Jan Ingenhousz
(1730 - 1799)

Kísérletek növényekkel, felfedezve jeles képességüket a közönséges levegõ tisztítására napfényben és károsítására árnyékban meg éjjel, kiegészítve egy új módszerrel a légkör egészségességének pontos vizsgálatára

London, 1779

[from Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400-1900 (New York: McGraw Hill, 1952)]

(A részletek forrása: Carmen Giunta tudománytörténeti gyûjteménye)


I. fejezet

Néhány általános megjegyzés a növények leveleinek természetérõl és hasznáról

Több mint valószínûnek tûnik, hogy a leveleknek, amelyekkel a legtöbb növény a mérsékelt égövben nyáron, a meleg vidékeken pedig folyamatosan el van látva, többféle rendeltetésük van. Ezen nagy apparátusnak, mit a természet létrehoz, mihelyt a nap a föld felszínén kelteni kezd bizonyos mérvû meleget, aligha kizárólagos rendeltetése a növény díszítése, a növény táplálása, növelése, gyümölcseinek megérlelése, avagy valamely más egyéni, különleges cél szolgálata. Valószínûnek látszik, hogy a levelek szükségesek a fa növekedéséhez, hiszen megfosztva a fát minden levelétõl, a pusztulás veszélyezteti. A gyümölcsfát leveleinek tekintélyes részétõl megfosztjuk, kevésbé tökéletes gyümölcsöt hoz, s ha a levelek eltávolítását folytatjuk, a gyümölcs elpusztul és leesik, mielõtt megérne. Valószínû, hogy a levelek azzal vannak a fa hasznára, hogy a maguk módján felveszik a levegõbõl, az esõbõl és a harmatból a nedvességet, hiszen úgy találtatott, tekintélyes elõny a fa növekedésében, ha a törzset és a leveleket olykor megöntözik. Ezen tárgynak megvitatását azonban azokra hagyom, akik ezt választották vizsgálataik céljául. A néhai Baker úr volt az elsõ a világon, aki az e tárgyban mikroszkópos megfigyeléseit közzétette. A genfi Bonnet úr igen gondos munkát írt ugyanerrõl az alábbi címen: Recherches sur l'Usage des Feuilles dans les Plantes, et sur quelques autres Sujets relatif l'Histoire de la Vegetation, par Charles Bonnet, Gottingen et Leiden, 1754. Tekintélyes mennyiségû, legnagyobb figyelemmel végzett, érdekes vizsgálatot közöl e csodálatos szervek természetérõl, tulajdonságairól és hasznosságáról és sok fényt derít a tárgyra.

Ez a híres szerzõ nyomatékosan emlékeztet azokra a levegõbuborékokra, melyek beborítják a leveleket, ha azokat vízbe mártjuk. A 26-ik oldalon azt mondja, hogy a levelek ezeket a buborékokat a vízbõl vonják ki. Teljesen meg van gyõzõdve arról, hogy ez a helyzet, mivel úgy találta, hogy a buborékok nem jelentek meg, ha a vizet egy ideig forralták és több jelent meg, ha a víz telítve volt levegõvel, befúvás révén. Azt is megfigyelte, hogy buborékok nem jelentek meg naplemente után. A 31-ik oldalon tovább magyarázza nézetét a fentiekrõl. Azt mondja, hogy ezek a buborékok a levelek külsõ felületére tapadt közönséges levegõbõl képzõdnek, ami a nap melegétõl buborékokká dagad. Az éjszaka hidege az oka, hogy ezek a légbuborékok ilyen idõben nem jelennek meg. Miután úgy találta, hogy a vízbe merített száraz levelek is összegyûjtik felületükön a buborékokat, a 33-ik oldalon arra következtet, hogy ezeknek a buborékoknak a megjelenése nem a levelek életmûködésének tulajdonítható.

