Феликс Патури - Растения - гениальные инженеры природы

• Название: Растения - гениальные инженеры природы
• Автор: Феликс Патури
• Издательство: Прогресс
• Жанр: Научпоп
• Год: 1982

«Растения — химики», «Растения — архитекторы, строители, механики», «Рекорды измерительной техники» — это названия лишь нескольких глав из книги ученого — популяризатора науки Феликса Р. Патури. Занимательно и со знанием дела рассказывает автор о том, как решаются в мире растений многие проблемы из области экологии, энергетики, передачи информации, утилизации отходов, рационального использования ресурсов окружающей среды и др.

Решения-модели, найденные растениями, этими, по выражению автора, «лучшими в мире инженерами», эффективны, экологически безупречны и одновременно просты. Умелое заимствование их человеком означало бы большую экономию средств и времени.

Рекомендуется широким читательским кругам.

---

По сравнению с людьми растения ежегодно, на протяжении вот уже многих миллионов лет, создают во много раз большее количество отходов. Но их уничтожение происходит незаметно, без применения дорогостоящих вспомогательных технических средств и не загрязняет ни почву, ни воды, ни атмосферу. Отходы ликвидируются бесшумно, неприятные запахи не досаждают людям. В отличие от пластмассовых ведер, старых машин, превратившихся в металлолом, и железобетонных бункеров, которые достались нам в наследие от последней мировой войны, растительные отходы не лежат незыблемо годами, а, наоборот, разлагаются чрезвычайно быстро. И уже очень скоро растения вновь могут использовать возникшие продукты распада. В растительном мире оба процесса — образование отходов и их уничтожение — хорошо уравновешены. Равновесная же система в состоянии функционировать безгранично долго. Человек практически никогда не отдавал себе отчета в том, насколько рационален процесс становления и отмирания в природе. Если бы человек более прилежно учился у природы, он вряд ли создал бы столь несбалансированный механизм промышленного производства. В настоящее время процесс производства, несомненно, организован лучше, нежели процесс устранения отбросов. Даже то, что мы именуем переработкой и использованием отходов, вряд ли достойно называться так. Установки для сжигания мусора лишь превращают твердые отходы в газообразные, а водоочистные сооружения всего только трансформируют жидкие отбросы в твердые. Однако корень зла лежит намного глубже.

Если мы и впредь будем так же активно продолжать изготовлять в массовых количествах необходимые для нас вещи, не задумываясь в каждом конкретном случае над тем, каким образом мы могли бы в нужный момент и безболезненно от них избавиться (то есть устранять вещь вообще, а не отложить в сторону, хотя бы и на свалку), то в длительной перспективе уже никакая, даже самая щедрая, программа по охране окружающей среды не может стать основой радикального решения проблемы отходов в целом. Насколько односторонне наше мышление в отношении проблем производства материальных благ, насколько далеко наше сознание от понимания необходимости установления равновесия между процессами созидания и упразднения, весьма наглядно иллюстрирует тот факт, что до сих пор в нашем языке нет общепринятого термина для процесса «возвращения» созданных руками человека и отслуживших свой век вещей в исходные сырье и материалы, то есть процесса, идущего в направлении, обратном процессу производства. [8] Иная картина наблюдается в растительном мире. Здесь существует устойчивое равновесие между созиданием и разрушением, иными словами, система круговорота веществ, когда все то, в чем растение более не нуждается, немедленно «демонтируется», превращается в первичные элементы, которые тотчас повторно используются. Отходы в том смысле, в каком они знакомы нам, природе неизвестны. В мире растений практически нет резко выраженной границы между процессами становления и отмирания: созидание и разрушение постепенно и неприметно переходят друг в друга. Новообразование органов и распад не нужных более листьев, стеблей и цветков происходят в природе одновременно. Все синтезируемые в природе вещества легко и быстро расщепляются, а продукты распада утилизируются.

У вечнозеленых тропических деревьев и кустарником старые листья опадают после того, как появятся и достаточно окрепнут новые листья, но это не мешает последним хорошо развиваться: черешки стареющих листьев сильно прогибаются, опуская сам лист вниз, что уменьшает затенение молодой листвы. Интересно и другое. Прежде чем опасть, листья прямо на дереве желтеют и выцветают. Это явление характерно также для всех лиственных пород деревьев и кустарников умеренного климата. Выцветание листвы — внешний признак ее отмирания. Перед листопадом наблюдается отток из листьев я ткани стебля наиболее дефицитных соединений, прежде всего соединений, содержащих азот. Иными словами, растение перед тем, как сбросить ненужные листья — а это своего рода «отходы», — забирает из них наиболее пригодные для повторного использования строительные материалы.

