Уголь и другие виды топлива, такие, как нефть, горючие газы, служат тем источником силы, которая приводит в движение и паровую машину и многие другие. Эта сила освобождается из топлива при его сжигании в основном в виде тепловой энергии.
Наше тело должно обладать также каким-то источником энергии, иначе оно не могло бы двигаться, производить работу, то есть перестало бы жить. Вот таким нашим топливом и является пища. Она также состоит из углистых, то есть содержащих углерод веществ, и способна гореть. Дрова, уголь и нефть, сгорая в топке, потребляют кислород (без которого невозможно горение) и дают при этом углекислый газ и пары воды. При этом вырабатывается тепловая энергия, то есть та самая сила, которая и приводит в движение машины.
Точно так же и наша пища сгорает в нашем теле (переваривается), при дыхании, превращаясь в углекислый газ и пары воды, причем вырабатывается тепло, согревающее наше тело и дающее источник энергии, необходимый для работы и всей жизни нашего организма. И чем больше мы работаем, тем больше необходимо нам доставлять в наш организм энергии, тем больше мы должны съесть пищи. В обоих случаях источником тепла и энергии являются материалы, которые мы получаем в конечном счете из растений в виде ли дров или в виде общей для всех животных организмов пищи.
Но откуда же взялось это огромное количество запасов энергии в растениях?
Наукой доказано, что растения обладают удивительной способностью накапливать энергию во время процесса питания углекислым газом. В углекислом газе уносится в воздух в результате процесса горения и дыхания весь тот углерод, который содержался в топливе или пище. Растения вновь ловят его из воздуха своими зелеными листьями, чтобы построить те углистые вещества, без которых невозможны никакая жизнь и движение. На эту постройку, на это созидание теплотворных веществ должна быть опять-таки затрачена какая-то сила; и вот эту-то силу растения находят в солнечных лучах.
Все мы очень хорошо знаем, как много тепла и, следовательно, энергии содержится в солнечных лучах. Она способна поднимать на высоту нескольких километров те огромные количества паров воды, которые образуют облака и, охладившись, падают обратно на землю дождями летом или снегом зимой. Эта энергия нагревает землю до такой степени, что в жарких странах в горячем песке можно сварить яйца; она же создает ту разницу температур на земной поверхности, которая вызывает непрерывные движения воздуха, называемые ветрами или ураганами, смотря по их силе. А сила урагана такова, что он способен сносить иной раз целые дома.
В чудесной фабрике, которую представляет собой зеленый лист, солнечная энергия играет главную роль. Силой его лучей растения оказываются способными питаться углекислым газом и образовать сложные химические (органические) вещества, в которых эта солнечная энергия, закрепленная при углероде, накапливается в теле растения. При этом выделяется свободный кислород.
Здесь именно проявляется до конца разница между процессом дыхания или горения (что почти, но только «почти», одно и то же) и обсуждаемыми сейчас процессами усвоения углекислого газа. При дыхании (горении) получается углекислый газ и выделяется большое количество тепла, а кислород затрачивается. Здесь же мы видим иную картину: кислород выделяется, а затрачивается углекислый газ, но вместе с тем тепло и энергия не освобождаются, а наоборот, должны быть израсходованы извне (в данном случае из солнечных лучей).
Таким образом, зеленая окраска растений служит специально для того, чтобы улавливать солнечные лучи и складывать про запас их энергию в тех продуктах, которые растения образуют из углекислого газа в своем теле. Так растения создают то, что разрушают в течение всей своей жизни человек и животные, и это созидание осуществляют из только что разрушенного. Животные разрушают съеденные ими вещества и выделяют при этом углекислый газ, а растения подхватывают его и строят из него новые запасы пищи и топлива.
Так получается тот беспрерывный круговорот жизни, который существует в живой природе.
Совсем не случайно мы сделали такое странное, на первый взгляд, сравнение, сравнив простой обыкновенный зеленый лист с чудесной фабрикой. Зеленое вещество, окрашивающее листья и некоторые другие части растений, — это мельчайшие зеленые зернышки хлорофилла, которые можно увидеть только под микроскопом. Значение хлорофилла для всей жизнедеятельности растений чрезвычайно велико, потому что именно в этих маленьких, невидимых простым невооруженным глазом зернышках под действием солнечных лучей и осуществляется таинственный процесс усвоения углекислого газа и освобождения кислорода растениями.