Sok gondot fordítottam arra, hogy kiderítsem, mi okozza ezeket a buborékokat, amelyek, azt gondolom, sokkal fontosabbak, mint ahogyan ezt annak idején Bonnet úr képzelte. Azt találtam, hogy a helyzet általában ez:

A legtöbb levél buborékokat gyûjt össze a felületén, ha napsütésben, vagy nappal, szabad levegõn vízbe merítik, de mérhetetlenül több buborék képzõdik friss kútvízben, mint bármi másban. Tiszta folyami vízben lassabban, kisebb számban és méretben jelennek meg, esõvízben még kevesebben, legkevésbé pedig forralt, poshadt vagy desztillált vízben.

Ezek a buborékok nem azért keletkeznek, mert a nap melege ritkítja a levelekre tapadó levegõt, hiszen sokfajta levél víz alá merítés után azonnal létrehozza ezeket, még akkor is, ha a víz nagyon hideg volt és a levelek napfénytõl átmelegítve kerültek bele.

Buborékok nem képzõdnek napnyugta után, legalábbis nem jelentõs számban, azok azonban, amelyek már létrejöttek, nem zsugorodnak össze, vagy nem tûnnek el az éj hidegétõl.

Mihelyt tavasszal a nap sugározni kezdi melegét a föld felszínére és megindítja az elhalt állat- és növénytesteknek, valamint a többi, erre hajlamos anyag általános bomlását, a fák napokon belül az elképzelhetõ legcsodálatosabb képet nyújtják. Szemben azzal a kábult és közönyös állapottal, amelyben a tél folyamán voltak, amikor is törzsük és ágaik felületén kívül mást nem tettek ki a levegõnek mintha csak azt akarták volna, hogy oly kevés közük legyen a külsõ levegõhöz, amennyi csak lehet , most egyszerre, talán több mint ezerszeresre növelik felületüket, oly módon, hogy számtalan kis lemezkét hajtanak, melyeket leveleknek nevezünk. Némelyikük jóval elõbb hajtja leveleit, minthogy rajta virág jelenne meg, másokon azok jóval a virágzás után képzõdnek, amikor már a termések érlelése is megindult, de a fák levélzetüket kiválóan fenntartják még jóval termésérlelés után is, sõt folyamatosan újakat is hajtanak, ami arra mutat, hogy ezeknek a lemezkéknek a fõ feladata nem a termésérlelés és nem a faj fenntartása. Úgy tûnik, ezek a lemezkék, mihelyt kialakultak, úgy rendezõdnek el, hogy a felsõ, viaszos felületüket a nap közvetlen hatásának tegyék ki és annyira, amennyire csak lehet, rejtsék alsó felületüket a fény közvetlen hatása elõl. Úgy látszik, mintha a levelek inkább kívánnák a nap fényét, mint melegét, hiszen fényes felületük visszaveri a nap sugarainak egy részét, ami mérsékli a hõ fokát.

Valószínûnek látszhat, hogy azoknak a nagy laboratóriumoknak egyike, amelyekkel a természet légkörünk levegõjét tisztítja és tisztán tartja, a levelek anyagába van helyezve és a fény hatására kezd mûködni. A megtisztult levegõ, ami ebben az állapotában a növény számára használhatatlan vagy káros, túlnyomórészt el is hagyja azt, kiválasztó vezetékeken keresztül, amelyek fõként, legalábbis a növények legnagyobb részében, a levél fonákján helyezkednek el.

Vajon nincs-e bizonyos valószínûsége annak, hogy a levelek fonákja éppen erre a célra szolgál, hiszen ezen az úton a flogisztonmentes levegõ, mely folyamatosan a felületre érkezik, arra kényszerül, hogy lefelé ereszkedjék, mint jótékony zuhany azon állatok számára, amelyek éppen a levelek alatti szintben lélegzenek.

