Botanie was vóór het benoemen van dingen en het prachtig tekenen. Dus besloot Julius von Sachs ze daadwerkelijk te ‘meten’.
Sachs, geboren in Breslau (nu Wrocław, Polen) in 1832, was meer dan alleen een waarnemer van planten. Hij martelt ze met licht en zwaartekracht totdat hij hun geheim onthult. Hij leerde me dat fotosynthese scheikunde is en geen magie. Hij veranderde de plantkunde van een beschrijvende hobby in een harde wetenschap.
Als u op zoek bent naar Hoe de experimentele biologie begon, dan is Sachs het antwoord.
Van assistent tot autoriteit
Sachs begon jong op jonge leeftijd. Hij studeerde bij Jan Evangelista Purkinje aan de Universiteit van Praag en promoveerde in 1856. De academische ladder in het 19e-eeuwse Duitsland was steil, maar Sachs beklom deze snel.
In 1859 werkte hij aan de Landbouwuniversiteit van Tharandt in Saksen. Twee jaar later werkte hij als regisseur in Poppelsdorf bij Bonn. Vervolgens maakte hij een grote sprong en werd in 1867 hoogleraar aan de Universiteit van Freiburg. Het jaar daarop verhuisde hij naar Würzburg. Hij bracht de rest van zijn leven daar door.
Waarom is dit belangrijk? Omdat Würzburg een laboratorium werd. Sachs gaf niet alleen les. Hij creëerde een onderzoekscultuur. Hij liet zien dat je het leven niet kunt begrijpen door er alleen maar naar te kijken. Je moet het uit elkaar halen en testen wat er gebeurt als je één variabele verandert.
Waterproblemen
De plant is eigenlijk een natte sponzen met bladeren. Maar hoe drinken ze water?
Sachs was hier erg door gefascineerd. In zijn Handbook of Experimental Plant Physiology, gepubliceerd in 1865, beschreef hij in detail hoe wortelharen water uit de grond opnemen. Hij liet zien dat dit water door de wortelcellen stroomt.
Toen kwam hij plotseling op een gek idee. In 1874 stelde hij de imbibitietheorie voor.
Hij dacht dat het water door de buizen in de fabriekswanden stroomde. Belangrijk is dat dit “zonder levende cellen” gebeurt. Water beweegt door het materiaal zelf en niet door de ruimtes in de cellen. Dit is een fundamentele verandering. Dit betekent dat sommige plantprocessen eerder fysiek dan biologisch zijn.
Relatie tussen chloroplast en zetmeel
De meeste mensen beschouwen fotosynthese als ‘planten die zonlicht eten’. Sachs laat zien dat het nauwkeuriger is.
In 1865 toonde hij aan dat chlorofyl niet overal in de plant aanwezig was. Het is verpakt in speciale behuizingen in de cel. Tegenwoordig noemen we ze chloroplasten. Hij gaf het concept een naam. De wetenschap heeft zijn naam behouden.
Wat is belangrijker? Hij associeert zetmeel met zonlicht.
In 1862 en 1864 toonde Sachs aan dat zetmeel in bladgroenkorrels wordt geproduceerd door de opname van koolstofdioxide. Zetmeel is het eerste zichtbare product van fotosynthese. Tot nu toe wist niemand waar de massa van deze plant vandaan kwam. vuil? water? lucht? Sachs toonde aan dat het door licht wordt gefixeerd in vast voedsel.
Dit is niet zomaar een triviale kwestie. Leg uit hoe planten zichzelf bouwen. Leg de koolstofcyclus uit. Het heeft ons begrip van landbouw, ecologie en de atmosfeer veranderd.
Beheers de zwaartekracht en het licht
De planten zijn sierlijk. Ze hebben een spiraalvorm. Ze groeien in ringen. Waarom?
Sachs vroeg zich af hoe licht en zwaartekracht deze patronen bepalen. Om dit te testen, vond hij een clinostaat uit.
Dit apparaat roteert de plant langzaam. Het heft de richtingskracht van de zwaartekracht op. Sachs gebruikt spinners om te zien welke delen van de groei van de plant natuurlijk zijn en welke delen reageren op krachten van buitenaf. Hij gebruikte het om groeiringen en weefselspanning te bestuderen. Hij laat zien dat groei niet zomaar willekeurig is. Het is een reactie op de omgeving.
De erfenis van het laboratorium
Sachs schreef twee boeken die zijn tijd definieerden.
Lehrbuch der Botanik (1868) is een leerboek. Het vatte samen wat er bekend was. Maar Geschichte der Botanik vom 16. Jahrhundert bis 1860 (1875) is een andere zaak. Het was een geschiedenis. Het volgt de plantkunde van de 16e eeuw tot zijn tijd. Dit laat zien hoe de plantenfysiologie als een zelfstandige discipline ontstond.
Hij voegt niet alleen feiten toe. Hij voegde eraan toe hoe.
Hij drong aan op experimenteren
