Астробиология

Это должен быть оранжевый цветок, растущий в холодном климате.

Интересные мысли о происхождении окраски цветов мы находим у Ивана Владимировича Мичурина.

В статье «Теплота и свет, как самые лучшие помощники в деле осмысленной гибридизации роз» он пишет: «Степень интенсивности света и количество его, а также температура воздуха и почвы играют главную роль в происхождении колеров цветочных лепестков растений.

Несомненно, для различных не только семейств, родов, видов, но даже и разновидностей для получения одного и того же данного колера требуется различная температура воздуха и почвы, а также и различная степень интенсивности лучей света, падающих на растение.

Известно, что в экваториальных местностях флора богаче желтыми колерами, что легко объясняется более высокой температурой воздуха и почвы и более высокой степенью интенсивности и суммы света, требующихся для получения желтого колера.

Из наблюдений в Канаде выяснилось, что из всего летнего сезона месяцы сентябрь и октябрь отличаются обилием голубых цветов».

Приведенные выше опыты и высказывания позволяют нам сделать интересные выводы.

Если не так давно некоторые ученые говорили, что мы почти не знаем внешних приспособительных признаков, вызываемых холодом или избытком тепла, так как защита от тепла и холода внешне ничем не выражается, то теперь мы можем сказать: защита растения от холода и тепла выражается внешне цветовыми свойствами света, который идет к нам от растения, иными словами — спектром этого света.

Спектральный анализ дал нам возможность узнать химический состав и многие физические свойства отдаленнейших небесных светил. Безусловно, он должен обнаружить и много нового у растений, находящихся в непосредственной близости от нас.

РАСТЕНИЯ В СУРОВЫХ УСЛОВИЯХ СУЩЕСТВОВАНИЯ

Рассмотрим теперь суровые физические условия на Марсе и возможность приспособляемости к ним растений.

Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает тепла в два с половиной раза меньше. Климат Марса намного суровее земного. В полярных областях Марса зимой морозы доходят до 70 и 80 градусов.

На экваторе в полдень температура иногда поднимается до +10° и +15°, но уже к закату солнца падает до 0° и продолжает снижаться в течение ночи, доходя к рассвету до -45°.

Таким образом, даже на экваторе суточные колебания огромны. Объясняется это также и разреженностью атмосферы Марса.

Среднегодовая температура Марса значительно ниже 0°, тогда как на Земле она равна +15° по Цельсию.

Однако климат Марса не страшен для растений. На Земле, в Якутской области, в районе Верхоянска и Оймякона, климат не менее суров, а между тем там живут около 200 видов растений.

Приспособляемость растений к низким температурам вообще очень велика. Так, например, морозник белоцветный цветет зимою, нередко под снегом.

Нераспустившиеся бутоны ложечной травы на сибирских берегах Ледовитого океана переносят зимние морозы до -46°, иногда без снега, и распускаются с наступлением следующего лета.

Резкие колебания температуры на Марсе от восхода солнца к полудню сравнимы с колебаниями на Памире, где, по данным профессора П. А. Баранова, континентальность климата выражена чрезвычайно резко. Амплитуда годовых температур на поверхности почвы достигает 102,5°, суточные же колебания на поверхности почвы доходят до 60°. Средняя годовая температура в долинах Памира отрицательная и равняется для Мургаба -0,9°. Тем не менее памирская растительность весьма разнообразна.

Резкая смена температуры дня и ночи, больше всего сказывающаяся на биологии растения, является основной причиной сильного повышения морозоустойчивости растения в условиях высокогорья. Таким образом, в низких ночных температурах можно видеть скорее положительный фактор, обеспечивающий постоянную закалку растений.

Подобных примеров приспособляемости растений к низким температурам можно было бы привести множество.

Еще что резко бросается в глаза при изучении климатических условий Марса, — это незначительное количество воды, а следовательно, малая влажность атмосферы.

