Як рослини реагують на електрику. Овочі на електриці, електрогрядка, стимулятор росту рослин, висока грядка, електро грядка, город без турбот, атмосферна електрика, вільна електрика, електростимуляція росту рослин Застосування ел
Наша Земля та інші планети мають як магнітне поле, і електричне. Про те, що Земля має електричне поле, було відомо років 150 тому. Електричний заряд планет у сонячній системі створюється Сонцем завдяки ефектам електростатичної індукції та іонізації речовини планет. Магнітне поле утворюється з допомогою осьового обертання заряджених планет. Середнє магнітне поле Землі та планет залежить від середньої поверхневої щільності негативного електричного заряду, кутової швидкості осьового обертання та радіусу планети. Тому Землю (та інші планети), за аналогією з проходженням світла через лінзу, слід як електричну лінзу, а чи не джерело електричного поля.
Отже, Земля пов'язані з Сонцем з допомогою електричної сили, саме Сонце пов'язані з центром Галактики з допомогою магнітної сили, а центр Галактики пов'язані з центральним згущенням галактик у вигляді електричної сили.
Наша планета в електричному відношенні є подібністю сферичного конденсатора, зарядженого приблизно до 300 000 вольт. Внутрішня сфера – поверхня Землі – заряджена негативно, зовнішня сфера – іоносфера – позитивно. Ізолятором є атмосфера Землі.
Через атмосферу постійно протікають іонні та конвективні струми витоку конденсатора, які досягають багатьох тисяч ампер. Але, незважаючи на це, різниця потенціалів між обкладками конденсатора не зменшується.
Це означає, що у природі існує генератор (G), який постійно заповнює витік зарядів з обкладок конденсатора. Таким генератором є магнітне поле Землі, яке обертається разом із нашою планетою в потоці сонячного вітру.
Як і в будь-якому зарядженому конденсаторі, у земному конденсаторі існує електричне поле. Напруженість цього поля розподіляється дуже нерівномірно за висотою: вона максимальна біля Землі і становить приблизно 150 В/м. З висотою вона зменшується приблизно за законом експоненти і на висоті 10 км становить близько 3% значення поверхні Землі.
Таким чином, майже все електричне поле зосереджено в нижньому шарі атмосфери біля поверхні Землі. p align="justify"> Вектор напруженості електричного поля Землі E спрямований в загальному випадку вниз. Електричне поле Землі, як і будь-яке електричне поле, діє на заряди з певною силою F, яка штовхає позитивні заряди вниз, до землі, а негативні – вгору, у хмари.
Все це можна побачити у природних явищах. На Землі постійно вирують урагани, тропічні шторми та безліч циклонів. Наприклад, підйом повітря під час урагану відбувається в основному за рахунок різниці щільності повітря на периферії урагану та в його центрі – тепловій вежі, але не тільки. Частина підйомної сили (приблизно одну третину) забезпечує електричне поле Землі згідно із законом Кулона.
Океан під час шторму є величезне поле, посипане вістрями та ребрами, на яких концентруються негативні заряди та напруженість електричного поля Землі. Випаровуються молекули води в таких умовах легко захоплюють негативні заряди і забирають їх із собою. А електричне поле Землі у повній відповідності до закону Кулона рухає ці заряди вгору, додаючи повітрю підйомну силу.
Таким чином, глобальний електричний генератор Землі витрачає частину своєї потужності на посилення атмосферних вихорів на планеті – ураганів, штормів, циклонів та ін. Крім того, така витрата потужності ніяк не позначається на величині електричного поля Землі.
Електричне поле Землі схильне до коливань: взимку воно сильніше, ніж влітку, щодня воно досягає максимуму о 19 годині за Грінвічем, також залежить від стану погоди. Але ці коливання не перевищують 30% його середнього значення. У деяких випадках за певних погодних умов напруженість цього поля може збільшитися в кілька разів.
Під час грози електричне поле змінюється у великих межах і може змінити напрямок на протилежний, але це відбувається на невеликій площі, безпосередньо під грози та протягом короткого часу.
ФІЗИКА
Біологія
Рослини та їх електричний потенціал.
Виконав: Маркевич В.В.
ДБОУ ЗОШ № 740 м. Москва
9 клас
Керівник: Козлова Віолетта Володимирівна
вчитель фізики та математики
м. Москва 2013
Зміст
Актуальність
Цілі та завдання роботи
Методи дослідження
Значення роботи
Вступ
Аналіз вивченої літератури на тему «Електрика в житті
рослин»
Іонізація повітря у приміщенні
Дослідження струмів ушкодження у різних рослин
Експеримент №1 (з лимонами)
Експеримент №2 (з яблуком)
Експеримент №3 (з листком рослини)
Експерименти щодо спостереження впливу іонізованого повітря на проростання насіння гороху
Експерименти щодо спостереження впливу іонізованого повітря на проростання насіння бобів
Методика та техніка дослідження
Дослідження впливу електричного поля на проростання насіння
Висновки
Висновок
Література
Глава 1Вступ
«Як не дивні електричні явища,
притаманні неорганічній матерії, вони не йдуть
ні в яке порівняння з тими, які пов'язані з
життєвими процесами».
Майкл Фарадей
У цій роботі ми звертаємося до одного з найцікавіших та найперспективніших напрямів досліджень – впливу фізичних умов на рослини.
Вивчаючи літературу з цього питання, я дізнався професору П. П. Гуляєву за допомогою високочутливої апаратури вдалося встановити, що слабке біоелектричне поле оточує будь-яке живе і ще точно відомо: кожна жива клітина має свою власну електростанцію. І клітинні потенціали не такі вже й малі. Наприклад, у деяких водоростей вони досягають 0,15 ст.
«Якщо 500 пар половинок горошин зібрати в певному порядку в серії, то кінцева електрична напруга становитиме 500 вольт… Добре, що кухар не знає про небезпеку, яка йому загрожує, коли він готує цю особливу страву, і на щастя для неї горошини не з'єднуються у впорядковані серії». Цей вислів індійського дослідника Дж. Босса базується на суворому науковому експерименті. Він з'єднував внутрішні та зовнішні частини горошини з гальванометром та нагрівав до 60°С. Прилад показував різницю потенціалів 0,5 У.
Як це відбувається? На якому принципі працюють живі генератори та батареї? Заступник завідувача кафедри живих систем Московського фізико-технічного інституту кандидат фізико-математичних наук Едуард Трухан вважає, що один із найголовніших процесів, що протікають у клітині рослини, – процес засвоєння сонячної енергії, процес фотосинтезу.
Так що, якщо в той момент вченим вдасться «розтягти» позитивно і негативно заряджені частинки в різні боки, то, за ідеєю, ми отримаємо в своє розпорядження чудовий живий генератор, для якого паливом служили б вода і сонячне світло, а крім енергії, він б ще виробляв і чистий кисень.
Можливо, у майбутньому такий генератор буде створено. Але для здійснення цієї мрії вченим доведеться чимало попрацювати: потрібно відібрати найбільш підходящі рослини, а може навіть навчитися виготовляти хлорофілові зерна штучно, створити якісь мембрани, які б дозволили розділяти заряди. Виявляється, жива клітина, запасаючи електричну енергію в природних конденсаторах – внутрішньоклітинних мембранах спеціальних клітинних утворень, мітохондрій, потім використовує її до виконання дуже багатьох робіт: будівництва нових молекул, затягування всередину клітини поживних речовин, регулювання своєї температури… І ще не все. За допомогою електрики робить багато операцій і сама рослина: дихає, рухається, росте.
Актуальність
Вже сьогодні можна стверджувати: вивчення електричного життя рослин несе користь сільському господарству. Ще І. В. Мічурін проводив досліди щодо впливу електричного струму на проростання гібридних сіянців.
