В течение тысячелетий люди считали, что питается растение исключительно корнями, поглощая с их помощью все необходимые вещества из почвы. Проверить эту точку зрения взялся в начале XVI в. Голландский натуралист Ян ван Гельмонт. Он поставил простой опыт. Гельмонт взвесил землю в горшке и посадил туда побег ивы. В течение пяти лет он поливал деревце, а затем высушил землю и взвесил ее и растение. Ива весила 75 кг, а вес земли изменился всего на несколько сот граммов! Вывод ученого: растения получают питательные вещества из воды.
Эта теория утвердилась в науке на два столетия.
К самому правильному предположению - о воздушном питании растений – ученые пришли лишь к началу XIX в.
Важную роль в понимании этого процесса сыграло открытие, совершенное английским химиком Джозефом Пристли в 1771 г. Сделано оно было случайно. Как известно, стоит зажечь под стеклянным герметичным колпаком свечу или посадить туда живую мышь, как воздух становится непригоден ни для горения, ни для дыхания. Свеча гаснет, животное гибнет от удушья. Сегодня мы бы сказали, что в таком воздухе нет кислорода, зато много углекислого газа. Пристли искал способ очищения «испорченного» воздуха. Ученый подвергал его нагреву, охлаждению, но воздух не очищался. Пристли поместил под колпак с «испорченным» воздухом цветок в горшке. Он полагал, что растение также скоро погибнет. Но, вопреки ожиданию, растение чувствовало себя вполне хорошо. Пристли вновь посадил под колпак мышь. У мыши, сидящей вместе с растением, также не наблюдалось никаких признаков удушья.
Пристли сделал поразительный вывод: растения ( как в опыте, так и в природе ) очищаю воздух и делают его пригодным для дыхания. Позднее выяснилось: для того чтобы растение «очищало воздух», необходим свет.
Десять лет спустя ученые поняли, что растение не просто превращает углекислый газ («испорченный воздух») в кислород. Углекислый газ необходим растениям для жизни, он служит для них настоящей пищей (вместе с водой и минеральными солями ).
Надо сказать, что «питаться воздухом» совсем не легко. Ведь в воздухе всего 0,03 % углекислого газа. Чтобы вырастить один кубометр еловой древесины, растению надо «выкачать» углекислый газ из более чем миллиона кубометров воздуха.
Воздушное питание растений называется фотосинтезом. Кислород в процессе фотосинтеза выделяется в качестве побочного продукта.
Миллиарды лет назад в атмосфере Земли не было свободного кислорода. Если бы человек был перенесен туда с помощью «машины времени», он бы немедленно задохнулся. Весь кислород, которым дышат почти все живые существа нашей планеты, выделен растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез сумел изменить весь облик нашей планеты!
80 % кислорода выделяется морскими водорослями и только 20 % - наземными растениями. Поэтому океан иногда называют «легкими планеты».
Химическое уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом:
6СО2 + 6Н2 О = С6 (Н2 О)6 + 6О2 .


Зеленый цвет травы и листьев – цвет хлорофилла. Это вещество играет в фотосинтезе главную роль. Процесс фотосинтеза многоступенчатый. Он запускается, когда на молекулу хлорофилла попадает частица света (фотон). Но дальше фотосинтез может идти и в темноте – процесс все равно не остановится. Каждую секунду на молекулу хлорофилла падает не один фотон, а очень много.
В процессе фотосинтеза ученые выделяют две фазы. Световая фаза идет только на свету. Более длительная, темновая, в свете не нуждается.
Хлорофилл поглощает красные, синие и фиолетовые лучи, а зеленые лучи почти не поглощает, поэтому мы и видим лист зеленым. Кроме хлорофилла в тканях растений присутствуют вещества, имеющие оранжевую и желтую окраску. Некоторые из них тоже поглощают свет (хотя и хуже, чем хлорофилл). Осенью хлорофилл в листьях деревьев разрушается (в нем содержатся ценные для растения азот и магний, которые невыгодно терять с листвой и которые переходят в другие органы растения) и оранжево-желтые краски становятся заметными.
А в морские глубины красные лучи проникают плохо, поэтому в тканях красных и бурых водорослей наряду с хлорофиллом есть и другие вещества, поглощающие свет. Но, если не считать некоторых бактерий, хлорофилл есть в клетках всех живых существ, способных к фотосинтезу.