Тут мы забежим немного вперед. Строение молекулы хлорофилла ныне разгадано полностью. Удалось даже воссоздать эту молекулу искусственным путем. Сделали это первыми преемники Вильштеттера, мюнхенские химики. Чтобы понять, какие трудности стояли и перед Вильштеттером и перед позднейшими поколениями ученых, достаточно найти в любом учебнике физиологии растений структурную формулу хлорофилловой молекулы. Формула занимает целую страницу. В молекуле хлорофилла содержится 55 атомов углерода, 72 атома водорода, 5 атомов кислорода, 4 атома азота и 1 атом магния. Вся эта масса атомов образует сложную систему с ядром и «хвостом», наподобие головастика.
А размер всего этого хитроумного сооружения природы — 30 ангстрем (ангстрем — одна стомиллионная доля сантиметра).
Природа знает и более сложные молекулы, чем хлорофилловая. Белковая молекула, например, насчитывает многие тысячи атомов, соединенных в сложнейшие цепочки и спирали. Но к этой молекуле наука только подступает.
Всей жизни Вильштеттера не хватило на то, чтобы до конца раскрыть структуру молекулы хлорофилла. Но он достиг очень многого. До него считали, что хлорофилл, как и гемоглобин, содержит железо. Вильштеттер доказал, что в хлорофилловой молекуле есть атом магния, а железа вовсе нет. Единственный атом магния, находящийся в центре молекулы хлорофилла, собственно, и определяет зеленый цвет хлорофилла.
Развивая исследования, начатые в Петербурге Ненцким и Мархлевским, которые доказали родство хлорофилла и гемоглобина, Вильштеттер и тут узнал немало нового. Он подвергал одним и тем же химическим превращениям красящее вещество крови и растений. В конечном счете оказывалось, что и тот и другой пигмент, при подобных превращениях, дают одно и то же соединение — этиопорфирин. Это служит еще одним доказательством «кровного» родства гемоглобина и хлорофилла.
И еще одно важное открытие принадлежит Вильштеттеру. Он задался целью выяснить — у всех ли растений хлорофилл одинаков. Ведь растения живут в самых разнообразных условиях и сильно отличаются друг от друга по внешнему виду. Бывает, что ученые не сразу могут решить, к какому миру отнести тот или иной организм — растительному или животному. Можно ли поэтому предположить, что питание из воздуха на свету идет у разных растений по-разному и хлорофилловая молекула неодинаково построена?
Иной скорый на выводы ученый разрешил бы для себя эти сомнения просто: подверг анализу три-четыре растения из разных семейств — и баста. Вильштеттер вел свои исследования так, чтобы ни у современников, ни у потомков не могло возникнуть сомнений в достоверности добытых им фактов. Он изучил со своими помощниками более двухсот растений самых разнообразных видов. Это был гигантский труд, отнявший два года: из каждого растения хлорофилл сложными путями извлекался и анализировался. В Цюрих доставляли растения — наземные и водные — из самых разных мест. Морские водоросли, например, добывались в Неаполитанском заливе, пресноводные — в одном из озер близ Лугано.
Только проделав все это, Вильштеттер счел себя вправе уверенно заявить: да, хлорофилл у всех растений — и наземных и водных — одинаков. Это вещество, связывающее живую природу нашей планеты с Солнцем, едино для всего растительного царства. Значит, и процесс фотосинтеза протекает у всех растений одинаково.
Вильштеттер прожил в Цюрихе семь лет. Это был самый плодотворный период его научной деятельности. В 1912 году он вернулся на родину и занял высокий пост директора химического института кайзера Вильгельма. Еще через год вышел в свет труд Вильштеттера, написанный им совместно с Артуром Штоллем, — «Исследования хлорофилла».
Климент Аркадьевич Тимирязев, ревниво и придирчиво следивший за всеми работами, относящимися к фотосинтезу, сказал, что эта книга Вильштеттера «останется надолго исходной точкой в дальнейшем изучении хлорофилла, и будущий историк отметит два периода в этом изучении — до Вильштеттера и после нею».
Вскоре после выхода книги Вильштеттеру за его исследования была присуждена Нобелевская премия.
Первая империалистическая война сильно затруднила научную работу Вильштеттера. Бесчеловечная немецкая военщина, применившая на фронте в широких масштабах отравляющие вещества, требовала от химиков изобретения новых и новых смертоносных ядов. На это денег не жалели. А хлорофилл — какое кому было до него дело…
В разгар войны Вильштеттер, оставив пост директора института, переехал в Мюнхен — город, где прошла его юность, где он стал приват-доцентом. Теперь он возвращался сюда прославленным ученым. Ему предложили сразу два места: руководителя химической лаборатории Баварской Академии наук и профессора университета. Он работал и тут и там на протяжении десяти лет, до своей отставки.