Передпосівна обробка насіння – найважливіший елемент агротехніки, що дозволяє підвищувати їх схожість, а зрештою – врожайність рослин. А це особливо важливо в умовах нашого не дуже довгого та теплого літа.
Цілі та завдання роботи
Метою роботи є дослідження наявності біоелектричних потенціалів у рослин та дослідження впливу електричного поля на проростання насіння.
Для досягнення мети дослідження необхідно вирішити наступні завдання :
Вивчення основних положень, що стосуються вчення про біоелектричні потенціали та вплив електричного поля на життєдіяльність рослин.
Проведення експериментів з виявлення та спостереження струмів ушкодження у різних рослин.
Проведення експериментів щодо спостереження впливу електричного поля на проростання насіння.
Методи дослідження
Для виконання завдань дослідження використовується теоретичний та практичний методи. Теоретичний метод: пошук, вивчення та аналіз наукової та науково-популярної літератури з цього питання. З практичних методів дослідження використовують: спостереження, вимірювання, проведення експериментів.
Значення роботи
Матеріал цієї роботи можна використовувати під час уроків фізики і біології, оскільки у підручниках це питання не висвітлюється. А методика проведення експериментів як матеріал для практичних занять елективного курсу.
Глава 2Аналіз вивченої літератури
Історія дослідження електричних властивостей рослин
Одна з характерних ознак живих організмів – здатність до подразнення.
Чарльз Дарвіннадавав важливого значення подразливості рослин. Він детально вивчив біологічні особливості комахоїдних представників рослинного світу, що відрізняються високою чутливістю, і результати досліджень виклав у чудовій книзі «Про комахоїдні рослини», що вийшла друком у 1875 році. Крім того, увагу великого натураліста привернули різні рухи рослин. У сукупності всі дослідження наводили на думку, що рослинний організм напрочуд схожий з твариною.
Широке використання електрофізіологічних методів дозволило фізіологам тварин досягти значного прогресу у цій галузі знань. Було встановлено, що в організмах тварин постійно виникають електричні струми (біоструми), поширення яких призводить до рухових реакцій. Ч. Дарвін припустив, що подібні електричні явища мають місце і в листі комахоїдних рослин, що мають досить сильно виражену здатність до руху. Проте сам він не перевіряв цієї гіпотези. На його прохання експерименти з рослиною Венерина Мухоловка були проведені в 1874 фізіологом Оксфордського університетуБурданом Сандерсоном. Під'єднавши лист цієї рослини до гальванометра, вчений зазначив, що стрілка відразу ж відхилилася. Значить, у живому листі цієї комахоїдної рослини виникають електричні імпульси. Коли дослідник викликав роздратування листя, доторкнувшись до щетинок, що розташовані на їх поверхні, стрілка гальванометра відхилилася в протилежний бік, як у досвіді з м'язом тварини.
Німецький фізіологГерман Мунк, що продовжив досліди, в 1876 році прийшов до висновку, що листя венериної мухоловки в електромоторному відношенні подібні до нервів, м'язів і електричних органів деяких тварин.
У Росії її електрофізіологічні методи були використаніН. К. Леваковськимвивчення явищ подразливості у сором'язливої мімози. У 1867 році він опублікував книгу під назвою «Про рух дратівливих органів рослин». В експериментах Н. К. Леваковського найсильніші електричні сигнали спостерігалися у тих екземплярахмімози , які найбільше енергійно відповідали на зовнішні подразники. Якщо мімозу швидко вбити нагріванням, то мертві частини рослини не виробляють електричних сигналів. Виникнення електричних імпульсів автор спостерігав також у тичинкахбодяка і будяка, в черешках листя росички. Згодом було встановлено, що
Біоелектричні потенціали у клітинах рослин
Життя рослин пов'язане з вологою. Тому електричні процеси в них найповніше виявляються при нормальному режимі зволоження і згасають при в'яні. Це пов'язано з обміном зарядами між рідиною та стінками капілярних судин при протіканні поживних розчинів по капілярах рослин, а також з процесами обміну іонами між клітинами та навколишнім середовищем. Найважливіші для життєдіяльності електричні поля збуджуються у клітинах.
Отже, нам відомо, що…
Несомая вітром квітковий пилок має негативний заряд У наближається за величиною до заряду порошинок при пилових бурях. Поблизу рослин, що втрачають пилок, різко змінюється співвідношення між позитивними і негативними легкими іонами, що сприятливо позначається на подальшому розвитку рослин.
У практиці розпилення отрутохімікатів у сільському господарстві з'ясовано, щона буряк і яблуню більшою мірою осідають хімікати з позитивним зарядом, на бузок - з негативним.
Одностороннє освітлення листа збуджує електричну різницю потенціалів між освітленими та неосвітленими його ділянками та черешком, стеблом та коренем. Ця різниця потенціалів виражає реакцію рослини на зміни в її організмі, пов'язані з початком або припиненням процесу фотосинтезу.
Проростання насіння у сильному електричному полі (наприклад, поблизу коронуючого електрода)призводить до змін висоти і товщини стебла і густоти крони рослин, що розвиваються. відбувається це переважно завдяки перерозподілу в організмі рослини під впливом зовнішнього електричного поля об'ємного заряду.
Пошкоджене місце у тканинах рослин завжди заряджається негативно щодо неушкоджених ділянок, а ділянки, що відмирають, рослин набувають негативного заряду по відношенню до ділянок, що ростуть в нормальних умовах.
Заряджене насіння культурних рослин має порівняно високу електропровідність і тому швидко втрачає заряд. Насіння бур'янів ближче за своїми властивостями до діелектриків і може зберігати заряд тривалий час. Це використовується для відокремлення на конвеєрі насіння культурних рослин від бур'янів.
Значні різниці потенціалів в організмі рослин збуджуватися не можуть Оскільки рослини не мають спеціалізованого електричного органу. Тому серед рослин не існує «дерева смерті», яка могла б вбивати живі істоти своєю електричною потужністю.
Вплив атмосферної електрики на рослини
Одна з характерних рис нашої планети – наявність постійного електричного поля в атмосфері. Людина не помічає його. Але електричний стан атмосфери не байдуже йому та інших живих істот, що населяють нашу планету, включаючи рослини. Над Землею на висоті 100-200 км існує прошарок з позитивно заряджених частинок - іоносфера.
Значить, коли йдеш полем, вулицею, сквером, то рухаєшся в електричному полі, вдихаєш електричні заряди.
Вплив атмосферної електрики на рослини досліджувався з 1748 багато авторами. Цього року абат Нолет повідомляв про експерименти, в яких електризував рослини, помістивши їх під заряджені електроди. Він спостерігав прискорення проростання та зростання. Грандієу (1879) спостерігав, що рослини, які не піддавалися впливу атмосферної електрики, оскільки були поміщені в дротяний заземлений сітковий ящик, показали зменшення ваги на 30 - 50% в порівнянні з контрольними рослинами.
Лемстрем (1902) піддав рослини дії іонів повітря, розташовуючи їх під дротом, з вістрями і підключеної до джерела високої напруги (1 м над рівнем землі, струм іонів 10-11 - 10 -12 А/см 2 ), і він знайшов збільшення у вазі та довжині більше, ніж на 45% (наприклад, морква, горох, капуста).
Той факт, що зростання рослин прискорювалося в атмосфері зі штучно збільшеною концентрацією позитивних та негативних малих іонів нещодавно підтвердилося Круегером та його співробітниками. Вони виявили, що насіння вівса реагували на позитивні, а також негативні іони (концентрація близько 10 4 іонів/см 3 ) збільшенням на 60% загальної довжини та збільшенням свіжої та сухої ваги на 25-73%. Хімічний аналіз надземних частин рослин виявив збільшення вмісту протеїну, азоту і цукру. У разі ячменю мало ще більше збільшення (приблизно на 100%) у загальному подовженні; збільшення у свіжій вазі не було великим, але існувало помітне збільшення у сухій вазі, яке супроводжувалося відповідним збільшенням вмісту протеїну, азоту та цукру.
