Колко често сте си задавали въпроса от къде идва материята, която се съдържа в дърветата и растенията? Този въпрос е дълбоко фундаментален в процеса на разбирането свързаността и природата на биологичните видове на планетата Земя.
От училище имаме основна представа как растат дърветата: Засаждате семе в почвата, поливате го, осигурявате слънчева светлина и с времето се появява кълн, който израства като огромно дърво. Как става това?
Предположението е просто – дърветата може би черпят веществата си предимно от земята под тях. Почвата доставя суровините, корените ги абсорбират и дървото израства от тези материали.
Това предположение е дълбоко вкоренено в съзнанието на обикновенния човек, но до голяма степен е погрешно. Огромната част от масата на едно дърво не идва от почвата. Всъщност истинският източник е нещо много по-малко очевидно: въздухът около нас и по-специално въглеродният двуокис CO₂
За да разберем защо, нека започнем с разсъждения за мащаба. Зряло дъбово дърво – например такова с височина 25–30 метра и дебел ствол – може да тежи 4–5 тона (приблизително 4000–5000 килограма или повече, в зависимост от вида, височината и плътността). Това са хиляди килограми твърда дървесина, кора, клони, листа и корени, които не са съществували, когато дървото е било малка фиданка или семе преди десетилетия или векове. На практика откъде е дошла цялата тази материя?
Първото нормално предположение е почвата. В крайна сметка корените проникват дълбоко в земята и изсмукват хранителни вещества. Но един ключов експеримент от XVII век директно оспорва тази идея.
В началото на 1600-те години фламандският учен Ян Баптист ван Хелмонт (1580–1644) провежда един от най-известните експерименти в историята на биологията. Той внимателно изсушава 200 фунта (около 90,7 кг) почва в пещ, за да отстрани цялата влага, поставя я в глинен съд и засажда в нея фиданка от върба, тежаща 5 фунта (около 2,27 кг). Започнал да полива дървото само с дъждовна или дестилирана вода в продължение на пет години – без допълнителна почва или торове, като покрива с капак горната част на саксията, за да предотврати замърсяване с прах.
След пет години той отрязва върбата: тя вече тежи 169 фунта (около 76,7 кг), което е увеличение с около 164 фунта (74,4 кг). След това отново изсушава почвата и я претегля – тя е загубила само около 2 унции (57 грама). Почти цялата нова маса се е появила без значително намаляване на почвата.
Ван Хелмонт заключава, че масата идва „само от водата“. По онова време това изглежда логично – той не е знаел за атмосферните газове или за фотосинтезата. Но съвременната наука показва, че дори водата не може да обясни този парадокс.
Водата (H₂O) предоставя водородни и кислородни атоми. По време на фотосинтезата растенията разцепват молекулите на водата, освобождавайки кислороден газ (O₂) във въздуха – което, между другото, е източникът на по-голямата част от кислорода, който дишаме. Водородът се включва в органичните молекули. Въпреки това водородът е най-лекият елемент, а дървесината не е предимно на базата на водород. Доминиращият елемент в дървесината е въглеродът, който съставлява около 47–50% от сухата маса на дървесината (малко по-малко от често цитираните 50% поради вариации между видовете, но достатъчно близо за нашите изчисления).
Минералите, абсорбирани от почвата – азот, фосфор, калий, калций и др. – са жизненоважни за ензими, протеини и други функции като катализатори на сложни реакции, но съставляват само 1–2% от сухата маса на дървото. Водата допринася водород и кислород, но не и значителното количество въглерод.
Така че, ако не е почвата и е водата, откъде идва въглеродът – основата на целулозата, лигнина и по същество цялата растителна тъкан?
Отговорът е: Въглеродния двуокис (CO₂) във въздуха.
CO₂ съставлява около 0,04% (400 части на милион) от атмосферата – изключително разреден газ. Въпреки това дърветата го извличат ефективно през малки пори по листата си, наречени стоми. Веднъж попаднал в листа, CO₂ влиза в процеса на фотосинтеза.
Фотосинтезата протича в два основни етапа: светлинно-зависими реакции и светлинно-независими реакции (често наричани цикъл на Калвин или тъмни реакции).
В светлинно-зависимите реакции (в тилакоидните мембрани на хлоропластите) слънчевата светлина – електромагнитно излъчване, движещо се със скорост 300 000 км/с – удря молекулите на хлорофила. Това премества количества електрони до по-високи енергийни нива, които се предават по електронно-транспортна верига на съответният биологичен вид. Процесът генерира АТФ (енергийната валута на клетката) и НАДФН (редуциращ агент), докато разцепва водата и освобождава кислород.
Тези енергийни носители след това захранват цикъла на Калвин в стромата на хлоропласта.
Тук ензимът RuBisCO (рибулоза-1,5-бисфосфат карбоксилаза/оксигеназа – най-изобилният протеин на Земята) катализира фиксацията на въглерода: той прикрепя CO₂ към шестоъгълна молекула, наречена рибулоза-1,5-бисфосфат (RuBP). Този нестабилен шестоъгълен междинен продукт незабавно се разцепва на две молекули 3-фосфоглицерат (3-PGA).
Чрез серия реакции, изискващи АТФ и НАДФН:
- 3-PGA се редуцира до глицералдехид-3-фосфат (G3P), триъгълна захар.