Ha ezt a gondolatot egy másik, nem kevésbé jelentõs megállapítással folytatjuk, nevezetesen azzal, hogy a legtöbb fajta rossz levegõ kisebb fajsúlyú, mint a közönséges levegõ, hajlandók vagyunk azt hinni, hogy az a fajsúlykülönbség, amely az általam tárgyalt jó levegõ és a bomlás, kilégzés, vagy más ok miatt szervezetünkre ártalmas rossz levegõ között fennáll, egyike az Isten kezébõl eredõ különleges áldásoknak. Ily módon ugyanis jórészt hamar megszabadulunk attól a levegõtõl, mely ránk nézve károssá vált, mivel gyorsan felszáll mellõlünk, miközben a flogisztonmentes levegõ, lévén a közönséges levegõnél nehezebb, inkább hajlik arra, hogy szétterüljön a föld felületén az állati teremtmények közé.

Mivel az állatok lélegzés útján télen és nyáron ugyanannyi levegõt fogyasztanak, bizonyos fokig meglepõ, hogy ez a nagy laboratórium teljesen bezár a levelek lehulltával. Pótolja ennek hiányát ugyanolyan eredménnyel valami más? Bár még nagyon messze vagyunk attól, hogy kinyomozhassuk azokat a tényezõket, amelyek részt vesznek légkörünk épségének fenntartásában, néhányat már felismertünk, és ezért nem reménytelen, hogy újabbakat is fogunk felfedezni. Rossz levegõ vizes mosása nagymértékû javulást hoz. Mint azt Dr. Priestley felfedezte, magának a víznek flogisztonmentesítõ hatása van. A növények képesek a rossz levegõt rendbe hozni és a jó levegõt tovább javítani. A szél elfújja a levegõ káros részecskéit és helyükbe a tengerekrõl, tavakról, folyókról és erdõkrõl javított levegõt hoz. Ezek a jelenségek télen és nyáron egyformán vagy legalább majdnem egyformán léteznek. Egyedül a növényi teremtmények hatása szûnik meg télen. Ennek a hatásnak megszûnését azonban teljesen kiegyenlítheti az, hogy csökken a romlást elõidézõ fõ ok, nevezetesen a meleg. Mindenki tudja, hogy a meleg idõ nagyfokban elõsegíti a bomlást. Nyáridõben számtalan rovar kel ki, amely télen nem élt. Ezek a rovarok saját testük bomlása révén fertõzik a levegõt. Az állatok és más anyagok meleg révén bomlásnak induló mérhetetlen tömege, úgy tûnik, külön erõt vagy hatást igényel ahhoz, hogy ez a bomlás kiegyensúlyozódjék. Ezt a tisztet látják el a levelek. Fagyos idõben semmi állati anyag nem bomlik, hiszen megfelelõ mennyiségû hõ nélkül ez nem lehetséges. Az állatok lélegzése kevésbé élénk télen, mint nyáron, minekfolytán ez kevésbé rontja a légkört. Valószínûnek látszik tehát, hogy egyrészrõl télen megfosztatunk a levegõ megtisztulásának egy módjától, ugyanakkor csökkennek azok az okok, amelyek elemünket szennyeznék.

II. fejezet

Arról, hogy miként kapható flogisztonmentes levegõ a növények leveleibõl

Mivel a növények levelei flogisztonmentes levegõt csak fényes nappal, vagy napsütésben készítenek, és ezt is csak akkor, amikor a fény ôket erre bizonyos módon felkészítette, átlátszó üvegedénybe vagy hengerbe helyeztük õket, amelyek friss kútvízzel voltak töltve (láthatólag ez kedvez leginkább a levelek mûködésének, vagy legalábbis nem akadályozza azt). Az edényeket lefelé fordítva ugyanilyen vízzel telt tálba állítottuk, közvetlenül friss levegõre, lehetõleg napfényre. A levelek tovább éltek, végrehajtották azt a feladatot, amit a vízen kívül is végrehajtottak volna, feltéve, hogy a víz nem pusztítja el õket. A víz csak azt akadályozta meg, hogy a levelek új légköri levegõt vegyenek fel, azt azonban nem, hogy az a levegõ, amelyik különbözõ módon már ott volt a leveleken, fokozatosan növekvõ, majd a levelekrõl leváló kerek buborékok formájában felszálljon és a henger felfelé nézõ fenekén összegyûljön. A buborékokat újak követték addig, amíg a levelek, nem lévén módjuk új légköri levegõ felvételére, ki nem merültek. Az a levegõ, amely ily módon összegyûlt, valódi flogisztonmentes levegõ volt. Minõsége függött a növény fajtájától, amelyrõl a levél származott, a napfénytõl, amelynek ki volt téve, de többé-kevésbbé jó volt.