Експерименти із насінням рослин також проводив Ворден. Він виявив, що проростання зелених бобів і зеленого горошку ставало більш раннім зі збільшенням рівня іонів будь-якої полярності. Кінцеве відсоткове ставлення пророслого насіння було нижчим при негативній іонізації порівняно з контрольною групою; проростання у позитивно іонізованій групі та контрольній було однаковим. У міру зростання сіянців контрольні та позитивно іонізовані рослини продовжували свій ріст, тоді як рослини, що зазнавали негативної іонізації, здебільшого чахли та гинули.
Вплив останніми роками відбулася сильна зміна електричного стану атмосфери; різні райони Землі стали відрізнятись один від одного за іонізованим станом повітря, яке обумовлено його запиленістю, загазованістю тощо. Електрична провідність повітря – чуйний індикатор його чистоти: що більше повітря сторонніх частинок, то більше вписувалося іонів осідає ними і, отже, менше стає електропровідність повітря.
Так, у Москві в 1 см 3 повітря міститься 4 негативні заряди, у Санкт-Петербурзі – 9 таких зарядів, у Кисловодську, де еталон чистоти повітря – 1,5 тис. частинок, а на півдні Кузбасу у змішаних лісах передгір'я кількість цих частинок доходить до 6 тисяч. Значить, де більше негативних частинок, там легше дихається, а де пил – людині дістається їх менше, оскільки порошинки осідають на них.
Добре відомо, що біля поточної води повітря освіжає і бадьорить. У ньому багато негативних іонів. Ще в XIX столітті було визначено, що більші краплі в бризках води заряджені позитивно, а менші краплі – негативно. Оскільки великі краплі осідають швидше, повітря залишаються негативно заряджені маленькі крапельки.
Навпаки, повітря в тісних приміщеннях з великою кількістю різного роду електромагнітних приладів насичене позитивними іонами. Навіть порівняно нетривале перебування в такому приміщенні призводить до загальмованості, сонливості, запаморочення та головного болю.
Розділ 3 Методика проведення дослідження
Дослідження струмів ушкодження у різних рослин.
Інструменти та матеріали3 лимони, яблуко, помідор, листя рослини;
3 блискучі мідні монети;
3 оцинковані гвинти;
дроти, бажано із затискачами на кінцях;
невеликий ніж;
кілька листочків, що клеяться;
низьковольтний світлодіод 300мВ;
цвях або шило;
мультиметр.
Експерименти з виявлення та спостереження струмів ушкодження у рослин
Техніка виконання експерименту № 1. Струм у лимонах.
Насамперед, пом'яли всі лимони. Це робиться для того, щоб усередині лимона з'явився сік.Вкрутили в лимони оцинкований гвинт приблизно на третину його довжини. За допомогою ножа обережно вирізали у лимоні невелику смугу – на 1/3 його довжини. Вставили в щілину в лимоні мідну монету таким чином, щоб половина залишилася зовні.
Вставили так само гвинти і монети в інші два лимони. Потім підключили дроти і затискачі, з'єднали лимони таким чином, щоб гвинт першого лимона підключався до другої монети і т.д. Підключили дроти до монети з першого лимона та гвинта з останнього. Лимон працює як батарейка: монета – позитивний (+) полюс, а гвинт – негативний (-). На жаль, це дуже слабке джерело енергії. Але його можна посилити, поєднавши кілька лимонів.
Підключили позитивний діод полюс до позитивного полюса батареї, підключили негативний полюс. Діод горить!
Згодом напруга на полюсах лимонної батареї зменшиться. Помітили, наскільки вистачить лимонної батареї. Через деякий час лимон потемнів біля гвинта. Якщо видалити гвинт і вставити його (або новий) в інше місце лимона, то можна частково продовжити термін роботи батареї. Можна ще спробувати пом'яти батарею, іноді пересуваючи монети.
Провели експеримент із великою кількістю лимонів. Діод почав світитися яскравіше. Батарея тепер працює довше.
Використовували шматочки цинку та міді більшого розміру.
Взяли мультиметр, виміряли напругу батареї.
Техніка виконання експерименту № 2. Струм у яблуках.
Яблуко розрізали навпіл, видалили серцевину.
Якщо обидва електроди, відведені до мультиметра, прикласти до зовнішньої сторони яблука (шкірки), мультиметр не зафіксує різниці потенціалів.
Один електрод перенесли у внутрішню частину м'якоті і мультиметр відзначить появу струму пошкодження.
Проведемо експеримент із овочами - томатами.
Результати вимірів помістили до таблиці.
інший – у м'якоті яблука
0,21 В
Електроди в м'якоті розрізаного яблука
0‚05 В
Електроди в м'якоті помідора
0‚02 В
Техніка виконання експерименту № 3. Струм у зрізаному стеблі.
Відрізали листя рослини зі стеблом.
Виміряли струми ушкодження у зрізаного стебла на різній відстані між електродами.
Результати вимірів помістили до таблиці.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ
У будь-якій рослині можна виявити виникнення електричних потенціалів.
Дослідження впливу електричного поля на проростання насіння.
Інструменти та матеріали
насіння гороху, бобів;
чашки Петрі;
аероіонізатор;
годинник;
вода.
Експерименти щодо спостереження впливу іонізованого повітря на проростання насіння
Техніка виконання експерименту №1
Щодня вмикали іонізатор на 10 хвилин.
Проростання 8 насіння (5 не проросли)
10.03.09
Збільшення паростків
у 10 насіння (3 не проросли)
Збільшення паростків
11.03.09
Збільшення паростків
у 10 насіння (3 не проросли)
Збільшення паростків
12.03.09
Збільшення паростків
Збільшення паростків
Проростання 3 насіння(4 не проросли)
11.03.09
Збільшення паростків насіння
Проростання 2 насіння
(2 не проросли)
12.03.09
Збільшення паростків насіння
Збільшення паростків насіння
Результати дослідження
Результати експерименту свідчать, що проростання насіння більш швидке та успішне під дією електричного поля іонізатора.
Порядок виконання експерименту №2
Для досвіду взяли насіння гороху та бобів, замочили у чашках Петрі та помістили у різних приміщеннях з однаковою освітленістю та кімнатною температурою. В одному з приміщень встановили аероіонізатор – прилад для штучної іонізації повітря.
Щодня вмикали іонізатор на 20 хвилин.
Щодня зволожували насіння гороху, бобів і спостерігали, коли насіння проклюнеться.
Проростання 6 насіння Проростання 9 насіння
(3 не проросли)
19.03.09
Проростання 2 насіння
(4 не проросли)
Збільшення паростків насіння
20.03.09
Збільшення паростків насіння
Збільшення паростків насіння
21.03.09
Збільшення паростків насіння
Збільшення паростків насіння
Досвідчена чашка(З обробленим насінням)
Контрольна чашка
15.03.09
Замочування насіння
Замочування насіння
16.03.09
Набухання насіння
Набухання насіння
17.03.09
Без змін
Без змін
18.03.09
Проростання 3 насіння
(5 не проросли)
Проростання 4 насіння
(4 не проросли)
19.03.09
Проростання 3 насіння
(2 не проросли)
Проростання 2 насіння
(2 не проросли)
20.03.09
Збільшення паростків
Проростання 1 насіння
(1 не проросло)
21.03.09
Збільшення паростків
Збільшення паростків
Результати дослідження
Результати експерименту свідчать, що триваліший вплив електричного поля негативно вплинув на проростання насіння. Вони проросли пізніше і менш успішно.
