Kiedyś botanika polegała na nazywaniu rzeczy i rysowaniu ładnych obrazków. Dlatego Julius von Sachs postanowił je faktycznie „zmierzyć”.
Urodzony we Wrocławiu (obecnie Wrocław, Polska) w 1832 roku, Sachs był kimś więcej niż tylko obserwatorem roślin. Wystawił ich na działanie światła i grawitacji, dopóki nie ujawnił ich sekretów. Pokazał mi, że fotosynteza to chemia, a nie magia. Przekształcił botanikę z opisowego hobby w rygorystyczną naukę.
Jeśli szukasz odpowiedzi na pytanie Jak zaczęła się biologia eksperymentalna, Sachs jest odpowiedzią.
Od pomocnika do autorytetu
Sachs rozpoczął swoją podróż w młodym wieku. Studiował u Jana Evangelisty Purkinje na Uniwersytecie w Pradze i uzyskał doktorat w 1856 roku. Drabina akademicka w XIX-wiecznych Niemczech była stroma, ale Sachs szybko się po niej wspiął.
W 1859 roku pracował na Uniwersytecie Rolniczym w Tharandt w Saksonii. Dwa lata później objął stanowisko dyrektora w Poppelsdorf koło Bonn. Następnie dokonał wielkiego skoku i w 1867 roku został profesorem na uniwersytecie we Fryburgu. W następnym roku przeniósł się do Würzburga. Spędził tam resztę swojego życia.
Dlaczego to jest ważne? Ponieważ Würzburg zamienił się w laboratorium. Sachs nie tylko uczyła. Stworzył kulturę eksploracji. Pokazał, że nie da się zrozumieć życia patrząc na nie. Musimy to rozebrać i sprawdzić, co się stanie, gdy zmieni się jedna zmienna.
Problemy z wodą
Roślina to zasadniczo mokra gąbka z liśćmi. Ale jak piją wodę?
Sachs bardzo się tym zainteresowała. W swoim Podręczniku doświadczalnej fizjologii roślin opublikowanym w 1865 roku szczegółowo opisał, w jaki sposób włośniki absorbują wodę z gleby. Pokazał, że woda ta przechodzi przez komórki korzeni.
I nagle wpadł na szalony pomysł. W 1874 roku zaproponował teorię wchłaniania (obrzęku).
Uważał, że woda przepływa rurkami w ścianach roślin. Ważne, że dzieje się to „bez udziału żywych komórek”. Woda przepływa przez sam materiał, a nie przez przestrzenie w komórkach. To zasadnicza zmiana. Oznacza to, że niektóre procesy zachodzące w roślinach mają charakter fizyczny, a nie biologiczny.
Związek między chloroplastami i skrobią
Większość ludzi myśli o fotosyntezie jako o „roślinach jedzących światło słoneczne”. Sachs pokazała, że nie jest to całkowicie trafne.
W 1865 roku wykazał, że chlorofil nie jest rozmieszczony w całej roślinie w postaci ciągłej warstwy. Jest on zapakowany w specjalne struktury wewnątrz komórki. Dziś nazywamy je chloroplastami. Nadał tej koncepcji nazwę. Nauka zachowała tę nazwę.
Co jest ważniejsze? Połączył skrobię ze światłem słonecznym.
W latach 1862 i 1864 Sachs wykazał, że skrobia w chloroplastach powstaje w wyniku absorpcji dwutlenku węgla. Skrobia jest pierwszym widocznym produktem fotosyntezy. Wcześniej nikt nie wiedział, skąd pochodzi masa rośliny. Z brudu? Z wody? Z powietrza? Sachs wykazała, że powietrze jest utrwalane przez światło w postaci stałego pokarmu.
To nie jest tylko drobnostka. To wyjaśnia, w jaki sposób rośliny się budują. To wyjaśnia obieg węgla. Zmieniło to nasze rozumienie rolnictwa, ekologii i atmosfery.
Kontrola grawitacji i światła
Rośliny są pełne wdzięku. Mają kształt spiralny. Rosną w pierścieniach. Dlaczego?
Sachs zaczęła się zastanawiać, w jaki sposób światło i grawitacja determinują te wzorce. Aby to sprawdzić, wynalazł klinostat.
To urządzenie powoli obraca roślinę. Kompensuje kierunkowe działanie grawitacji. Sachs użył urządzeń obrotowych, aby sprawdzić, które części wzrostu rośliny są naturalne, a które reagują na siły zewnętrzne. Używał go do badania słojów wzrostu i napięcia tkanek. Pokazał, że rozwój to nie tylko przypadek. To reakcja na otoczenie.
Dziedzictwo laboratorium
Sachs napisał dwie książki, które zdefiniowały jego epokę.
Lehrbuch der Botanik (1868) jest podręcznikiem. Uogólniał znaną wiedzę. Ale Geschichte der Botanik vom 16. Jahrhundert bis 1860 (1875) to zupełnie inna sprawa. Taka była historia. Śledzi rozwój botaniki od XVI wieku do jego czasów. To pokazuje, jak fizjologia roślin wyłoniła się jako dyscyplina sama w sobie.
Nie tylko dodał fakty. Dodał jak.
Nalegał na eksperymentowanie