Nem nagyon ritka, hogy ezek a buborékok olyan gyorsan követték egymást, hogy egy-egy pontból indulóan majdnem folyamatosan áramlottak. Nemegyszer láttam ezt a Nymphaea alba esetében.

...

IV. fejezet

A levelekbõl vízbe áramló flogisztonmentes levegõ nem magából a vízbõl származik

Dr. Priestley figyelte meg, hogy a néhány napra magára hagyott víz, fõleg kútvíz edényének fenekén és oldalán egyfajta zöld anyag, szemmel láthatóan növény képzõdik, melybõl folyamatosan levegõbuborékok szállnak fel a henger tetejére, ha a hengert napfény éri. Ez a levegõ tiszta flogisztonmentes levegõ, ami arra vall, hogy a víz képes ennek a jótékony anyagnak elõállítására, egyben arra is, hogy a tengerek, tavak, folyók vize részt vesz a légkör tisztításában.

Mivel azonban ez a flogisztonmentes levegõ nem egyszerûen a kútvízbõl keletkezik, hanem csak akkor, amikor ez a zöld anyag képzõdik, világos, hogy a vízbe mártott levelekbõl nyert levegõ sem valamiképpen vízbõl való levegõ, hanem olyan, amit sajátos módon egy, a nap fényére kitett élõ falevél termel folyamatosan és ami buborékokat képez, mivel a környezõ víz megakadályozza eltávozását a légkörbe.

Igaz, hogy a napra kirakott kútvízben is hamarosan kis légbuborékok fejlõdnek, amelyek a henger fenekére és mindenütt az oldalára tapadnak meg. Ez a levegõ azonban távolról sem olyan, mint a levelekre telepedett légbuborékoké.

Nagyszámú, kútvízzel telt fölfordított hengert raktam ki meleg napfényre és belõlük a buborékok levegõjét gondosan összegyûjtöttem. Ez a levegõ sokkal rosszabbnak bizonyult, mint a közönséges.

Bizonyos mennyiségû kútvizet forraltam olyan fazékban, amibe hosszú, hengeres, ugyanolyan vízzel telt hengert állítottam. A meleg által kihajtott levegõ jó része összegyûlt ebben a felfordított hengerben. A levegõ sokkal rosszabb volt, mint a közönséges és teljesen alkalmatlan lélegzésre.

Fontana abbé volt az, aki néhány évvel ezelõtt nagyon sok kísérletet végzett a különbözõ vizekben lévõ levegõ természetének vizsgálatára.

V. fejezet

A flogisztonmentes levegõ, mely a vízben kilép a levelekbõl, tiszta állapotban nem létezik a levelek anyagában, azt csak a levelek választják ki, miután megtörtént a tisztulás folyamata, a transzmutáció egy fajtája.

Ha a flogisztonmentes levegõ, amelyet a napon a levelekbõl össze lehet gyûjteni, létezne a levelekben tiszta állapotban is, akkor ilyennek kellene lennie annak a levegõnek is, amit a levelekbõl víz alatt kinyomkodunk, vagy amit akkor kapunk, ha a leveleket, megsértésük nélkül kíméletesen rázogatjuk, vagy meleg, esetleg forró vízbe tesszük.

Egy vagy két maréknyi burgonyalevelet víz alatt kinyomkodtam és föléjük egy vízzel telt, felfordított hengert tartottam, hogy a levegõt felfogjam. A levegõ nagy része azonnal felfogható volt és csaknem olyan jónak bizonyult, mint a közönséges levegõ.

Ugyanilyen módon zsálya leveleibõl is kinyomkodtam bizonyos mennyiségû levegõt, ami rosszabbnak bizonyult, mint a fenti. Egy burgonya növényt rázogattam víz alatt oly módon, hogy ne sérüljön. A levegõ jelentõs része azonnal felszabadult, és a nitrózus próba [nitrogén-monoxiddal végzett kísérlet] szerint rosszabb volt, mint a közönséges levegõ.