Порядок виконання експерименту №3
Для досвіду взяли насіння гороху та бобів, замочили у чашках Петрі та помістили у різних приміщеннях з однаковою освітленістю та кімнатною температурою. В одному з приміщень встановили аероіонізатор – прилад для штучної іонізації повітря.
Щодня включали іонізатор на 40 хвилин.
Щодня зволожували насіння гороху, бобів і спостерігали, коли насіння проклюнеться.
Хронометраж дослідів помістили у таблицях
(4 не проросли)
05.04.09
Без змін
Збільшення паростків
06.04.09
Проростання 2 насіння
(10 не проросли)
Збільшення паростків
07.04.09
Збільшення паростків
Збільшення паростків
Без змінПроростання 3 насіння
(4 не проросли)
06.04.09
Проростання 2 насіння
(5 не проросли)
Проростання 2 насіння
(2 не проросли)
07.04.09
Збільшення паростків
Збільшення паростків
Результати дослідження
Результати експерименту свідчать, що триваліший вплив електричного поля негативно вплинув на проростання насіння. Проростання їх помітно знизилося.
ВИСНОВКИ
У будь-якій рослині можна виявити виникнення електричних потенціалів.
Електричний потенціал залежить від виду та розмірів рослин, від відстані між електродами.
Обробка насіння електричним полем у розумних межах призводить до прискорення процесу проростання насіння та успішнішого їх проростання.
Після обробки та аналізу експериментальних і контрольних зразків можна зробити попередній висновок - збільшення часу опромінення електростатичним полем діють пригнічуючи, так як якість проростання насіння нижче зі збільшенням часу іонізації.
Глава 4Висновок
Нині питанням впливу електричних струмів на рослини присвячені численні дослідження вчених. Вплив електричних полів на рослини досі ретельно вивчається.
Дослідження, виконані в Інституті фізіології рослин, дозволили встановити залежність між інтенсивністю фотосинтезу та значенням різниці електричних потенціалів між землею та атмосферою. Однак ще не досліджено механізму, що лежить в основі цих явищ.
Приступаючи до дослідження, ми ставили собі за мету: визначити вплив електричного поля на насіння рослин.
Після обробки та аналізу експериментальних та контрольних зразків можна зробити попередній висновок – збільшення часу опромінення електростатичним полем діють гнітюче. Ми вважаємо, що ця робота не закінчена, оскільки отримано лише перші результати.
Подальші дослідження з цього питання можна продовжити за такими напрямами:
Вплинула Чи обробка насіння електричним полем на подальше зростання рослин?
Глава 5ЛІТЕРАТУРА
Богданов К. Ю. Фізик у гостях у біолога. - М: Наука, 1986. 144 с.
Воротніков А.А. Фізика – молодим. - М: Харвест, 1995-121с.
Кац Ц.Б. Біофізика під час уроків фізики. - М: Просвітництво, 1971-158с.
Перельман Я.І. Цікава фізика. - М: Наука, 1976-432с.
Артамонов В.І. Цікава фізіологія рослин. - М.: Агропроміздат, 1991.
Арабаджі В. І. Загадки простої води. - М.: «Знання», 1973.
http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/163.html
http://www.npl-rez.ru/litra/bios.htm
http://www.ionization.ru
Почнемо з того, що індустрія сільського господарства зруйнована вщент. Що далі? Чи не час збирати каміння? Чи не настав час об'єднати всі творчі сили, щоб дати селянам і дачникам ті новинки, які дозволять різко підняти врожайність, скоротити ручну працю, знайти нові шляхи в генетиці... Я запропонував би читачам журналу бути авторами рубрики "Для села та дачників". Почну з давньої роботи "Електричне поле та врожайність."
У 1954 р., коли я був слухачем Військової академії зв'язку в Ленінграді, пристрасно захопився процесом фотосинтезу та провів цікаве випробування з вирощуванням цибулі на підвіконні. Вікна кімнати, де я жив, виходили на північ, і тому сонця цибулини отримувати не могли. Я висадив у дві подовжені ящики по п'ять цибулин. Землю брав в тому самому місці для обох ящиків. Добрив у мене був, тобто. були створені однакові умови для вирощування. Над одним ящиком зверху, на відстані півметра (рис.1) розташував металеву пластину, до якої прикріпив провід від високовольтного випрямляча +10 000 В, а в землю цього ящика встромив цвях, до якого приєднав "-" провід від випрямляча.
Зробив це для того, що за моєю теорією каталізу створення в зоні рослин високого потенціалу призведе до збільшення дипольного моменту молекул, що беруть участь у реакції фотосинтезу, і потягнулися дні випробувань. Вже за два тижні я виявив, що в ящику з електричним полем рослини розвиваються більш ефективно, ніж у ящику без "поля"! Через 15 років цей експеримент повторили в інституті, коли потрібно домогтися вирощування рослин у космічному кораблі. Там, перебуваючи у замкненому від магнітного та електричного полів, рослини розвиватися не могли. Довелося створювати штучне електричне поле, і тепер на космічних кораблях виживають рослини. А якщо ви живете у залізобетонному будинку, та ще й на верхньому поверсі, хіба ваші рослини в будинку не страждають від відсутності електричного (та й магнітного) поля? Суньте цвях у землю горщика для квітів, а проводок від нього приєднайте до очищеної від фарби або іржі опалювальної батареї. У цьому випадку ваша рослина наблизиться до умов життя на відкритому просторі, що дуже важливо для рослин та й для людини теж!
Але на цьому мої випробування не закінчились. Проживаючи у м.Кіровограді, я вирішив розвести на підвіконні помідори. Однак зима настала так швидко, що я не встиг викопати на городі кущі помідорів, щоб пересадити їх у квіткові горщики. Мені попався примерзлий кущ з невеликим живим відростком. Я приніс його додому, поставив у воду і… О, радість! Через 4 дні від нижньої частини відростка виросли білі корінці. Я пересадив його в горщик, і, коли він виріс із відростками, став таким самим методом отримувати нові саджанці. Цілу зиму я ласував свіжими помідорами, вирощеними на підвіконні. Але мене переслідувало питання: невже можливе в природі таке клонування? Можливо, підтверджували мені старожили у цьому місті. Можливо, але...
Я переїхав до Києва і спробував так само отримати саджанці помідор. У мене нічого не вийшло. І я зрозумів, що в Кіровограді мені вдавався цей метод тому, що там, коли я жив, у водопровідну мережу пускали воду зі свердловин, а не з Дніпра, як у Києві. Ґрунтові води у Кіровограді мають невелику частку радіоактивності. Оце і зіграло роль стимулятора зростання кореневої системи! Тоді я приклав до верхівки відростка помідора +1,5 від батарейки, а "-" підвів до води судини, де стояв відросток (рис.2), і через 4 дні на відростку, що знаходиться у воді, виросла густа "борода"! Так мені вдалося клонувати відростки помідорів.
Нещодавно мені набридло стежити за поливом рослин на підвіконні, я засунув у землю смужку фольгованого склотекстоліту та великий цвях. До них приєднав дроти від мікроамперметра (рис.3). Відразу відхилилася стрілка, бо земля в горщику була сира, і спрацювала гальванічна пара "мідь – залізо". За тиждень побачив, як струм почав падати. Значить, настав час поливу... Крім того, рослина викинула нові листочки! Так рослини реагують на електрику.
Рослини реагують не лише на звукові хвилі музики, а й на електромагнітні хвилі від землі, Місяця, планет, космосу та безлічі штучних приладів. Залишається лише точно визначити, які хвилі корисні, а які шкідливі.
