Сегодня мы хотим вам рассказать о замечательных ученых, которые внесли свой неоценимый вклад в науку и развитие растениеводства. Их открытиями, спустя десятилетия, мы пользуемся в обычной жизни. И, конечно, эти открытия стали основой технологического прорыва в сфере растениеводства.
Три исторические личности, три важных открытия – первая гидропонная теплица в России, изобретение светодиода и первые эксперименты с искусственным освещением для растений. Эти привычные для нас, сити-фермеров, вещи, когда-то были чем-то неизведанным.
Давайте узнаем подробнее, кто же эти учёные, стоявшие у истоков сити-фермерства. Имена некоторых из них известны достаточно широко, а некоторые не получили должной славы и знакомы лишь узкому кругу лиц в научных кругах.
Климент Аркадьевич Тимирязев - создатель первой гидропонной теплицы в России
Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920 гг) – русский ученый, специалист по физиологии растений, исследователь фотосинтеза, дарвинист, популяризатор и историк науки.
Главные исследования Тимирязева по физиологии растений касались изучению процесса фотосинтеза. До него было известно, что на свету растения преобразуют углекислый газ и воду в органические вещества. Но у ученых не было понимания, как происходит этот процесс. Чтобы наконец-то разобраться в процессе, Тимирязев направлял на растения свет, который пропускал через цветные жидкости. В результате экспериментов, он установил, что красные и синие лучи поглощаются лучше, чем жёлтые, и от этого зависит интенсивность разложения углекислоты. Но главное — именно Тимирязев понял, что свет усваивается благодаря хлорофиллу, который придаёт растениям зеленую окраску.
В начале 1870-х он первый ввел в России опыты культуры растений в искусственных почвах. Для проведения исследований в этой области в 1872 году была построена специальная теплица на территории Петровской земледельческой академии. Теплица представляла собой вегетационный домик для культуры растений в сосудах.
Это была первая в России и третья в мире научно оснащенная теплица. Позже, в 1896 году, такая же теплица была устроена Тимирязевым на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде.
Теплицы, особенно с искусственным освещением, представлялись ему крайне важными не только для ускорения селекционной работы, но и как один из магистральных путей интенсификации сельского хозяйства.
Исследование Тимирязевым спектра поглощения хлорофилла и ассимиляции света растением и сегодня является базой для разработки источников искусственного освещения теплиц.
Сегодня его имя носят Московская сельскохозяйственная академия, Институт физиологии растений РАН, Государственный биологический музей, улицы в разных городах, район Москвы, даже речной теплоход и кратер на Луне. Так же в Москве в настоящее время работает музей-квартира имени К.А. Тимирязева.
Предлагаем посмотреть интересный фильм о Тимирязеве и музей-квартире имени К.А. Тимирязева
Олег Владимирович Лосев – неизвестный отец электроники
Олег Владимирович Лосев (1903-1942 гг) – советский физик-самоучка, изобретатель, автор первых научных трудов о процессах в поверхностных слоях полупроводников. За свою недолгую жизнь зарегистрировал 15 патентов и авторских свидетельств.
Как это часто бывает, открытие Лосева, о котором мы хотим рассказать, было совершенно случайным.
Изначально, работая лаборантом в Нижегородской радиолаборатории, он хотел модернизировать свой радиоприёмник. В 1922 году он экспериментировал с кристаллическими элементами, пытаясь создать более дешевый аналог детекторов - без громоздких и прожорливых электронных ламп.
Тогда Лосев заметил, что при прохождении тока через карборундовый детектор возникает свет – без инерции, разогрева и выделения какого-либо тепла. Благодаря этому эффекту появилась возможность создать малогабаритный источник света с очень низким для того времени напряжением питания и высоким быстродействием.
«Вероятнее, что здесь происходит совершенно своеобразный электронный разряд, не имеющий, как показывает опыт, накаленных электродов», - писал учёный в одной из своих статей.
В 1927-м он получил патент на «световое реле», которое, по сути, было первым полупроводниковым светодиодом.
Советский учёный активно делился своими разработками с коллегами со всего мира. В период с 1924-го по 1941-й Лосев издал целую серию статей, в которых подробно описывал перспективы применения открытого им эффекта. Одно из французских изданий восхищалось тем, что «Лосев публикует такое важное научное открытие безвозмездно».
Светоизлучающие диоды тогда использовались не в качестве источников света, а для определения телеграфных и телефонных сигналов, а также записи модулированного светового потока на фотопленку. Сейчас же открытие Лосева лежит в основе многих привычных технологий, включая искусственное освещение для ваших растений.
Оказавшись в блокадном Ленинграде, Лосев умер от голода в 1942 году в возрасте 38 лет. Полупроводниковая и светодиодная революции стартовали спустя несколько десятилетий после смерти Олега Владимировича Лосева совсем в другой стране, и совсем другие ученые удостоились Нобелевской премии за открытия, основанные на том самом "Свечении Лосева". Именно так в 1970-х называли открытое им явление.
Рекомендуем посмотреть видео, в котором подробнее рассказывается о жизни и открытиях Олега Владимировича Лосева
Андрей Сергеевич Фаминцын и первые эксперименты с искусственным освещением
Андрей Сергеевич Фаминцын (1835-1918 гг) — выдающийся биолог из России, основоположник отечественной физиологии растений, основатель Института физиологии растений Российской академии наук, организатор первой университетской кафедры физиологии растений и автор первого отечественного учебника по этому предмету.
В эпоху начала искусственного электрического освещения никто не знал, способны ли растения вообще нормально жить и фотосинтезировать в его лучах. Это доказали эксперименты Фаминцына. Объектом для исследования были водоросли. Работая над докторской диссертацией, Фаминцын выяснил, что освещенные лампой — тогда еще керосиновой — водоросли благополучно продолжают поглощать углекислый газ и вырабатывать крахмал.
Например, образование крахмала в клетках водорослей, по исследованиям Фаминцына, наступает уже после 30-минутного освещения светом лампы.
Воздействие света на растения стало одним из главных направлений для ученого на всю жизнь. Фаминцын изучил влияние коротковолнового (красно-желтого) и длинноволнового (сине-фиолетового) излучения, проложив дорогу использованию систем искусственного освещения в масштабах всего сельского хозяйства.
Теперь же гидропонные теплицы можно найти практически в каждом городе, и хотя бы в одном окне каждого жилого дома вы можете увидеть, как сквозь темноту ночи пробивается свет фитолампы. Мы еще со школьной скамьи знаем о процессах фотосинтеза, а сити-фермерство становится всё более перспективным и популярным направлением в растениеводстве по всему миру. И всё это благодаря ученым, которые когда-то давно, сделали те самые важные открытия.
А еще на нашем сайте вы можете прочитать о других значимых персонах в истории растениеводства: мы рассказывали об отце гидропоники Уильяме Герике, создателе первого ботанического сада на Урале – Григории Демидове и великом селекционере Иване Владимировиче Мичурине. Приятного чтения!