Любознательным на заметку

Фитолиты - растительные камни

Почти в каждой пригоршне земли содержатся микроскопические, не поддающиеся распаду остатки давно погибших растений. Этим остаточным фрагментам, называемым фитолитами — по-гречески «растительные камни», присущи формы изящных крестиков, конусов, вырезных пластинок, фестончатых листиков или раковинок.

Биологи заинтересовались кремнием, входящим в состав растений, еще в прошлом веке, когда выяснилось, что некоторые группы растений, например, злаки и пальмы, накапливают кремний в форме фитолитов. Первым систематически изучать фитолиты начал немецкий микробиолог Христиан Эренбург. В 1836 году, вернувшись из кругосветного плавания, Чарльз Дарвин привез ему образцы пыли, собранные с парусов корабля «Бигль». В пыли имелись и фитолиты, принесенные ветром с суши. Эренбург установил, что они состоят в основном из аморфной двуокиси кремния, то есть по составу и строению аналогичны полудрагоценному камню опалу. Опал менее прочен, чем кристаллическая форма двуокиси кремния — кварц, но тоже довольно устойчив».

Практически все растительные организмы, начиная с водорослей и кончая высшими растениями, способны накапливать кремний.

Широко известны одноклеточные диатомовые водоросли, имеющие оболочку-панцирь удивительно красивой формы из кремнезема. Они так эффективно извлекают кремний из воды, что во время их массового развития концентрация растворенного в природных водоемах кремнезема значительно снижается.

В грибах содержание кремния составляет 0,02— 0,04 процента. Грибы могут «разъедать» силикатные материалы, потребляя кремний и вызывая их распад. Много неприятностей доставляет разрушающее действие грибов на искусственные кремнийсодержащие материалы, прежде всего на стекло. Например, в тропиках грибки могут испортить объектив фотоаппарата.

Но наиболее высоким содержанием кремния отличаются высшие, покрытосеменные растения. Корни вместе с грунтовыми водами поглощают растворенный кремнезем, который откладывается в тех органах, где вода наиболее активно используется или испаряется растением. При этом и образуются фитолиты — микроскопические песчинки разнообразной формы.

Фитолиты могут образоваться в межклеточных пространствах, внутри клеток или на поверхности листьев. У растений часто встречаются особые покровные клетки, называемые стегматами. Каждая такая клетка содержит фитолит в виде шара, линзы, шайбы или конуса. Очень красивые кремниевые образования можно под микроскопом увидеть в мякоти орехов пальмы фителефас.

Особый вид отложения кремния в растениях — табашир, амфорный кремнезем, выделяемый бамбуком в местах повреждений и придающий стеблям прочность. На Востоке из табашира делают «магические» ожерелья. Фитолиты придают растениям жесткость и препятствуют их поеданию насекомыми и крупными животными. Частицы кремнезема, образующиеся на поверхности листьев, возможно, работают как линзы, передающие свет в толщу листа, где идет фотосинтез.

Форма и размеры фитолитов чрезвычайно разнообразны, но, как правило, для определенных семейств растений характерна своя отличительная структура фитолитов. После гибели и разложения растения фитолиты сохраняются в почве, и их анализ позволяет почвоведам судить о том, когда, например, луг сменился лесом. Некоторые археологи начинают использовать анализ фитолитов для изучения сельскохозяйственной деятельности древнего человека. Недавно было доказано, что микроскопические крестовидные кремниевые образования, обнаруженные в двух местах археологических раскопок в Эквадоре, являются фитолитами кукурузы. Эти данные подтвердили, что кукуруза выращивалась на побережье Эквадора еще 5450 лет назад.

Употребление в пищу растений, содержащих фитолиты, приводит к характерному износу зубов. На основании этого ученые смогли доказать, что один из предков человека — рамапитек — не ел травы, поскольку его зубы не имеют подобного износа.

Кроме того, многое может сказать о структуре питания древнего человека изучение фитолитов, которые застряли в ископаемых зубах.

По материалам журнала «Science News» (США).

Похожие публикации:

Один день в истории: международный женский день 8 марта
Каждый год 8 марта отмечается международный женский день. Созданная изначально на основе рабочего движения, история женского дня как международного явления тесно связана с забастовками, демонстрациями и даже революцией с всемирно-историческими последствиями. ...

Откуда взялся День святого Валентина?
По мнению некоторых людей, День святого Валентина — это выдумка продавцов цветов. Но кем же был святой Валентин, в честь которого назвали день влюбленных? Является ли этот праздник ненужной традицией или, наоборот, это хорошая возможность признаться в любви своей «половинке»? ...

Любопытство и любознательность. В чем отличие?
Хорошо известно, что с детства, благодаря стремлению к познанию, человек учится понимать мир, открывать для себя новое и получать опыт, который очень важен для жизни и выживания. Однако, говоря о познании, помните, что существуют две его формы. ...

Источники ошибок при сварке
Сварку необходимо изучать. Может пройти много времени, пока ученик будет в состоянии заварить качественный сварной шов. Самые первые хорошие сварные швы обычно являются просто совпадением. Помогает лишь постоянная практика. И в процессе обучения без ошибок не обойтись, но важно верить, что человеку все подвластно, вспомнив пословицу "Не боги горшки обжигают". В нашей статье мы расскажем о наиболее распространенных ош...

Подарки в нашей жизни. Что нельзя дарить и почему?
Праздники – это настоящее украшение нашей жизни. Без них она казалась бы серой, скучной и однообразной. А какой праздник обходится без подарков? Будь то юбилей либо просто день рождения, годовщина свадьбы или Новый год, Рождество или Пасха – в эти и другие знаменательные дни, что называется, сам бог велел радовать наших родных, близких, друзей и коллег памятными презентами. Даже если виновник торжества словно отнеки...