Одного вечора наприкінці 1720-х років французький письменник та астроном Жан-Жак Дертус де Меран (Jean-Jacques Dertous de Mairan) у своїй паризькій студії поливав кімнатні мімози Mimosa pudica. Раптом він з подивом виявив, що після заходу сонця чутлива рослина складає свої листочки так само, якби до них доторкнулися рукою. Меран вирізнявся допитливим розумом і здобув повагу таких видатних сучасників, як Вольтер. Він не став робити поспішних висновків, що його рослини просто «засинають» з настанням темряви. Натомість, дочекавшись сходу сонця, Меран поставив дві мімози в зовсім темну комору. Опівдні вчений побачив, що листя мімоз у коморі повністю розкрилося, але після заходу сонця воно склалося так само швидко, як і у мімози в його студії. Тоді він зробив висновок, що рослини, мабуть, «відчують» сонце навіть у повній темряві.
Меран цікавився всім - від руху місяця по орбіті та фізичних властивостей північного сяйва до причин світіння фосфору та особливостей числа 9, але феномен з мімозою він пояснити так і не зміг. У своїй доповіді для Французької академії наук він несміливо припустив, що на його рослини, мабуть, впливає якась невідома сила. Меран тут провів паралелі з пацієнтами, які лежать у лікарні, які зазнають надзвичайного занепаду сил у певний час доби: може, і вони відчувають цю силу?
Два з половиною століття по тому д-р Джон Отт (John Ott), директор науково-дослідного інституту вивчення впливу навколишнього середовища та світлового випромінювання на здоров'я людини в Сарасоті, штат Флорида, був приголомшений спостереженнями Мерана. Отт повторив його експерименти і запитав: чи може ця «невідома енергія» проникати через величезну товщу землі - єдиний відомий бар'єр, здатний блокувати так звану «космічну радіацію».
Опівдні Отт опустив шість рослин мімози до шахти на глибину 220 метрів. Але на відміну від мімоз Мерана, поміщених у темну комору, мімози Отта відразу закрили листя, не чекаючи заходу сонця. Більше того, воно закривало листя, навіть коли шахта була освітлена яскравим світлом електричних ламп. Отт пов'язав це явище з електромагнетизмом, про яке за часів Мерану мало що було відомо. Проте в іншому Отт губився у здогадах так само, як і його французький попередник, який жив у XVII столітті.
Сучасники Мерана знали про електрику лише те, що дісталося їм у спадок від давніх еллінів. Стародавні греки знали незвичайні властивості бурштину (або як вони його називали, електрона) який, якщо його добре потерти, притягував до себе пір'їнку чи соломинку. Ще до Аристотеля було відомо, що магніт, чорний оксид заліза, також має незрозумілу здатність притягувати залізну тирсу. В одному з регіонів Малої Азії під назвою Магнезія були виявлені багаті родовища цього мінералу, тому його охрестили magnes lithos, або камінь магнезіан. Потім у латинській мові цю назву скоротили до magnes, а в англійській та інших мовах до магніту.
Вчений Вільям Гілберт (William Gilbert), який жив у XVI столітті, першим пов'язав явища електрики та магнетизму. Завдяки своїм глибоким знанням у медицині та філософії Гілберт став особистим лікарем королеви Єлизавети I. Він стверджував, що планета є не що інше, як сферичний магніт, а тому магнітний камінь, що є частиною одухотвореної Матінки-Землі, також має «душу». Також Гілберт виявив, що крім бурштину існують інші матеріали, які, якщо їх потерти, здатні притягувати до себе легкі предмети. Він назвав їх «електрики», а також узвичаїв термін «електрична сила».
Повіками люди вважали, що причиною, що притягує здібності бурштину та магніту, є «всепроникні ефірні флюїди», що випускаються цими матеріалами. Щоправда, мало хто міг пояснити, що це таке. Навіть 50 років після експериментів Мерана, Джозеф Прістлі (Joseph Priestley), в основному відомий як першовідкривач кисню, у своєму популярному підручнику про електрику писав: «Земля і всі без винятку відомі нам тіла містять певну кількість надзвичайно еластичної тонкої рідини - флюї філософи назвали "електриком". Якщо тіло містить флюїдів більше чи менше своєї природної норми, відбувається чудове явище. Тіло стає наелектризованим та здатним впливати на інші тіла, що пов'язують із впливом електрики».
Минуло ще сто років, але природа магнетизму так і залишалася таємницею. Як говорив професор Сільванус Томпсон незадовго до початку Першої світової війни, «загадкові властивості магнетизму, які століттями захоплювали все людство, так і залишилися незрозумілими. Необхідно на експериментальній основі вивчити це явище, походження якого поки що так і невідоме». У роботі, опублікованій невдовзі після закінчення Другої світової війни чикагським Музеєм науки і промисловості, говорилося, що людина досі не знає, чому Земля є магнітом; як матеріал, що володіє властивостями, що притягують, реагує на вплив інших магнітів на відстані; чому електричні струми мають навколо себе магнітне поле; чому дрібні атоми матерії займають величезні обсяги порожнього, заповненого енергією простору.
За триста п'ятдесят років, що минули після появи відомої роботи Гілберта «Магніт» (De Magnete), було створено безліч теорій, що пояснюють природу геомагнетизму, але жодна з них не є вичерпною.
Те саме стосується і сучасних фізиків, які просто замінили теорію «ефірних флюїдів» на хвильову «електромагнітну радіацію». Її спектр варіюється від величезних макропульсацій, що тягнуться кілька сотень тисяч років з довжиною хвиль в мільйони кілометрів до надкоротких пульсацій енергії з частотою 10 000 000 000 000 000 000 000 циклів в секунду і з нескінченно малою довжиною в одну десятимільярдну. Перший тип пульсації спостерігається за таких явищ, як зміна магнітного поля Землі, а другий - при зіткненні атомів, зазвичай гелію і водню, що рухаються з величезною швидкістю. При цьому виділяється випромінювання, якому назвали «космічні промені». Між цими двома крайнощами знаходиться безліч інших хвиль, включаючи гамма-промені, що беруть початок в ядрі атома; рентгенівські промені, що походять від оболонок атомів; ряд видимих оку променів, званих світлом; хвиль, що використовуються в радіо, телебаченні, радарах та інших областях - від досліджень космосу до НВЧ-кулінарії.
Електромагнітні хвилі відрізняються від звукових тим, що можуть проходити не тільки крізь матерію, а й ніщо. Вони рухаються з величезною швидкістю в 300 мільйонів кілометрів на секунду крізь неосяжні простори космосу, заповнені, як вважалося раніше, ефіром, а тепер майже абсолютним вакуумом. Але ще ніхто до ладу не пояснив, як ці хвилі поширюються. Один видатний фізик скаржився, що ми просто не можемо пояснити механізм цього проклятого магнетизму.
У 1747 р. німецький фізик з Віттенберга розповів французькому абату і вчителю фізики дофіна Жану Антуану Нолле (Jean Antoine Nollet) про цікаве явище: якщо закачати воду в найтоншу трубку і дати їй вільно текти, вона витікатиме з трубки повільно. Але якщо ж трубка наелектризована, то вода витікає відразу, безперервним струменем. Повторивши досліди німця і поставивши низку власних, Нолле «почав вірити, що властивості електрики, якщо їх правильно використовувати, можуть впливати на структуровані тіла, які у певному сенсі можна як гідравлічні машини, створені самої природою». Нолле поставив кілька рослин у металевих горщиках поруч із провідником і з хвилюванням помітив, що рослини почали швидше випаровувати вологу. Потім Нолле провів безліч експериментів, у яких скрупульозно зважував як нарциси, а й горобців, голубів і котів. В результаті він виявив, що наелектризовані рослини та тварини швидше втрачають у вазі.
Нолле вирішив перевірити, як феномен електрики впливає насіння. Він посадив кілька десятків гірчичного насіння у два ящики з жерсті і наелектризував один з них з 7 до 10 ранку і з 3 до 8 вечора сім днів поспіль. До кінця тижня все насіння в наелектризованому контейнері проросло і досягло в середньому висоти в 3,5 см. У ненаелектризованному контейнері проклюнулося всього три насіння, що виросли лише до 0,5 см. Хоча Нолле так і не зміг пояснити причин явища, що спостерігається. своєму об'ємистому доповіді для Французької академії наук він зазначив, що електрика має величезний вплив на зростання живих істот.
