А. фон Герцеле: растительное происхождение кальция и магния

Из того, что мы находим кальций и магний в растениях, мы полагаем необходимым сделать вывод, что все вещество происходит из почвы, на которой выросли растения. Тысячекратные опыты, как кажется, свидетельствует о правильности этого вывода, нам кажется, что мы правильно видим и думаем, и, тем не менее, мы плохо наблюдали, и сделанный вывод, как показывают следующие факты, существенно неверен.

В одном из своих предыдущих опытов относительно растительного происхождения фосфора и серы я показал, что фосфорная кислота возникает, когда в растении увеличивается количество кальция. Было бы невозможно, чтобы кальций мог обусловить возникновение вещества, которое должно считаться органическим и сложным, если его собственное возникновение нужно было бы искать вне организма, в обособленных, хаотичных, отделенных от жизни растения условиях. Как фосфорная кислота, так и кальций должен возникать в растениях, потому что без кальция нет фосфорной кислоты.

Кальций возникает из магния.

Два анализа 20г семян кресс-салата, Lepidum sativum, дали в среднем 0,207 сернокислого кальция. Кальций был определен как сернокислый кальций. В растениях, выросших из 20г этих семян, с добавлением различных соединений магния, анализ показал приведенные в следующей таблице количества сернокислого кальция.

В этих шести опытах использовались в общем 120г семян кресс-салата, которые должны были бы дать 1,242г сернокислого кальция. Однако было обнаружено 1,570г, то есть на 0,328 или 26% больше, чем должны были бы дать использованные 120г семян. Прирост сернокислого кальция составляет в среднем 0,054г.

Для красного клевера средний прирост сернокислого кальция составляет на 20г семян при добавлении сернокислого, фосфорнокислого и жженого магния 0,031г.

После этого нельзя утверждать, что кальций возникает из магния, но только то, что кресс-салат и растения клевера благодаря добавке магния вырабатывают кальций.

Другие вещества, например, сернокислый аммиак, азотнокислый натр, поваренная соль, не оказывают влияния на производство кальция. Если возникновение кальция является не просто явлением, сопровождающим магний, но возникает из него, тогда мы не сможем найти добавленные количества магния в пепле растений, количество магния должно уменьшиться.

Приведенные в следующей таблице цифры показывают уменьшение магния.

Для растений из 20г семян кресс–салата:

Для растений из 20г семян клевера

Использованные соединения магния не содержали поддающегося взвешиванию количества кальция. Дистиллированная вода, использовавшаяся для полива и т.д., многократно проверялась посредством выпаривания 500мл на содержание примесей. Глазурь фарфоровых тарелок, на которых растения росли под стеклянными колпаками, кальция не содержала. Кроме того, она не обнаруживала ни малейшей коррозии.

Ход наших исследований не достиг бы конца, если бы следующие опыты не показали нам возможность продолжать.

Когда мы добавляли растениям кроме магния еще углекислый или щавелевокислый калий, тогда кальций, как обычно, увеличивался, но потери магния становятся значительно меньше.

Для 20г кресс-салата уменьшение магния при добавлении:

0,4 углекислого калия - 0,015;

0,250 щавелевокислого калия - 0,004.

Для 20г клевера при добавлении 0,3 углекислого калия уменьшения количества магния не происходит.

Если было бы известно, из каких веществ возникает магний, тогда мы знали бы, почему его количество уменьшается при одинаковом увеличении количества кальция в одном случае на 46, в другом на 15, в третьем — только на 4 миллиграмма и в четвертом совсем не уменьшается. Должна была бы произойти потеря магния, потому что иначе не мог бы возникнуть кальций, но магний, использованный для кальция, должен быть каким-то образом восполнен.

Мы должны были в вышеописанных опытах добавить растениям вещество, из которого может возникнуть магний.

Если бы углекислый калий был этим веществом, если бы магний возникал из углекислоты калия, а кальций из магния, тогда при добавлении углекислого калия, одного, без магния, тоже должен был бы возникнуть кальций. Углекислота должна бы произвести магний, а последний — кальций, что и есть в действительности.