И эта особенность марсианского климата также напоминает климат Памира. Памир — высокогорная пустыня. Переваливая через высочайшие хребты, окружающие ее со всех сторон, воздушные течения иссушаются, оставляя влагу в виде грандиозных ледников и снежников, и в долины Памира приходят уже с ничтожным содержанием влаги. В летние полуденные часы, когда температура бывает наиболее высокой, относительная влажность не превышает 9 — 15 процентов. Чтобы понять значение этих цифр, достаточно указать, что падение относительной влажности ниже 50 процентов уже неблагоприятно отзывается на человеке.

Представители дикой высокогорной флоры прошли длительный путь развития и приспособились к суровым условиям высокогорья. Культурное же растение попадает на Памире в совершенно новую обстановку, какой оно не встречает нигде в земледельческих зонах земного шара. Однако и для развития культурного растения все крайности климата не являются непреодолимыми препятствиями.

Памирская закалка дает растению широкие возможности для перенесения заморозков. Она делает даже совершенно нестойкий к заморозкам картофель способным переносить отрицательные температуры в 7–8°. Яровые двурядные ячмени с низкой морозоустойчивостью также становятся устойчивыми к заморозкам.

Своеобразная обстановка Памира преобразует растения, обладающие в обычных условиях высокими показателями транспирации (испарения влаги) в растения мало транспирирующие.

Думаю, приведенных примеров совершенно достаточно, чтобы не считать чрезвычайную сухость марсианской атмосферы препятствием для существования растений.

По данным спектрального анализа известно, что в атмосфере Марса очень мало и кислорода. Могут ли растения существовать при кислородном голоде?

Пример этого мы видим в растениях подводных и растениях болотных. Развитие их шло по линии приспособления к уменьшенному количеству кислорода. Большинство болотных и водных растений имеют значительные запасы воздуха внутри своего тела в виде широких межклетников, дыхательных корней и других приспособлений.

То же может быть и на Марсе. Для фотосинтеза растение использует углекислый газ. Его в атмосфере Марса вдвое больше, чем в земной. При фотосинтезе растение выделяет кислород, образующийся разложе нием воды. Так как кислород необходим растению для дыхания, то при фотосинтезе оно может не только выделять его в атмосферу, но и сохранять в различных частях, например в корнях.

Перейдем теперь к вопросу о коротковолновых ультрафиолетовых лучах.

В земной атмосфере роль фильтра, поглощающего гибельные для жизни коротковолновые ультрафиолетовые лучи, играет озон. В атмосфере Марса озона нет. На этом основании утверждают, что растения существовать там не могут. Однако нет никаких оснований думать, что за многие сотни миллионов лет они не могли бы приспособиться к условиям существования на Марсе, в частности к действию коротковолновых ультрафиолетовых лучей. Зарождение и развитие жизни могут итти на других планетах своими путями, отличными от земных.

Диалектический материализм учит, что жизнь есть явление закономерное, появляющееся с железной необходимостью как результат эволюции материи. Если бы в земной атмосфере не появился озон, то жизнь все равно существовала бы, приспособившись к коротковолновым ультрафиолетовым лучам.

Об этом мы и должны помнить, разбирая, в частности, проблему ультрафиолетовых лучей. Например, можно говорить о гибельном действии коротковолно-вых ультрафиолетовых лучей на бактерии, если прибавить к слову «бактерии» «современные». Но нельзя так говорить о бактериях древнейших геологических периодов.

По общепринятому мнению, пионерами жизни на Земле были микроорганизмы. Значительно позже появились растения, а в результате их жизнедеятельности — кислород,

Из кислорода образовался тот слой озона в 3 миллиметра толщиною (при нормальном давлении), который поглощает ультрафиолетовые лучи, гибельные для современных земных бактерий и других организмов. Следовательно, если не говорить о неизвестных нам пока что других поглотителях ультрафиолетовых лучей в древнейшей земной атмосфере, то пионеры жизни на Земле не боялись этих лучей.