Нолле зробив свій висновок за кілька років до нової сенсації, що прокотилася Європою. Бенжамін Франклін зміг упіймати заряд електрики від удару блискавки за допомогою повітряного змія, якого він запустив під час грози. Коли блискавка стукнула в металевий кінчик каркаса повітряного змія, заряд пройшов вниз вологою струною і потрапив у лейденську банку - накопичувач електрики. Цей прилад був розроблений в Університеті Лейдена та використовувався для зберігання електричного заряду у водному середовищі; розрядка відбувалася у вигляді одиночної електричної іскри. Досі вважалося, що в лейденському банку можна зберігати лише статичну електрику, вироблену генератором статичної електрики.
Поки Франклін збирав електрику з хмар, блискучий астроном П'єр Шарль Лемоньє (Pierre Charles Lemonni-ег), прийнятий до Французької академії наук у віці 21 року і пізніше зробив сенсаційне відкриття про нахилення екліптики, визначив, що в атмосфері Землі йде сонячна безхмарна погода. Але як точно це всюдисуща електрика взаємодіє з рослинами, так і залишилося загадкою.
Наступна спроба застосувати атмосферну електрику для збільшення плодоношення рослин була зроблена в Італії. У 1770 р. професор Гардіні натяг кілька проводів над городом одного монастиря в Турині. Незабаром багато рослин стали чахнути і вмирати. Але як тільки ченці зняли дроти над своїм городом, рослини одразу пожвавішали. Гардіні припустив, що або рослини перестали отримувати необхідну для збільшення дозу електрики, або доза отриманої електрики була надмірною. Якось Гардіні дізнався, що у Франції брати Жозеф-Мі-шель і Жак-Етьєнн Монгольф'є (Joseph-Michel, Jacques-Et-ienne Montgolfier) спорудили величезну кулю, заповнену теплим повітрям, і відправили її в повітряну подорож над Парижем. борту. Тоді куля пролетіла відстань у 10 км за 25 хвилин. Гардіні запропонував застосувати цей новий винахід у садівництві. Для цього до кулі потрібно приєднати довгий провід, яким електрика з висоти піде вниз на землю, до садових рослин.
Вчені того часу не звернули на події в Італії та Франції жодної уваги: вже тоді вони скоріше цікавилися впливом електрики на неживі предмети, ніж живі організми. Вчених також не зацікавила робота абата Бертолона (Bertholon), який у 1783 р. написав об'ємистий трактат «Електрика рослин» (De l'Elec-tricite des Vegetaux). Бертолон був професором експериментальної фізики у французьких та іспанських університетах і повністю підтримував ідею Нолле про те , Що, змінюючи в'язкість, або гідравлічний опір, рідинного середовища в живому організмі, електрика тим самим впливає
На процес його зростання. Він посилався на доповідь італійського фізика Джузеппе Тоальдо (Guiseppe Toaldo), який описав вплив електрики на рослини. Тоальдо звернув увагу, що в посадженому ряді кущів жасмину два з них опинилися поряд із громовідведенням. Саме ці два кущі виросли на 10 метрів у висоту, тоді як інші кущі були лише 1,5 метра.
Бертолон, який мав славу мало не чаклуном, попросив садівника перед поливом рослин з наелектризованої лійки вставати на щось, що не проводить електрику. Він повідомив, що його салати виросли до неймовірних розмірів. Він також винайшов, так званий, «електровегетометр», щоб збирати атмосферну електрику за допомогою антени і пропускати її через рослини, що ростуть на полях. «Цей інструмент, - писав він, - впливає на процес росту та розвитку рослин, його можна застосовувати в будь-яких умовах, за будь-якої погоди. У його ефективності та користі можуть сумніватися лише люди малодушні та боягузливі, які, прикриваючись маскою розсудливості, панічно бояться всього нового». Наприкінці абат прямо заявив, що в майбутньому найкращі добрива у вигляді електрики безкоштовно доставлятимуть рослинам «прямо з небес».
Чудова ідея про те, що електрика взаємодіє з усіма живими істотами і навіть пронизує їх наскрізь, набула свого розвитку в листопаді 1780 р. Дружина вченого з Болоньї Луїджі Гальвані випадково помітила, що генератор статичної електрики викликає конвульсивні скорочення у відрізаній. Коли вона розповіла про це чоловікові, він був дуже здивований і відразу припустив, що електрика має тваринне походження. Напередодні Різдва він вирішив, що це саме так, і записав у свій робочий щоденник: «Швидше за все, електрика є збудником нервово-м'язової активності».
Протягом наступних шести років Гальвані вивчав вплив електрики на роботу м'язів, і одного разу випадково відкрив, що жаб'ячі лапки сіпаються з тим же успіхом і без застосування електрики, коли мідний дріт з підвішеними лапками торкається залізного стрижня при подиху вітру. Для Гальвані стало очевидно, що в цьому замкнутому електричному ланцюзі джерелом електрики могли бути метали або жаби. Вважаючи, що електрика має тваринну природу, він зробив висновок, що явище, що спостерігається, пов'язане з тваринною тканиною і така реакція є наслідком циркуляції вітального флюїду (енергії) тіл жаб. Гальвані охрестив цей флюїд «тваринною електрикою».
Спочатку відкриття Гальвані підтримав його співвітчизник Алессандро Вольта (Alessandro Volta), фізик Університету Павії Міланського герцогства. Але при повторенні експериментів Гальвані Вольта зміг викликати ефект електрики за допомогою лише двох видів металів. Він писав абату Томмаселлі, що, очевидно, електрика виходила не від лапок жаби, а просто стало результатом використання двох металів з різними властивостями. Заглибившись у вивчення електричних властивостей металів, 1800 р. Вольта створив першу електричну батарею. Вона була стопкою цинкових і мідних дисків, що чергуються, зі шматочками вологого паперу між ними. Вона моментально заряджалася і могла використовуватися як джерело струму безліч разів, а не один раз, як лейденська банка. Так дослідники вперше перестали залежати від статичної та природної електрики. Внаслідок винаходу цієї прародительки сучасної батарейки було виявлено штучну динамічну, або кінетичну, електрику. Ідею Гальвані про існування особливої життєвої енергії в тканинах живих організмів майже забули.
Спочатку Вольта підтримав відкриття Гальвані, але він писав: «Експерименти Гальвані, безумовно, ефектні. Але якщо відкинути його красиві ідеї та припустити, що органи тварин позбавлені власної електричної активності, то їх можна розглядати як лише нові суперчутливі електрометри». Незадовго перед смертю Гальвані зробив пророчу заяву про те, що одного разу аналіз усіх необхідних фізіологічних аспектів його експериментів «допоможе краще зрозуміти природу життєвих сил та їх відмінності залежно від статі, віку, темпераменту, захворювань та навіть складу атмосфер». Але вчені поставилися до нього з недовірою та вважали його ідеї неспроможними.
За кілька років до цього, незнайомий з Гальвані угорський єзуїт Максиміліан Хелл (Maximilian Hell) підхопив ідеї Гілберта про одухотвореність магніту, який передає цю якість іншим металомістким матеріалам. Озброївшись цією ідеєю, він змайстрував із намагнічених сталевих пластин незвичайне пристосування, за допомогою якого вилікувався від застарілого ревматизму. Успіхи Хелла у зціленні хворих людей справили велике враження на його друга, віденського лікаря Франца Антона Месмера (Franz Anton Mesmer), який зацікавився магнетизмом після прочитання робіт Парацельса. Тоді Месмер зайнявся експериментальною перевіркою роботи Хелла і переконався в тому, що на живу матерію справді впливають «земні та небесні магнітні сили». У 1779 р. він назвав ці сили "тваринним магнетизмом" і присвятив їм докторську дисертацію "Вплив планет на тіло людини". Одного разу Месмер дізнався про швейцарського священика Дж. Гасснера, який зцілює своїх пацієнтів покладанням рук. Месмер успішно перейняв техніку Гасснера і пояснював дієвість цього способу лікування тим, що деякі люди, і він у тому числі наділені більшою «магнетичною» силою, ніж інші.
