Похожие записи: первоцвет, электрические явления в живой природе,

Электричество в живых организмах

В один из осенних вечеров 1789 г. итальянский естество­испытатель и врач Луиджи Гальвани (1737-1798) делал опыты над мышцами лягушки. Особенно его интересовало действие на мускулы ног животного электрических разрядов, которые получали тогда от электрофорной машины. Препа­рированная лягушка (со снятой кожей) подвешивалась на медном крючке. Как только в мышцу конечности пропускали электрический разряд, мышца вздрагивала, сокращалась, лапка подпрыгивала.

Каково же было удивление ученого, когда он заметил, что сокращение мышц происходит и без воздействия элек­трических разрядов, а просто от соприкосновения с ножом, скальпелем или железной проволокой. Явление казалось загадочным.

Для исследователя мало обнаружить факт, его надо объяснить. После ряда повторных опытов Гальвани заклю­чил, что в нервах и мышцах лягушки возникают электриче­ские токи.

Вскоре этими вопросами заинтересовался другой итальян­ский ученый Алессандро Вольта (1745-1827). Повторив опыты Гальвани, он пришел к выводу, что электричество не возникает в теле лягушки, а образуется в результате сопри­косновения двух разнородных металлов (медь и железо) с животными тканями, т. е. проводниками второго рода. Лап­ка лягушки, по мнению Вольта, является лишь своего рода чувствительным прибором, показывающим прохождение электрического тока.

Установив это, ученый изобрел первую электрическую батарею постоянного тока – Вольтов столб, который состоял из 20 пар медных и цинковых кружков, разделенных кар­тонными прокладками, смоченными кислотой. Положитель­ным электродом в этой батарее служил кружочек из меди, отрицательным – кружочек из цинка. Позднее такие элемен­ты стали называть гальваническими.

Кто же был прав?

В одном отношении прав был Вольта, который утвер­ждал, что электрический ток возникает в определенной среде при соприкосновении двух разнородных металлов.

Но прав был и Гальвани, доказывая, что в живых орга­низмах образуется электричество. После долгих поисков ему удалось доказать, что лапка лягушки сокращается и без всякого соприкосновения с металлом. Из тщательно поставленных опытов с исключением всех металлов (даже препа­ровальные ножи применялись стеклянные) был сделан не­оспоримый вывод, что в животных тканях образуется и соб­ственное электричество.

В 1791 г. Гальвани опубликовал свой основной научный труд: “Трактат о силах электрических при мышечном дви­жении”, где он изложил результаты своих опытов.

В истории естествознания нередко бывало так, что гени­альное открытие признавалось лишь столетие спустя после смерти автора. Иная судьба была у открытия Гальвани и Вольта. Значение открытия в полной мере признавалось уже их современниками, а за столетие развития оно сделало гигантский шаг. Достаточно назвать несколько фактов, что­бы убедиться в этом. До появления работ Гальвани и Вольта высказывались лишь противоречивые гипотезы об электри­честве, построенные на разрозненных фактах. Но уже в 1800 г. английские химики А. Карлейль и У. Николсон с помощью Вольтова столба разложили воду на водород и кис­лород.

В 1803 г. русский академик В. В. Петров создал самую мощную медно-цинковую батарею из 4200 пар кружков. С помощью этой батареи он выделил путем электролиза сви­нец, медь и олово из смеси их окислов с угольным порошком.

С 1807 по 1818 г. английский химик Р. Деви (1778- 1829), применяя электролиз, выделил из окислов и хлоридов щелочные и щелочно-земельные металлы: калий, натрий, литий, кальций, барий, стронций. В 1833-1838 гг. англий­ский ученый М. Фарадей (1791 – 1867) и русский ученый Э. X. Ленц (1804-1865) открыли основные законы электро­химии – науки, которая в настоящее время применяется в самых различных отраслях промышленности.

После опытов Гальвани ученые заинтересовались и “жи­вотным” электричеством, как его назвал Дюбуа Реймон (1818-1896). И. М. Сеченов (1829-1905), А. Ф. Самойлов, Б. Ф. Вериго и другие русские физиологи внесли значитель­ный вклад в изучение этого интересного явления. В 1881 г. И. М. Сеченов в спинном и головном мозгу лягушки обнару­жил так называемые спонтанные (сами собой возникающие) электрические колебания.

В 1882 г. наш знаменитый физиолог Н. Е. Введенский впервые в мире с помощью телефона услышал биоэлектриче­ские токи, возникающие в мышцах и нервах человека.

По мере того как совершенствовались электроизмеритель­ные приборы, электрические токи (или биотоки) обнаружи­вались у все большего числа животных и растений. Из от­дельных работ выросла специальная научная дисциплина – электрофизиология.

Исследования Гальвани и Вольта дали возможность соз­давать источники постоянного тока, накоплять электриче­скую энергию и применять ее для различных целей. Они показали также, что “животное” электричество и электриче­ство, возникающее в гальванических элементах,- одно и

то же. Виталисты же (сторонники непознаваемой жизненной силы) утверждали, что процессы, происходящие в живых организмах, не могут иметь места в мертвых телах. Наука неопровержимо доказала, что даже психические процессы имеют материальную физико-химическую и биологическую основу, так как они связаны с деятельностью материального органического вещества – мозга. Без материальной основы не может быть никаких процессов: ни физических, ни хими­ческих, ни биологических, ни психических.

Метки:
22 марта 2010

Случайные статьи