EFFET CHIMIQUE ЕТ EFFET PHYSIOLOGIQUE DE LA LUMIERE SUR LA CHLOROPHYLLE *
Дюма и Буссенго в их «Essai de statique chimique des etres organises» в первый раз указали на возможность сближения физиологического действия света на живое растение с его химическим действием при образовании фотографического изображения (1) по способу Дагерра. Несколько лет спустя сходные идеи были высказаны Гельмгольтцем (2). Эти первые попытки установить связь между жизненным явлением и явлением чисто химическим должны были потерпеть крушение перед фактом, установленным Добени и Дрэпером, что разложение углекислоты в растении обязано своим существованием группе лучей, вполне отличающейся от тех, которым приписывали в то время почти исключительно химическое дей-
--------------------------------
1. Loc. cit, p. 24.
2. «Ueber die Wechselwirkung der Naturkrafte», 1854. Pop. Vortrage, p. 127.
* Comptes Rendus, т. С, р. 851, 23 марта 1885. Ред.
--------------------------------
ствие. Но новые успехи, сделанные физиологией растений и фотохимией, особенно благодаря исследованиям Фогеля, Э. Беккереля и Абнея о сенсибилизаторах, снова делают законным подобное сближение между явлениями физиологическими, происходящими внутри живых тканей, и теми, которые составляют основу новых фотографических приёмов.
Разложение углекислоты находится в связи с избирательной особенностью поглощения хлорофилла, а хлорофилл, как доказал Э. Беккерель, действует как сенсибилизатор на серебряные соли.
Всё это давало возможность предположить, что физиологическая роль этого вещества, хотя бы отчасти, сходна с действием сенсибилизатора (1). Оставалось ещё разъяснить одну сторону вопроса. Исследования действия сенсибилизаторов, и в особенности работы Абнея, показывают, что для выполнения роли сенсибилизатора недостаточно, чтобы данное вещество поглощало известные лучи; необходимо ещё, чтобы оно само разлагалось в поглощаемых им лучах (2). Окрашивание хлорофилла под действием света — факт известный со времён Сенебье; но физиологи обычно приписывают это действие не лучам, поглощённым хлорофиллом, а жёлто-зелёным лучам, очень мало поглощаемым. Хотя это мнение находится в противоречии с фактом, уже давно доказанным Гершелем-Дрэпером и в более недавнее время Дементьевым (3), мне всё же казалось заслуживающим внимания сделать непосредственное исследование этой существенной части теории функции хлорофилла. Вот результаты опытов, сделанных в июле и августе 1883 г.
Для того чтобы избежать источника ошибки, происходящей от неодинаковой дисперсии в призматическом спектре, и в то же время пользоваться, насколько возможно, наибольшей интенсивностью света, я употреблял остроумный метод Поль
----------------------------------
1. С. Timiriazeff. «Исследование о разложении углекислоты» (Annales de Chimie et de Physique), 5-me serie, t. XII, 1877.
2. «Nature», 15 Decembre 1881, p. 166.
3. Just Jahresb. 1876, p. 924. Опыты Дементьева были сделаны в моей лаборатории и под моим наблюдением.
----------------------------------
Бера, который состоял в собирании лучей света, предварительно разложенных призмой (1). Для этого я употребил прибор, состоящий из цилиндрической линзы и призмы с малым преломляющим углом, обычно употребляемый для опытов с дополнительными цветами. Такое расположение даёт возможность сделать два сравнительных опыта сразу. Два изображения в дополнительных цветах отбрасывались или на две маленьких ванночки с веточками Ellodea, наполненных водою с 30% содержанием углекислоты, или на стеклянную пластинку, покрытую слоем коллодиума, разбавленного небольшим количеством хлорофилла.
Десяти минут экспозиции оказывалось в большей части случаев достаточно для получения, с одной стороны, необходимого количества выделенного растением газа, и с другой — отпечатков двух цветных изображений на чувствительном слое хлорофилла. Чтобы определить количество выделенного растением кислорода, я обратился к новому методу, который можно назвать микро-эвдиометрическим. Оставляя описание этого метода до другого сообщения, я ограничусь указанием на главные полученные результаты.
При разделении спектра на две равные части, рассчитанные по нормальному спектру, изображения получались окрашенными в жёлтый и синий цвет. Действия физиологическое и фотографическое вполне совпадали; максимум действия в обоих случаях был в жёлтой части, тогда как действие синего света было едва заметно.
При помощи тонкого листка олова, приложенного к стеклянной пластинке, на которую отбрасывался спектр, сине-фиолетовая часть была выключена, часть спектра, менее преломляемая, была разделена на два пучка — красныйи желтовато-зелёный, одинакового размера (также по отношению к нормальному спектру). Действие физиологическое и действие физическое снова оказывались на одном и том же месте, и максимум был в красной части.
---------------------------------
1. Comptes Rendus, 1878, p. 697.
---------------------------------
Наконец, удаляя оловянный листок и помещая маленькую призму в жёлто-зелёной части спектра, я получал два пучка лучей: один — жёлто-зелёный, другой — фиолетовый. В этом последнем находилась почти вся сумма лучей, поглощаемых хлорофиллом, тогда как в первом были только зелёные лучи, отражённые растительностью. На этот раз легко было предвидеть результаты: оба максимума были на стороне фиолетовой полосы.
Обнаруженные факты позволяют вывести следующие заключения о действии хлорофилла:
I. Хлорофилл действует как сенсибилизатор, сам в то же время разлагаясь и вызывая разложение углекислоты в той части спектра, которая им поглощается.
II. Различные лучи, поглощаемые хлорофиллом, вызывают и разложение в очень различной степени. Максимум разложения поразительно совпадает с максимумом энергии в нормальном спектре. Исходя из этого распределения энергии в нормальном спектре, доказанного Ланглеем и Абнеем, мы приходим к заключению, что скорее амплитуда, чем частота колебаний, производит расшатывание молекулы угольной кислоты, что приводит её, наконец, к разложению. Именно те колебания, которые обладают наибольшей амплитудой, энергично поглощаются хлорофиллом и превращаются в химическую работу.
III. Химическое действие света в фотографии может быть вполне аналогичным его физиологическому действию в живом растении, под условием, чтобы чувствительное вещество представляло в обоих случаях одинаковое поглощение и чтобы в обоих случаях это был хлорофилл. Таким образом, первоначальная идея об аналогии между жизненными и химическими явлениями, указанная Дюма и Буссенго сорок лет тому назад, как мы видим, подтверждается, правда, в несколько изменённом виде, что уже нередко случалось в истории науки.