Здавалося б, такі разючі відкриття біоелектричної та біомагнітної енергії могли б ознаменувати нову епоху досліджень, що поєднують фізику, медицину та фізіологію. Але з новою епохою довелося зачекати ще принаймні сто років. Успіхи Месмера в зціленні на тлі невдачі решти викликали чорну заздрість у його віденських колег. Вони назвали Месмера чаклуном, одержимим дияволом, і організували комісію з розслідування його заяв. Висновок комісії було не на його користь, і тоді Месмера виключили із викладацького складу медичного факультету та заборонили лікувати людей.
У 1778 р. він переїхав до Парижа, де, за його словами, зустрів людей більш освічених і не настільки байдужих до нових відкриттів. Там Месмер знайшов могутнього прихильника своїх нових методів, Шарля д'Еслона, першого лікаря при дворі брата Людовіка XVI, який ввів Месмера у впливові крути. Вони підняли такий галас, що король був змушений призначити королівську комісію з розслідування заяв Месмера, і це незважаючи на те, що Еслон на зборах медичного факультету Паризького університету назвав роботу Месмера «одним з найбільших наукових досягнень сучасності». До складу королівської комісії входив директор Французької академії наук, який у 1772 р. урочисто проголосив, що метеорити немає; головою комісії був американський посол Бенжамін Франклін. Комісія зробила висновок, що «тваринний магнетизм немає і немає цілющого впливу». Месмера виставили на загальне посміховисько, і його величезна популярність стала тьмяніти. Він поїхав до Швейцарії і в 1815 р., за рік до смерті, завершив свою найважливішу працю: Месмеризм або система взаємовпливів; або теорія та практика тваринного магнетизму».
У 1820 р. датський учений Ганс Христиан Орстед (Hans Christian Oersted) виявив, що й помістити компас поруч із проводом під напругою, то стрілка завжди займає перпендикулярне до дроту становище. При зміні напрямку струму стрілка повертається на 180 °. З цього випливало, що довкола дроту під напругою існує магнітне поле. Це призвело до найприбутковішого винаходу в історії науки. Майкл Фарадей (Michael Faraday) в Англії та Джозеф Генрі (Joseph Henry) у США незалежно один від одного дійшли висновку, що має існувати і протилежний феномен: під час руху дроту через магнітне поле у дроті виникає електричний струм. Таким чином, був винайдений «генератор», а з ним – вся армія електричних приладів.
На сьогодні існує безліч книг про те, що людина може зробити за допомогою електрики. У Бібліотеці Конгресу США книги на цю тему займають сімнадцять тридцятиметрових полиць. Але суть електрики та принципи його роботи залишаються такою самою загадкою, як і за часів Прістлі. Сучасні вчені, які досі не мають жодного уявлення про склад електромагнітних хвиль, спритно пристосували їх до використання в радіо, радарах, телебаченні та тостерах.
При такому односторонньому інтересі лише до механічних властивостей електромагнетизму дуже мало хто приділяв увагу його впливу на живі істоти. Барон Карл фон Рейхенбах (Karl von Reichenbach) з німецького міста Тубін-гена був одним з небагатьох вчених, що альтернативно мислять. У 1845 р. він винайшов різні речовини на основі деревного дьогтю, включаючи креозот, що використовується для захисту від гниття надземні огорожі та підводні споруди з дерева. За спостереженнями Рейхенбаха особливо обдаровані люди, яких він назвав «екстрасенсами», могли на власні очі бачити дивну енергію, яка походить від усіх живих організмів і навіть від кінців магніту. Цю енергію він назвав оділь чи од. Роботи Рейхенбаха - «Дослідження сил магнетизму, електрики, тепла і світла щодо сил життя» (Researches in the the Forces of Magnetism, Electricity, Heat and Light in Relation to the Force of Life) - були перекладені англійською видатним лікарем Вільямом Грегорі , призначеним у 1844 р. професором хімії в Університеті Единбурга. Незважаючи на це всі спроби Рейхенбаха довести існування від своїх сучасників-фізіологів в Англії та Європі - з самого початку зазнали фіаско.
Рейхенбах назвав причину такого зневажливого ставлення до його «одиничної сили»: «Щойно я торкаюся цього предмета, то відразу відчуваю, що зачіпаю вчених за живе. Вони прирівнюють од і екстрасенсорні здібності до так званого, "тварини магнетизму" і "месмеризму". Як тільки це відбувається, вся симпатія відразу випаровується». За словами Рейхенбаха, ототожнення од з тваринним магнетизмом абсолютно необгрунтовано, і хоча загадкова одична сила чимось нагадує тваринний магнетизм, вона існує незалежно від останнього.
Пізніше Вільгельм Рейх (Wilhelm Reich) доводив, що «давні греки та сучасники, починаючи з Гілберта, мали справу зовсім не з тим видом енергії, що вивчали з часів Вольта та Фарадея. Другий тип енергії отримували шляхом руху проводів через магнітні поля, ця енергія відрізняється від першого типу як способом отримання, а й своєю природою».
Рейх вважав, що древні греки, використовуючи принцип тертя, відкрили загадкову енергію, що він дав назву «оргон». Дуже схоже на од Рейхенбаха та ефір стародавніх. Рейх стверджував, що оргон заповнює весь простір і є середовищем, в якому поширюється світло, електромагнітні хвилі та сила гравітації. Оргон заповнює весь космос, щоправда скрізь поступово, і є навіть у вакуумі. Рейх розглядав оргон як основну ланку, що сполучає неорганічну та органічну матерію. До 1960-х років, невдовзі після смерті Рейха, накопичилося дуже багато аргументів на користь того, що живі організми мають електричну природу. Д. С. Халасі у своїй книзі про ортодоксальну науку висловився дуже просто: "Потік електронів є основою практично всіх життєвих процесів".
У період між Рейхенбахом і Рейхом вчені, замість того, щоб вивчати природні явища у всій їхній цілісності, почали розбирати їх на дрібні складові - і це, частково, спричинило всі труднощі в науці. Одночасно збільшилася прірва між так званими науками про життя та фізикою, яка вірила лише в існування того, що можна безпосередньо побачити очима чи виміряти приладами. Десь посередині виявилася хімія, яка прагнула подрібнити матерію на молекули. Штучно з'єднуючи і групуючи молекули, хіміки синтезували безліч нових речовин.
У 1828 р. вперше в лабораторних умовах було отримано органічну речовину – сечовину. Штучний синтез органічних речовин, здавалося, знищив ідею існування будь-якого особливого «життєвого» аспекту живої матерії. З відкриттям клітин - біологічних аналогів атомів класичної грецької філософії, вчені стали дивитися на рослини, тварин і людину як всього лише на різні комбінації цих клітин. Іншими словами, живий організм – просто хімічний агрегат. У світлі таких уявлень мало в кого залишилося бажання розібратися в електромагнетизмі та його вплив на живу матерію. Тим не менш, окремі «відщепенці» від науки час від часу привертали загальну увагу до питань про вплив космосу на рослини, і таким чином не давали відкриттям Ноллі та Бертолона канути в Лету.
