенные формы протозоа, имеющие подобные волоски, называются «цилия».

Некоторые виды протозоа являются паразитами и живут в организме человека и животных. На определенных этапах своего существования они образуют споры. Некоторые виды протозоа вызывают заболевания, например малярию и сонную болезнь.

Что такое хлор?

Чистый хлор – это газ. Это один из самых ядовитых газов, но одновременно – и один из самых полезных! В природе хлор входит в состав различных соединений – например, обычной поваренной соли (хлористый натрий).

Чистый хлор впервые был получен в 1774 году шведским химиком Карлом Шееле. В настоящее время его получают дешевым способом, пропуская электрический ток через раствор поваренной соли.

Отравляющий газ, впервые использовавшийся в первой мировой войне, почти полностью состоял из чистого хлора. Немецкие войска использовали его 22 апреля 1915 года. Обе стороны использовали различные отравляющие газы, состоящие из соединений хлора. Во второй мировой войне, несмотря на то, что обе противоборствующие стороны обладали большими запасами отравляющих газов, в боевых действиях его не использовали.

Вместе с тем, несмотря на то, что хлор ядовит и опасен, он является одним из самых надежных средств борьбы за здоровье человека. Входя в состав многих гербицидов и дезинфицирующих средств, хлор уничтожает микробы. Во многих городах водоочистные системы применяют хлор для уничтожения бактерий. При этом на один миллион частей воды используют четыре-пять частей хлора. Это количество безвредно для человека, однако иногда вода имеет привкус хлора.

Хлор можно превратить в жидкость с помощью охлаждения и высокого давления. Жидкий хлор перевозят в металлических емкостях или специальных цистернах.