- Някои молекули G3P излизат от цикъла, за да образуват глюкоза (C₆H₁₂O₆) и други въглехидрати.
- Останалите регенерират RuBP, за да поддържат цикъла.
За всеки три фиксирани молекули CO₂ цикълът произвежда една нетна молекула G3P, като консумира девет АТФ и шест НАДФН. Молекулите глюкоза след това се полимеризират в целулоза (дълги вериги, формиращи клетъчните стени) и се комбинират с други съединения, за да образуват лигнин (който осигурява твърдост и здравина на дървесината).
Резултатът: Невидимият атмосферни CO₂ се трансформира в твърда, структурна материя.
Кислородът от CO₂ се освобождава обратно във въздуха. Масивното дърво е, в буквалния смисъл на думата, втвърден въздух – въглеродни атоми, извлечени от газови молекули и свързани в плътна дървесина с помощта на слънчевата светлина като източник на енергия.
Оценките варират според вида и условията, но приблизително 95% (или повече) от сухата маса на дървото произхожда от атмосферния CO₂, а останалото – от почвени минерали и водород/кислород от водата.
Този процес не се ограничава само до дърветата. Всяка храна на растителна основа, която ядете, води обратно към същия механизъм. Животните ядат растения (или животни, които са яли растения), така че въглеродът в тялото ви – в мускулите, костите, мозъка – някога е бил атмосферен въглероден двуокис – CO₂, усвоен от растенията, преминал през хранителната верига и използван като строителен материал във вас. Вие сте част от същия древен въглероден цикъл, който функционира от милиарди години: атмосфера → живот → смърт → разлагане обратно към CO₂, след което CO₂ е отново усвоен за да продължава живота на планетата Земя.
Разбирането на това не намалява величието на дървото; то го усилва. Когато стоите под дъб, виждате уловена слънчева светлина от преди векове, одваща от звезда на 150 милиона километра разстояние – нашето Слънце, електромагнитна енергия, превърната в химични връзки между въглеродни атоми, извлечени от тънкия въздух, атом по атом, изграждащи нещо осезаемо, величествено и трайно. Дървото не се създава от елементите в почвата – то се сглобява от въздуха, използвайки енергията на Слънцето. Дърветата са в основата на всички хранителни пирамиди и еко-системи на сушата по земята.
По подобен начин начин, това се случва и в нашите тела:
Меланинът е “човешкият хлорофил”, който по подобен начин абсорбира слънчевата светлинна енергия, съхранява я в митохондриите и след това при необходимост и предназначение я освобождава за нуждите на почти всички процеси за производство на протеини. Без Слънце, вода и въздух, в който има въглероден двуокис (CO₂) и кислород няма живот за хората, растенията и животните!
Следващия път, когато минете покрай дърво, спрете и погледнете нагоре. Истинският му произход не е почвата в основата му, а невидимият въздух, който го обгръща, трансформиран от един от най-изключителните природни процеси – фотосинтезата.
Представените тук логически расъждения илюстрират и доказват количествената връзка между материалите и енергията постъпващи от околната среда и възникващите биохимични процеси в обмяната на веществата при растителните видове. Тук дори няма да обсъждам източника на инструкциите-програми, които се разгръщат на клетъчно ниво. Това е материал за още една статия.
А сега след като видяхме, че без Слънце, вода и въздух, в който трябва да има въглероден двуокис (CO₂) и кислород – няма живот – нека се замислим и над изкуствено създадената и широко политизирана, така наречена “борба за намаляване на въглеродният двуокис в атмосферата”. Не е ли това борба или “конспирация” срещу самия живот на Земята?
През последните 50 години растителната биомаса на земята се е увеличила с окло 12%, което е резултат на активното земеделие и индустриалното отделяна на CO₂. Нашата планета е станала по-зелена с повече живот и по-малко пустинни площи земя. Обратно на широката пропагандата- излиза, че човешката дейност е допринесла за повече зеленина, което означава повече живот и кислородо-отделяща растителна маса.
Идеите на определена група милиардери да секат дървета и да ги заравят под земята, за да се намаляват въглеродните емисии (факт) – дали не са точно толкова налудничеви и мракобесни, както са идеите на Малтус и Хитлер за редуциране на човешката популация? Или пък дали пръскането на атмосферата с алуминиеви нано частици, за да отразяват слънчевите лъчи (уж за борба със затоплянето), ще доведе до по-малко растителност на земята е истинско безумие? Или дали покупката и продажбата на акции (кредити) за въглеродни емисии на стоковите борси не е поредната спекулационна игра за окрупняване на власт и капитали? Това са все въпроси, чиито отговори усилено се филтрират от цензурните инструменти на деня.
Къде в тази картинка е събуденият човек?
Бих казал – там където му е мястото и ролята: Да вижда, да чува, да сравнява, да мисли критично и да споделя знанието с много любов и търпение, но без гняв. Да разбира и прилага мъдро херметичният “принцип за причинно-следствените връзки“.
Информацията е сила! Този който я притежава – управлява реалността в която съществува.
Проверявайте всяка гледна точка и формирайте свое лично мнение. Следвайте пътя на парите и ще откриете лицата на задкулисните интереси, управляващи финансовия и материалния човешки свят!
Любов и Светлина ❤️☀️
Димитри Дечев