Увеличение количества кальция в кресс-салате при добавлении углекислого калия

Поскольку температура и освещение при различных опытах не всегда были одинаковы, результаты вегетации могут не полностью совпадать.

Поскольку при добавлении углекислого и щавелевокислого калия в растениях возникает кальций, а последний может возникать только из магния, тогда магний должен возникать из углекислоты.

Другие вещества, как уже было сказано выше, не оказывают непосредственного влияния на выработку кальция, следовательно, и на выработку магния.

Теперь возникает вопрос, возможно ли непосредственно доказать возникновение магния. Если бы магний постоянно переводился в кальций, то его нельзя было бы найти в растениях, он был бы транзитным веществом. Должна существовать возможность воспрепятствовать преобразованию и тем самым вызвать накапливание магния, при условии, что в этом случае возникают те формирующие элементы растения, с ростом которых связано возникновение магния. Этого можно достичь благодаря тому, что растениям добавляют то самое вещество, в которое оно преобразуется, то есть кальций, и то, из которого оно возникает, то есть углекислоту.

В опыте 20г семян гороха дали из нескольких анализов среднее количество магния 0,040 (эти же семена содержали 10-12 миллиграмм кремнезема).

При добавлении следующих веществ к гороху обнаруживался прирост магния:

• 0,3 сернокислого кальция, 0,3 углекислого натра - 0,030;
  
• 0,3 сернокислого кальция, 0,3 сернокислого натра – нет;
  
• 0,4 сернокислого кальция, 0,4 углекислого калия - 0,026;
  
• 0,4 сернокислого кальция, 0,4 углекислого калия - 0,027.

Решающим в этих опытах, очевидно, является то, что при добавлении сернокислого натра не возникает прироста магния.

Три анализа 20г семян клевера дали 0,090, 0,088 и 0,087 магния, в среднем 0,088.

Выросшие из 20г тех же семян растения при добавлении 0,150 сернокислого кальция и 0,160 углекислого калия дают 0,106 магния, то есть прирост составляет 0,018.

В серии из примерно 50 опытов с кресс-салатом никогда не замечалось достойного упоминания прироста количества магния, который составлял в среднем 0,090.

При добавлении 0,4 сернокислого кальция и 0,4 углекислого калия магний увеличился на 0,021.

Хотя вышеизложенное говорит в пользу возникновения магния из углекислоты, все же не подобало бы считать это действительным, если бы наши сомнения не были устранены обстоятельством, проистекающим из природы вещей: растения, росшие в темноте, при добавлении кальция и углекислого калия не обнаруживают ни малейшего прироста магния. Магний не может возникнуть, потому что в темноте углекислота не разлагается.

Кресс-салат, выросший в темноте с добавлением сернокислого кальция и углекислого калия, не дает прироста магния. Точно также и горох.

Верность этого факта доказывается опытом, проведенным при обратных условиях. Растения, которые выращивались при свете света керосиновой лампы, в отсутствии темноты, с добавлением не содержащего кальция раствора клея, то есть вещества, поставляющего при разложении углекислоту, дали следующие количества кальция:

Я не исследовал, образуется ли при добавлении к клею, который поставляет углекислоту, сернокислого кальция, не кальций, а магний, как при добавлении сернокислого калия. Однако то и другое имеет равное значение, что потери магния при добавлении клея уменьшаются. В растениях, выросших при керосиновой лампе, должен был образоваться магний, потому что без него кальций не образуется.

Действует ли углекислый аммиак таким же образом, как углекислый кальций или клей, я не исследовал.

Превращение магния в кальций происходит и в темноте.

То, что прирост кальция при желательном освещении связан с фосфорной кислотой, и там самым как благодаря добавлению магния, так и углекислого калия, количество фосфорной кислоты в растениях может быть увеличено, я не показывал при помощи цифр, потому что, в соответствии с моей работой о фосфоре и сере это почти само собой разумеется, и здесь речь идет только о кальции и магнии.

Относительно участия углекислоты в образовании фосфорной кислоты я не проводил более точных опытов.

Состоит ли магний из двух эквивалентов углерода, а кальций образуется благодаря добавлению водорода, остается пока без ответа. Мы должны удовольствоваться тем, что эти вещества вырабатываются растениями.