За океаном, у Північній Америці, Вільям Росс (William Ross), перевіряючи твердження про те, що наелектризоване насіння проростає швидше, посадив огірки в суміш із чорного оксиду марганцю, столової солі та чистого піску і поливав розведеною сірчаною кислотою. Коли він пропускав через суміш електричний струм, насіння проростало набагато швидше, ніж ненаелектризоване, посаджене в аналогічній суміші. Через рік, 1845 р., у першому випуску лондонського «Журналу товариства садівників» (Journal of the Horticultural society) була опублікована довга доповідь «Вплив електрики на рослини». Автором доповіді був агроном Едвард Соллі (Edward Solly), який, як і Гардіні, підвісив дроти над городом і, як Росс, намагався помістити їх під землю. Соллі провів сімдесят експериментів з різними злаками, овочами та квітами. З сімдесяти досліджених випадків лише дев'ятнадцяти спостерігалося позитивний вплив електрики на рослини, і приблизно таку кількість випадків - негативне.
Такі суперечливі результати вказували на те, що для кожного виду рослин велике значення має кількість, якість та тривалість електричної стимуляції. Але фізики не мали необхідної апаратури для вимірювання впливу електрики на різні види, і вони ще не знали, як штучна та атмосферна електрика впливає на рослини. Тому ця галузь досліджень була віддана на відкуп наполегливим та цікавим садівникам чи «дивакам». Однак з'являлися все нові спостереження про те, що рослини мають електричні властивості.
У 1859 р. в одному з випусків лондонського «Вісника садівника» (Gardeners" Chronicle) було опубліковано повідомлення про світлові спалахи від однієї яскраво-червоної вербени до іншої. Це підтвердило спостереження Гете про те, що квіти східного маку світяться у темряві.
Лише наприкінці дев'ятнадцятого століття Німеччині з'явилися нові дані, проливають світло на природу атмосферної електрики, відкритого Лемонье. Юліус Елстер і Ганс Гейтель (Julius Elster, Hans Geitel), які цікавилися радіоактивністю - спонтанним випромінюванням неорганічних речовин - почали масштабне вивчення атмосферної електрики. У ході цього дослідження з'ясувалося, що грунт землі постійно випромінює повітря електричні заряджені частинки. Їм дали назву іони (від грецького дієприкметника теперішнього часу ienai, що означає «ідучий»), це були атоми, групи атомів або молекули, що мають після втрати або приєднання до них електронів позитивний чи негативний заряд. Спостереження Лемонье у тому, що атмосфера постійно наповнена електрикою, нарешті, одержало хоч якесь матеріальне пояснення.
У ясну, безхмарну погоду Земля має негативний заряд, а атмосфера - позитивний, тоді електрони від ґрунту та рослин прагнуть вгору, у небо. Під час грози полярність змінюється на протилежну: Земля набуває позитивного, а нижні шари хмар - негативний заряд. У будь-який момент над поверхнею земної кулі вирують 3-4 тисячі «електричних» гроз, тому за рахунок них відновлюється втрачений у сонячних районах заряд, і таким чином підтримується загальна електрична рівновага Землі.
В результаті постійного потоку електрики електрична напруга збільшується в міру віддалення поверхні Землі. Між головою людини зростом 180 см і землею напруга становить 200 вольт; від вершини хмарочоса на 100 поверхів до тротуару напруга збільшується до 40 000 вольт, а між нижніми шарами іоносфери та поверхнею Землі напруга становить 360 000 вольт. Звучить жахливо, але насправді через відсутність сильного струму частинок ці вольти не перетворюються на вбивчу енергію. Людина могла б навчитися користуватися цією колосальною енергією, проте основна складність тут у тому, що вона так і не зрозуміла, як і за якими законами ця енергія функціонує.
Нові спроби дослідити вплив атмосферної електрики на рослини були здійснені Селімом Лемстремом (Selim Lemstrom), фінським ученим з різноманітними інтересами. Лемстрем вважався експертом у галузі полярного сяйва і земного магнетизму, і з 1868 по 1884 рр. здійснив чотири експедиції у заполярні області Шпіцбергена та Лапландії. Він припускав, що розкішна рослинність цих широт, що приписується тривалим літнім дням, насправді пояснюється, за його словами, «цим інтенсивним проявом електрики, північним сяйвом».
З часів Франкліна було відомо, що атмосферна електрика найкраще притягується гострими предметами, і це спостереження призвело до створення громоотвода. Лемстрем міркував, що «гострі верхівки рослин виступають у ролі громовідводів для збирання атмосферної електрики та полегшують обмін зарядами між повітрям та землею». Він вивчив річні кільця на спилах ялин та виявив, що величина річного приросту чітко співвідноситься з періодами підвищеної активності сонця та північного сяйва.
Повернувшись додому, вчений вирішив підкріпити свої спостереження експериментами. Він приєднав ряд рослин у металевих горщиках до генератора статичної електрики. Для цього він простяг на висоті 40 см над рослинами дроту, від яких до землі в горщиках спускалися металеві стрижні. Інші рослини були залишені у спокої. Через вісім тижнів наелектризовані рослини додали у вазі на 50% більше, ніж ненаелектризовані. Коли Лемстрем переніс свою конструкцію на город, урожай ячменю зріс на третину, а врожай полуниці – удвічі. Мало того, вона ще виявилася набагато солодшою за звичайну.
Лендстрем провів довгу серію експериментів у різних частинах Європи, різних широтах до півдня Бургундії; результати залежали не тільки від конкретного виду овочів, фруктів або злаків, але й від температури, вологості, природної родючості та внесення добрив у ґрунт. У 1902 р. Лендстрем описав свої успіхи у книзі «Electro Cultur», опублікованій у Берліні. Цей термін було включено до «Стандартної енциклопедії садівництва» Ліберті Хайда Бейлі (Liberty Hyde Bailey).
Англійський переклад книги Лендстрема під назвою «Електрика в сільському господарстві та садівництві» (Electricity in Agriculture and Horticulture) вийшов друком у Лондоні через два роки після появи німецького оригіналу. Введення до книги містило досить різке, але, як пізніше з'ясувалося, правдиве попередження. Тема книги стосується трьох окремих дисциплін: фізики, ботаніки та агрономії, і вона навряд чи виявиться «особливо привабливою» для вчених. Однак це застереження не налякало одного з читачів - сера Олівера Лоджа (Oliver Lodge). Він досяг видатних успіхів у фізиці, а потім став членом Лондонського товариства психічних досліджень. Написав дюжину книг, що підтверджують його переконання в тому, що за межами матеріального світу є ще багато світів.
Щоб уникнути довгих і складних маніпуляцій з пересуванням дротів угору в міру зростання рослин, Лодж помістив мережу дротів на ізоляторах, підвішених на високих стовпах, даючи таким чином людям, тваринам і техніці вільно рухатися наелектризованими полями. За один сезон Лодж вдалося підвищити врожайність одного з сортів пшениці на 40%. Причому пекарі зазначили, що хліб із борошна Лоджа виходив набагато смачнішим, ніж із борошна, яке вони зазвичай закуповували.
Соратник Лоджа Джон Ньюман (John Newman) перейняв його систему і досяг двадцятивідсоткового збільшення врожаю пшениці в Англії та картоплі в Шотландії. Полуниця Ньюмана відрізнялася не тільки більшою плідністю, вона, як і полуниця Лендстрема, була соковитішою і солодшою за звичайну. В результаті проведених тестів вміст цукру в цукровому буряку Ньюмана перевищував середню норму. До речі, Ньюман опублікував звіт про результати своїх досліджень не в ботанічному журналі, а в п'ятому випуску «Стандартного посібника для електротехніків» (Standard Book for Electrical Engineers), виданого у Нью-Йорку великим та авторитетним видавництвом «МакГроу-Хілл» (McGraw-Hill) ). З того часу впливом електрики на рослини стали цікавитися все більше інженери, ніж рослинники.