Проследим за дальнейшей судьбой сброшенной листвы. В летнезеленых широколиственных лесах средней полосы опавшая листва довольно равномерным слоем устилает землю в течение всей зимы и первых весенних месяцев. Но это вовсе не бесполезный мусор, а ценнейшее средство защиты растений от неблагоприятных условий среды. Как садовник укрывает на зиму молодые растения соломенными матами или мешковиной, чтобы защитить их от холодных ветров и сильного теплового излучения, так и опавшая листва служит защитой травяному покрову. Но вот наступает весна, и растения возобновляют свой рост. Пришло время убирать маты с грядок. А что же происходит в природе? Разумеется, не в ее силах свернуть ковер из опавшей листвы, которым были на зиму покрыта земля в лесу. Но это и нежелательно, поскольку опад позволяет почве удерживать влагу и тепло в той мере, в какой это необходимо для прорастающих семян. Однако для роста молодых растений требуется освещение, и прошлогодние листья ведут себя так, как будто знают об этом: листва становится полностью проницаемой для лучей света, особенно той части его спектра, которая необходима для фотосинтеза. Максимальной проницаемости листья достигают в марте — апреле, как раз ко времени прорастания семян. Используя современную терминологию, мы можем сказать, что опавшие листья — это полезнейшие для окружающей среды отходы. Лишь после того как эти «отходы» выполнят; свою последнюю задачу — обеспечат всходы необходимой влагой в почве, — они будут окончательно переработаны почвенными бактериями, этими мельчайшими организмами, которым растительный опад служит пищей. В итоге образуется плодородный гумус (перегной). Трудно себе представить иной способ, который позволил бы с большой эффективностью использовать отходы.

Растения — гениальный потребитель отходов вообще, а не только тех отходов, которые тесно связаны с производством ими органического вещества. Исключительно быстро и без остатка бактерии перерабатывают животные отходы: экскременты, падаль. Так, полностью утилизируют птичий помет и многократно его используют поселяющиеся в кронах деревьев растения-эпифиты. Эпифитов особенно много во влажных тропических лесах. То из них, чьи семена не имеют приспособлений к распространению ветром, «упаковывают» свои семена в сладковатую мякоть плодов, охотно поедаемых птицами, и они совершают путешествие по воздуху «зайцем», в желудке у птиц. Однако птичий желудок не в состоянии переварить семена с их твердой оболочкой, и они выводятся из организма птицы вместе с ее экскрементами. Не будь птичьего помета, семена не смогли бы удержаться на гладкой коре деревьев. Помет же надежно приклеивает семя к стволу и одновременно обеспечивает его необходимой влагой. Но и это еще не все. Молодое растение использует птичий помет в качестве очень ценного азотного удобрения. Таким образом, природа «умеет» в высшей степени рационально распорядиться своими отходами.

Как мы видим, отходы — это ценный, а в отдельных случаях даже жизненно необходимый продукт. В рубрике «Практическая охрана окружающей среды» международный журнал «The Plain Truth» («Горькая истина») поместил краткую статью о том, как небольшой городок Санти, расположенный на Тихоокеанском побережье США, решил проблему сточных вод. Один из разделов статьи озаглавлен: «Сточные воды — жизненно важное сырье». Вот что писал журнал по этому поводу:

«Комплексная обработка сточных вод, будь то путем естественного разложения их содержимого в почве или путем применения промышленных способов очистки, в конечном счете дает регенерированную воду плюс твердые компоненты, которые могут быть употреблены как питательные вещества, стимулирующие рост растений. Если природа перерабатывает содержащиеся в сточных водах примеси биологическим путем и возвращает их в почву, то в Санти применяются технические средства, которые позволяют выделить из воды весь плавающий мусор и любые взвеси.

На первых порах перед муниципалитетом города стоял вопрос: допустимо ли вообще в больших количествах очищать сточные воды с целью сделать их пригодными для повторного использования? В ходе тщательного изучения всей имевшейся информации выяснилось, что сточные воды не столь уж и бесполезный продукт. Содержащиеся в них твердые вещества оказались ценным средством для восстановления структуры почвы и неплохим удобрением, пользующимся спросом у фермеров. Разумеется, прежде сточные воды должны быть освобождены от тяжелых металлов и некоторых других промышленных отходов. Однако даже самая современная технология очистки пока не в состоянии удалить из воды подобного рода загрязнители. Поэтому сточные воды, содержащие примеси, которые биологически неразложимы, должны проходить специальную обработку.