А теперь о полезных насекомых. На наших древнейших друзьях-пчелах были поставлены изящные опыты. Например, кормили радиоактивным фосфором одну-единственную рабочую пчелу, н она становилась меченой. А в улей помещали счетчик радиоактивных частиц. Удалось установить, сколько раз в день вылетает на работу рабочая пчела, каков ее рабочий день и какова скорость полета. Или поступали по-другому. Подслащенные сахаром растворы с подмешанным к ним радиоактивным фосфором помещали на какое-нибудь поле. Прилетающие на него пчелы, естественно, метились. При этом можно было точно определить, какие поля пользуются у пчел наибольшей «популярностью», что пчелы любят больше. А отсюда и практические решения: так можно поднять «производительность труда» и увеличить продукцию пчел.
Это, конечно, только один из многочисленных примеров применения метода меченых атомов для изучения жизни полезных насекомых. Практически радиоактивные изотопы используются во всех фундаментальных исследованиях по биохимии и физиологии насекомых Ведь изучив, например, деятельность гормонов и ферментов, управляющих развитием и поведением насекомых, можно научиться управлять ими.
Ученые были поражены, узнав, с какой скоростью протекают некоторые биохимические процессы в растениях.
В коробочку из плексигласа поместили несколько листьев здорового растения, впустили туда определенное количество радиоактивной углекислоты и оставили растение на солнечном свету. В результате процессов фотосинтеза углекислота усвоилась, перешла в состав органических веществ и транспортировалась в организм. Через равные интервалы времени из различных точек роста плодов и стебля брали образцы и измеряли их радиоактивность. Оказалось, что скорость передвижения вновь синтезированных соединений с восходящим током весьма значительна: днем на солнечном свету — 50—100 сантиметров в минуту! И самое удивительное: раньше считали, что весь углерод растений в органических веществах образуется из углекислоты воздуха, хотя его там сотые доли процента, а теперь удалось доказать, что растениями интенсивно — используются углекислота и соли угольной кислоты, содержащиеся в почве. Они активно транспортируются из корней в листья. Там в результате фотосинтеза из них образуются углеводы и идет синтез органических веществ. Отсюда следовал практически важный вывод: для повышения урожайности необходимо вносить соли угольной кислоты в почву, обогащать почву углекислотой. Можно вносить в почву и так называемые зеленые удобрения, например, запахивать многолетние травы; примерно через 0—30 дней начинается выделение углекислоты, которое продолжается практически все лето.
Таким образом удавалось, например, увеличивать урожайность хлопка на 5 центнеров с гектара.
…Использование метода радиоактивных индикаторов оказалось чрезвычайно полезным для науки об удобрениях растений.
Чем и как выгоднее подкармливать растения? В какие сроки? В какой форме вносить удобрения? Как на них влияют климатические условия? Как они транспортируются в растениях и где усваиваются?
Меченый по фосфору суперфосфат, гидроксилапатит и другие удобрения вносили в почву. И вот кукуруза через 2,5 месяца после посадки больше всего усваивала фосфор из трехкальциевого фосфата, меньше — из суперфосфата и еще меньше — из гидрокси-лапатита. Обнаружилось, что хлопчатник дважды особенно нуждается в подкормке фосфором: первый раз в возрасте 10–20 дней, второй раз во время цветения.
Уникальными оказались опыты по определению роли микроэлементов — кобальта, марганца, цинка, меди — в жизни растений. Достаточно, например, было внести в почву 1–3 килограмма бора на гектар пашни, и урожайность клевера резко возрастала. Марганец повышал урожайность сахарной свеклы, медный купорос — урожай зерновых на торфяных почвах.
Как-то одна студентка-первокурсница вполне серьезно сетовала, что в наше время невозможны чудеса. «Обидно, — сказала она, — что нет волшебников. Была какая-то надежда на маленькие чудеса, когда в печати появились сообщения о существовании «снежного человека» или о том, что на самом деле на Землю упал не тунгусский метеорит, а прилетал космический корабль с неведомых планет. Так нет тебе! Дотошные ученые быстро доказали, что этого быть не может».
Но разве это не маленькое чудо, когда ученые обнаружили, что отдельные деревья в лесу могут обмениваться между собой питательными веществами через сросшиеся корни? Во всяком случае, было доказано: в дубовой роще радиоактивный бромистый калий, введенный в дерево, через три дня обнаруживался у пяти рядом расположенных дубов.