Невозможно разложить их, потому что используемые для этого средства, тепло, свет и т.д. в организме ведут к противоположной цели, то есть не к разложению, а к образованию кальция и магния.

Составление из их составных частей не может удаться, потому что их возникновение взаимосвязано с ростом растений, процессы которого в своей синтетической силе вне растения не существуют. Однако сейчас у нас есть генетический ряд веществ, чьи члены мы можем заставить возникать по желанию при помощи вегетации. За углекислотой следует магний, затем кальций, он приводит к образованию фосфорной кислоты, а из фосфора возникает сера. Мы знаем, как мы должны обращаться с растениями, если должно возникнуть то или иное вещество.

Когда я в своей работе о фосфоре и сере утверждаю, что почва является продуктом вегетации, поскольку минеральные составные части растений, не подверженные гниению, постепенно ее образовывали, то это утверждение в определенной степени было гипотетическим, потому что тогда наблюдавшиеся мною факты не были достаточными, чтобы полностью развеять оправданные сомнения. После того, однако, как мы обнаружили генетический ряд, первый член которого, тот, из которого появляются все остальные, углекислота, не является составной частью почвы, мы можем с полным правом сказать: растение освобождено от необходимости почвы. Там, где мы находим кальций и магний, там было растение, которому эти составные части обязаны своим происхождением. Каждое растение, в котором разлагается углекислота, должно вырабатывать магний и кальций, следовательно, невозможно, чтобы почва возникла раньше, чем растения, потому что в почве углекислота не разлагается. Первый миллиграмм кальция не старше, чем первое растение. Для кальция и магния не существует иного способа возникновения кроме растительного.

Почти всегда одновременное нахождение в природе этих обоих веществ является подтверждением генетических отношений, в которых они находятся друг с другом, и не может быть объяснено никаким другим образом.

То, что магний и кальций не всегда возникали там, где они находятся в почве, едва ли требуется говорить, но хотелось бы задать вопрос, не становилось ли расстояние от сегодняшнего уровня почвы, на котором, при неизбежном органическом способе возникновения нашей планеты, должны были происходить процессы вегетации, постепенно все меньше и меньше. Однако я не хотел бы попытаться далее уточнять этот вызывающий озабоченность вопрос, который дает лишь намек на примерное представление, так как боюсь, что дать на него ответ пока не удастся. Точно также вопрос, как углекислота, вода или воздух или первые организмы возникли из ничего, может остаться без обсуждения, поскольку ни наше мышление, ни какие-либо экспериментальные возможности не достигают этой сферы. Напротив, я не хочу оставить без упоминания необходимые последствия моих взглядов, хотя и это ведет в область невидимого. Если минеральные вещества возникают только в организме, то есть в сочетании с различными элементами формы, то мельчайшие части отдельных веществ, из которых они состоят, точно так же, как и они сами, должны иметь определенную форму. Если бы они не имели ее и если бы они возникали не с организмом, не получали бы свою химическую валентность и форму, тогда они могли бы возникать и вне организма. Как нет простых, так не может быть и бесформенных веществ. Из бесформенных веществ не может возникнуть организм, можно только создать механизм. Бесформенное и простое стали бы излишними и бессмысленными, потому что из этого не может ничего возникнуть.

Я не исследовал, состояла ли прибавка щелочей из калия или из натра. Другие опыты, кажется, дают результат, что калий может превращаться в натрий, а натрий в калий. Создается впечатление, что натрий возникает раньше, чем калий.

Если калий и натрий имеют органическое происхождение, тогда становится весьма вероятным подобное возникновение глинозема и кремнезема, потому что как могли бы находящиеся в горах массы калия и натрия, кальция и магния быть продуктом вегетации, а сопровождающие их глинозем и кремнезем — нет.

Было бы очень желательно исследовать, какое участие имеет животный организм в возникновении минеральных веществ.

Я полагаю, что сделал первые и самые трудные шаги в этой бывшей до сих пор темной и неизвестной области. Того, кто последует за мной, ожидает более легкая работа, увидеть после нескольких опытов и анализов подтверждение указанных фактов и при дальнейших исследованиях найти еще больше, чем он искал.