Вот таким «простым» вопросом однажды и задался Петр Петрович Федченко. Возник он, естественно, не на пустом месте. В то время Петр Петрович находился в командировке в Киеве. В Институте ботаники имени Н. Г. Холодного он вместе с биофизиком, кандидатом физико-математических наук Валерием Александровичем Коневским занимался определением содержания хлорофилла в растениях по силе отражаемого ими света.
— Опыты несложные,— объясняет Федченко.— Брали лист картофеля или кукурузы и в совершенно темной лаборатории подсвечивали их голубоватым лучом лазера...
Известно, что свет всегда исходит от вещества — рождается в нем и им же поглощается, а если проходит через вещество, то может заставить светиться и его — эффект всем известной люминесценции. Свойственна она и растениям, просто их свечения на Солнце мы не видим. Однако если растение ночью некоторое время освещать лазером или даже лампой, то оно начнет испускать красный свет. И чем больше содержится в растении хлорофилла, тем он ярче. Правда, такой метод неудобен, да и лазеры — вещь дорогостоящая. Не раз Федченко и Коневский задумывались о том, что хорошо было бы найти способ определения хлорофилла в растениях при свете, днем. И вот вспомнили о так называемых фраунгоферовых линиях, находящихся в спектре Солнца.
Все знают, что если солнечный луч разложить, то мы увидим полосу света с постепенным переходом цветов от темно-красного к фиолетовому. Но ежели приглядеться к спектру повнимательней, цветная полоса его окажется вовсе не сплошной, а со множеством пересекающих ее поперек темных линий, которые находятся всегда в строго определенных местах. Фраунгоферовыми они названы по имени открывшего их ученого, а С. И. Вавилов определил так: «темные пропасти на ярком фоне солнечного спектра». Почему они возникают, не знали до 1859 года, когда немецкие ученые Г. Кирхгоф и Р. Бунзен открыли спектральный анализ и доказали, что фраунгоферовые линии (ФЛ) по своему положению в точности соответствуют тем ярким линиям, которые образуют спектры паров чистых металлов, полученных в лаборатории. Поэтому пары элементов в солнечной атмосфере, пропуская на Землю сплошной спектр солнечного ядра, оставляют на нем свои следы в виде ФЛ. Впоследствии эти «темные пропасти» в спектре Солнца и «рассказали» о том, что почти все элементы, имеющиеся на Солнце, есть и на Земле. Кстати, для астрономов ФЛ давно служат уникальным источником информации о процессах, происходящих как на нашем светиле, так и на звездах.
— Вот тогда мы и предположили,— продолжает Петр Петрович,— что ФЛ солнечного спектра и их форма имеют какое-то отношение и к живым организмам на Земле...
Как известно, в фотосфере Солнца содержится магний, железо, натрий, алюминий, кальций...— десятки металлов, но почему-то только три из них — магний, железо и кальций — образуют в биологически значимой области солнечного спектра наиболее глубокие темные линии. Именно те металлы, атомы которых находятся в клетках живых организмов, в молекулах так называемых металлоферментов, и выполняют важнейшие функции. Более того, магний, кальций и железо определяют и форму молекулы. Были бы другие металлы, организовались бы и другие формы жизни на Земле. Иначе говоря, металлы в клетках живых организмов настроены строго на волну соответствующих фраунгоферовых линий в солнечном спектре.
Но, как оказывается, мощность солнечного излучения на Землю в четыре раза превосходит ту, которая необходима для фотосинтеза. Это отмечал ещ? К. А. Тимирязев. Поэтому в процессе эволюции растениям пришлось выработать защитный механизм от губительного воздействия на них Солнца. То есть приспособиться к свету, который поступает на Землю в виде уникальной «оптической матрицы» с темными щелями фраунгоферовых линий. Кстати, размеры их ничтожно малы — 2—3 ангстрема (100 ангстрем составляют микрон). Вот почему растения и животные включили в свои клетки атомы тех металлов, спектральные линии которых совпадали с ФЛ биологически активной части спектра Солнца — излишняя радиация им теперь была уже не страшна.
Ну а если бы, скажем, ФЛ магния в спектре отсутствовали, молекулы оставались бы такими же устойчивыми? Или, проще, имеет ли существенное значение для земной жизни состав солнечного спектра?
Не вдаваясь в специфические подробности экспериментов, проведенных П. Федченко и В. Коневским при содействии профессора Института ботаники Е. Судьиной и научного сотрудника Института физиологии АН УССР О. Рожмановой, могу лишь сказать, что результаты их подтвердили предположения исследователей: ФЛ биологически значимой области спектра имеют непосредственное отношение к растительным и животным клеткам. Изменяя солнечный спектр, то есть оптическим методом, разработанным П. Федченко и В. Коневским, вполне можно влиять на развитие растений и животных — ускорять или замедлять его. А это уже имеет практическое значение. Главный же вывод — жизнь на Земле образовалась лишь благодаря определенному и неизменному составу спектра Солнца.