Botanika bývala o pojmenovávání věcí a kreslení hezkých obrázků. Julius von Sachs se proto rozhodl je skutečně „změřit“.
Sachs se narodil v Breslau (nyní Wroclaw, Polsko) v roce 1832 a byl víc než jen pozorovatel rostlin. Vystavil je světlu a gravitaci, dokud neodhalil jejich tajemství. Ukázal mi, že fotosyntéza je chemie, ne magie. Přeměnil botaniku z deskriptivní záliby v rigorózní vědu.
Pokud hledáte odpověď na otázku Jak začala experimentální biologie, Sachs je odpovědí.
Od pomocníka k autoritě
Sachs začal svou cestu v mladém věku. Studoval u Jana Evangelisty Purkyně na pražské univerzitě a doktorát získal v roce 1856. Akademický žebříček v Německu 19. století byl strmý, ale Sachsová po něm rychle stoupala.
V roce 1859 působil na zemědělské univerzitě v Tharandtu v Sasku. O dva roky později nastoupil na pozici ředitele v Poppelsdorfu u Bonnu. Poté udělal velký skok a v roce 1867 se stal profesorem na univerzitě ve Freiburgu. Následující rok se přestěhoval do Würzburgu. Strávil tam zbytek života.
Proč je to důležité? Protože Würzburg se proměnil v laboratoř. Sachsová nejen učila. Vytvořil kulturu průzkumu. Ukázal, že životu nelze porozumět pouhým pohledem na něj. Musíme to rozebrat a zkontrolovat, co se stane, když se změní jedna proměnná.
Problémy s vodou
Rostlina je v podstatě mokrá houba s listy. Ale jak pijí vodu?
Sachsová se o to velmi zajímala. Ve svém Manuálu experimentální fyziologie rostlin, vydaném v roce 1865, podrobně popsal, jak kořenové vlásky absorbují vodu z půdy. Ukázal, že tato voda prochází kořenovými buňkami.
Pak najednou přišel s bláznivým nápadem. V roce 1874 navrhl teorii nasávání (otoku).
Věřil, že voda se pohybuje trubicemi ve stěnách rostlin. Důležité je, že se to děje „bez účasti živých buněk“. Voda se pohybuje materiálem samotným spíše než prostory uvnitř buněk. To je zásadní změna. To znamená, že některé procesy v rostlinách jsou spíše fyzikální než biologické.
Vztah mezi chloroplasty a škrobem
Většina lidí si pod pojmem fotosyntéza představí „rostliny požírající sluneční světlo“. Sachs ukázal, že to není úplně přesné.
V roce 1865 ukázal, že chlorofyl není distribuován v celé rostlině v souvislé vrstvě. Je zabalen ve speciálních strukturách uvnitř buňky. Dnes jim říkáme chloroplasty. Dal tomuto konceptu jméno. Věda si tento název ponechala.
co je důležitější? Spojil škrob se slunečním světlem.
V letech 1862 a 1864 Sachs ukázal, že škrob v chloroplastech vzniká absorpcí oxidu uhličitého. Škrob je prvním viditelným produktem fotosyntézy. Předtím nikdo nevěděl, odkud pochází hmota rostliny. Ze špíny? Z vody? Ze vzduchu? Sachs ukázal, že jde o vzduch fixovaný světlem ve formě pevné potravy.
To není jen maličkost. To vysvětluje, jak se rostliny samy staví. To vysvětluje uhlíkový cyklus. Změnilo to naše chápání zemědělství, ekologie a atmosféry.
Ovládání gravitace a světla
Rostliny jsou půvabné. Mají spirálovitý tvar. Rostou v kroužcích. Proč?
Sachsová začala přemýšlet o tom, jak světlo a gravitace určují tyto vzorce. Aby to otestoval, vynalezl klinostat.
Toto zařízení pomalu otáčí rostlinou. Kompenzuje směrové účinky gravitace. Sachs používal rotační zařízení, aby zjistil, které části růstu rostliny jsou přirozené a které části reagují na vnější síly. Používal ho ke studiu růstových prstenců a napětí tkání. Ukázal, že růst není jen náhoda. Jedná se o reakci na okolí.
Laboratorní dědictví
Sachs napsal dvě knihy, které definovaly jeho éru.
Lehrbuch der Botanik (1868) je učebnice. Zobecnil známé poznatky. Ale Geschichte der Botanik vom 16. Jahrhundert bis 1860 (1875) je věc úplně jiná. To byl příběh. Sleduje vývoj botaniky od 16. století do jeho doby. To ukazuje, jak se fyziologie rostlin objevila jako disciplína sama o sobě.
Nepřidal jen fakta. Dodal jak.
Trval na experimentování