A Lamium album ugyanígy lett kezelve. A fentiekhez hasonlóan elég sok, az elõzõhöz közelítõen hasonló minõségû levegõ fejlõdött.

Almafának néhány levelét kútvízzel telt hengerbe helyeztük. A hengert azután ugyanolyan vízzel telt edényben felfordítottuk és tûzre helyeztük. Ahogyan a víz melegedni kezdett, a leveleket levegõbuborékok borították el, akárcsak a napon. Miután a víz egy kis ideig forrott, hagytuk lehûlni. Elég sok levegõt kaptunk, ami olyan rossz volt, hogy eloltotta a lángot.

Ugyanilyen leveleket tartalmazó hengert felfordítva olyan vízzel telt edénybe állítottunk, amit csak a tûz közelébe helyeztünk. Sok levegõt kaptunk, de ugyanolyan mérgezõt, mint az iménti.

VI. fejezet

A flogisztonmentes levegõ levelek általi termelése nem a nap melegének tulajdonítható, hanem fõleg, de nemcsak a fénynek.

Ha a nap okozná a levegõnek levelekbõl való kilépését azáltal, hogy a levegõ megritkul a víz melegétõl, akkor az következne, hogy egy, a fán a napfényben felmelegedett levelet közvetlenül a frissen húzott, tehát nagyon hideg kútvízbe mártva, a levegõbuborékok addig nem jelennének meg, amíg a hõ legalább bizonyos fokig át nem adódott a víznek. Éppen ellenkezõje történik azonban. A levelek, amelyeket egy meleg napon, délben leveszünk egy fáról vagy egy növényrõl és hideg vízbe mártunk, feltûnõen gyorsan légbuborékokat termelnek és a legjobb flogisztonmentes levegõt adják.

Ha a napnak a melege és nem a fénye hozná létre ezt a jelenséget, az következne, hogy a víznek tûzön való oly fokú felmelegedése, amilyen a napon történik, ugyanezt a jó levegõt adná. De távolról sem ez a helyzet.

Néhány levelet kútvízbe raktam és a lefordított hengert annyira közelítettem tûzhöz, hogy mérsékelt meleget kapjon, nagyjából annyit, amennyit egy ugyanilyen növény leveleivel megtöltött és szabad levegõre állított hasonló henger ugyanannyi idõ alatt a naptól kapott volna. Az eredmény az lett, hogy a tûz mellett kapott levegõ nagyon rossz volt, a napon kapott pedig flogisztonmentes.

Egy diólevelekkel megtöltött hengert úgy helyeztünk más növények árnyékába és egy fal mellé, hogy a nap sugarai ne érhessék. Itt állt egész nap, így a henger vize ugyanannyi meleget kapott, mint a környezõ levegõ (a hõmérõ 76 fokon állt). A kapott levegõ rosszabb volt, mint a közönséges, miközben más hengerekben, amelyek annyi ideig voltak napon, hogy a víz semmiképpen sem kaphatott annyi meleget, mint a környezõ lég, finom flogisztonmentes levegõ keletkezett.

Nem kaptunk flogisztonmentes levegõt meleg szobában sem, ha a nap nem sütött a leveleket tartalmazó hengerre.

...

VII. fejezet

Gondolatok

Meg kell talán említeni, hogy a levelek, ha kútvíz veszi õket körül, semmiképpen sincsenek természetes állapotban. Emiatt maradhat némi kétség, vajon a levelek ugyanúgy mûködnek-e, mint természetes állapotban.

Magam a víz alá helyezett növényt nem tudom olyannak tekinteni, mint amelynek helyzete annyira ellenkezik a természetes állapottal, hogy szokásos viselkedése megzavarodna. A víz nem veszélyes a növényekre, még akkor sem, ha több, mint amennyi kellene, feltéve, hogy nem hat túl huzamosan. A víz csak elvágja a külsõ levegõvel való kapcsolatot, és tudjuk, hogy a növények sokáig élni tudnak enélkül a szabad kapcsolat nélkül. Mellesleg az olyan, kísérleteimben alkalmazott vizinövényeket, mint a Persicaria urens, a Becabunga és mások, gyakran borítja el a víz, amiben élnek.

