Англичанин Т.Э. Найт сделал огород, используя обод колеса действующей ветряной мельницы, где размещались подопытные растения. Он убедился, что семена фасоли дали ростки по направлению к ступице колеса, а корни – наружу. ВРАЩЕНИЕ КОЛЕСА ДЕЙСТВОВАЛО на РАСТЕНИЯ также, КАК СИЛА ТЯЖЕСТИ. Опыт был поставлен для проверки гипотез, высказанных философами. Французские материалисты XVIII века придавали большое значение силе тяжести и считали ее единственной причиной, которая вынуждает корень направлять свой рост к центру планеты, а стебель – наружу.
Так был фактически изобретен КЛИНОСТАТ, который и сейчас используется в лабораториях для изучения влияния силы тяжести на растения. При работе на клиностате растения размещаются в пробирках по краям медленно вращающегося диска, а пробирки, в свою очередь, тоже вращаются. Вращение колеса создает центробежную силу, моделирующую силу тяжести. Вращение пробирок исключает действие на растение силы тяжести. Растения, находящиеся во вращающихся пробирках, как бы теряют способность ориентироваться, запутываются в ориентировке по отношению к «верху» и «низу».
В начале 20 столетия были обнаружены особые клетки в чехликах корешков и верхушках самых первых листков, устройство которых было похоже на органы равновесия беспозвоночных животных, так называемые статосциты. В основе чувства клеток, реагирующих на силу тяжести, лежит подвижное крахмальное зерно: перемещаясь под действием силы тяжести, оно оказывает давление на протоплазму, что ощущается клеткой. Дальше действие силы тяжести ведет к изгибу стебля. Примерно 30 лет назад ученые выяснили, в чем дело: оказывается, верхушки ростков вырабатывают особое вещество ауксин, являющийся регулятором роста. С его помощью объясняется искривление стебля – неравномерное распределение ауксина ведет к изменению скорости роста тех или иных частей растения. Дарвин был прав в своих тонких наблюдениях за природой.
Изменяя скорость вращения колеса клиностата, можно ослаблять или, наоборот, усиливать действие силы тяжести. При этом выяснилась очень большая чувствительность растений к полю силы тяжести – даже когда центробежная сила становилась в 10 тысяч раз меньше поля силы тяжести Земли, растения ее чувствовали. Растения в какой-то степени страхуются и на случай резких изменений силы тяжести, которые могут встретиться в их жизни. Ослабление влияния силы тяжести, моделируемой при вращении колеса и пробирок, показало, что у растений в пробирках после всходов замедляется рост стеблей листьев, а потом некоторые из них пожелтели и завяли. Плоды образовались лишь на половине растений. Выжили те растения, которые своими чувствительными датчиками ощутили небольшое действие силы тяжести. Растения, которые не смогли этого сделать и приняли вращение за полную невесомость, погибли. Эта работа выполнена группой литовских ботаников под руководством А.И. Меркиса.