Amikor egy élõ növényt (amelynek gyökere a földben marad) vízzel telt felfordított hengerbe kényszerítünk, csak meglepjük a természetet mûködése közben azzal, hogy hirtelen elvágunk minden kapcsolatot a szabad levegõ felé. Ilyen helyzetben a levelek nem tudnak levegõt felvenni, de belõlük bármennyi levegõ szabadon kiléphet.

Ha a leveleket vagy a növényt magát nem borítanánk el vízzel, nem tudnánk megállapítani a növény által kibocsátott levegõ mennyiségét. Minden kilépõ levegõt azonnal felvenne a környezõ légkör, így a növényi és közönséges levegõ egységes elegye keletkezne. Nehéz lenne pontosan megítélni, mennyi flogisztonmentes levegõt adott át a növény a hengerbeli közönséges levegõnek. Mintha egy vegyésznek hogy próbára tegyék pontosan meg kellene mondania, mennyi desztillált víz van abban a közönséges vízben, amelyhez elõzetesen tényleg desztillált vizet adtak. Pontatlan módon azonban meg lehet becsülni, mennyi jó levegõt jutattott egy növény egy közönséges levegõvel töltött hengerbe, ha kiszámítjuk, milyen a levegõ kíválóságának foka.

Minthogy a növények víz alatt, kedvezõtlenebb helyzetben néhány óra alatt tekintélyes mennyiségû flogisztonmenetes levegõt termelnek, nem tehetõ-e fel jó eséllyel, hogy ennél többet termelnének, ha természetes helyzetben lennének. Ha ugyanis folyamatosan új közönséges levegõhöz jutnának, akkor a flogisztonmentes levegõkészletük nem merülne ki. Kedvezõtlen körülmény, hogy a levegõ nem látható. Ha az lenne, talán látnánk, hogy a növényeknek éppúgy lélegezniük kell, mint az állatoknak, és hogy a levelek erre való szervek. Talán azt is látnánk, hogy vannak pórusaik, amelyek levegõt szívnak be és mások, amelyek kilehelik azt, mint ahogyan az állatoknak is vannak kiválasztó szerveik. Látnánk azt, hogy a kilehelt levegõt, lévén az flogisztonmentes, a növény (ahogy ezt Dr. Priestley és Scheele úr világosan elénk tárták) mint mérgezõ anyagot taszítja ki. Látnánk, hogy a legtöbb növényben, legfõképpen a fákon az inhaláló pórusok a levél színén, a kiválasztószervek lényegében azok fonákján helyezkednek el.

Ha ezek a vélekedések alaposak, akkor jelentõs új fény derülne glóbuszunk alkotórészeinek elrendezõdésére és még nyilvánvalóbbá válna a részek közötti harmónia. Azt találnánk, hogy a helyi viharok és szélvészek azzal, hogy felkorbácsolják a levegõt és a vizeket, a természet általános jó állapotát helyileg megzavarják ugyan, de az erõteljes keverés eloszlatja a fertõzõ és mérges levegõrészecskéket és hatástalanítja is õket, mivel részben felhígulnak a levegõ fõ tömegében, részben elnyelõdnek a vizekben. Megérinthetnek bennünket a Legfõbb Bölcsességnek a földi létezõk változatos elrendezését célzó mély elgondolásai. Még a nyakas ateista is okot találhat arra, hogy meghajtsa fejét a Mindenható elõtt, kinek létezését tagadja, mert korlátolt érzékszervei a világról csak a nyomorúság és a rendetlenség zavaros káoszát közvetítik neki.
 

Szepesváry Pálné fordítása

ChemoNet, 1997 

Vissza

http://www.kfki.hu/chemonet/ 

http://www.ch.bme.hu/chemonet/