==n

В. А. ТЕТЮРЕВ

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

УЧЕБНИК
ДЛЯ ШКОЛ МАЛОГРАМОТНЫХ

ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ ПЕРЕРАБОТАННОЕ

Утверждено коллегией НКП РСФСР

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕБНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО

МОСКВА • 1933

{}

Настоящий учебник составлен в соответствии с программой НКП РСФСР для школ малограмотных.
В составлении учебника под руководством В. А. Тетюрева принимали участие тт. И. Борисов и Е. Марова.

I. НАЧАТКИ ФИЗИКИ И ХИМИИ.

Тело и вещество.

Все предметы или вещи, которые находятся в природе, принято называть физическими телами, или просто телами.
Камень, гвоздь, стакан, растения, животные, сам человек — все это тела. Но камень, гвоздь, стакан — тела неживой природы, растения же, животные и человек — тела живой природы.
Каждое тело состоит из какого-нибудь материала. То, из чего состоит тело, называется веществом. Так, гвоздь — тело, а железо, из которого он состоит, — вещество. Стакан — тело, стекло же, из которого состоит стакан, — вещество и т. д. Каждое вещество обладает теми или иными свойствами: цветом, блеском, прозрачностью, твердостью, хрупкостью, упругостью и т. д. По этим свойствам мы и различаем различные вещества.
Вещества не остаются все время такими, какие они есть в данный момент. С ними происходят различные изменения. Одни из этих изменений более заметны, другие менее заметны, но все эти изменения происходят постоянно. Мы будем изучать различные изменения веществ.

1. ТЕПЛОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЩЕСТВ.

Расширение веществ при нагревании и сжатие при охлаждении.

Вещества в природе постоянно нагреваются и охлаждаются. Нагревание и охлаждение веществ мы часто производим в хозяйстве. Ознакомимся с тем, что происходит с веществами при нагревании и охлаждении.
Начнем с твердых веществ.
Опыт 1. На рисунке 1 изображен прибор, называемый штативом. К крючку штатива на проволоке подвешен медный шар. Как видно на рисунке, холодный шар свободно проходит через кольцо штатива. Но вот этот шар нагрели и опустили в кольцо, и шар через кольцо уже не проходит. Значит, при нагревании шар расширяется. Когда же этот шар охладится, он снова будет проходить через кольцо штатива. Значит, при охлаждении шар сжимается.
Установлено, что не только медь, из которой состоит этот шар, но и все твердые вещества при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются. При этом при одинаковом нагревании и охлаждении одни вещества расширяются и сжимаются больше, другие — меньше.
Проделаем опыт с жидким веществом — водой.
Опыт 2. Возьмем колбу, наполним ее подкрашенной водой. Закроем отверстие колбы пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка. Сделаем это так, чтобы вода из колбы немного вошла в трубку и чтобы в колбе не осталось пузырьков воздуха. Уровень воды в трубке заметим, одев на трубку резиновое кольцо.
Будем нагревать воду в колбе на пламени спиртовки, как показано на рисунке 2. Заметно, как при нагревании вода поднимается по трубке. Воды в колбе, конечно, не прибавилось, но при нагревании вода расширяется, поэтому она и поднимается по трубке.
Будем теперь охлаждать воду в колбе, для этого поставим колбу в миску с холодной водой или снегом. Заметно, как вода в трубке опускается. Это показывает, что при охлаждении вода сжимается.
Значит, и жидкие вещества при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются.
Проделаем теперь опыт с газообразным веществом — воздухом.
Опыт 3. Возьмем колбу. Плотно закроем ее пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка. Перевернем колбу и опустим конец трубки в стакан с подкрашенной водой. Колбу будем нагревать просто рукою (рис. 3). Из трубки выходят в стакан с водой пузырьки воздуха. Это происходит потому, что воздух в колбе при нагревании расширяется.
Теперь прекратим нагревание и будем держать эту перевернутую колбу за пробку. Можно также положить на колбу мокрую холодную тряпку. При охлаждении колбы вода поднимается из стакана по трубке в колбу. Это происходит потому, что воздух в колбе при охлаждении сжимается.
Значит, и газообразные вещества при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются.
Итак, опыты убеждают нас в том, что все вещества (и твердые, и жидкие, и газообразные) при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются.
Вопросы:
1. Почему железную шину надевают на колесо горячею?
2. Почему железнодорожные рельсы скрепляют не совсем плотно, а на некотором расстоянии один от другого?
3. Почему при проводке телеграфных проводов их не натягивают туго между столбами?
4. Почему у металлических железнодорожных мостов закрепляют неподвижно только один конец, а другой устанавливают на подвижных чугунных катках?

Расширение воды при замерзании.

Все вещества при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Однако на основании опытов еще в половине XVII века ученые установили, что вода имеет свою особенность.
Для выяснения этой особенности воды можно поставить зимою такой опыт.
Опыт. Наполним бутылку водой и плотно закроем ее пробкой. Пробку крепко привяжем к горлышку бутылки. Приготовленную так бутылку с водой выставим на мороз. Через некоторое время вода замерзнет и разорвет бутылку.
Это происходит потому, что вода при замерзании (затвердевании) не сжимается, а, наоборот, расширяется. В этом и состоит особенность воды.
С этой особенностью воды постоянно считаются в хозяйстве.
Так, например, водопроводные трубы прокладывают глубже от поверхности земли, чтобы в них не замерзала вода; при замерзании вода разрывает металлические трубы. Поэтому же нельзя оставлять на морозе воду в радиаторе неработающего трактора или автомобиля, так как при замерзании она может разорвать радиатор и вывести трактор или автомобиль из строя.
При замерзании вода производит разрушения и в природе. Так, если в трещине камня скопилась вода, то при замерзании она расширяется с такой силой, что раскалывает камень. Это способствует разрушению гор и скал в природе.
Расплавленный чугун также при затвердевании не сжимается, а, наоборот, расширяется. Эту особенность чугуна используют в промышленности. Чугун употребляют для литья частей машин. Расплавленный чугун, налитый в форму, при охлаждении расширяется и хорошо выполняет форму. Литье благодаря этому получается точно соответствующим форме.

Переход веществ из одного состояния в другое.

Мы различаем вещества твердые, жидкие, газообразные. Так, железо — обыкновенно вещество твердое, вода — жидкое, воздух — газообразное. Но вещества не остаются всегда твердыми, жидкими и газообразными. При соответствующем нагревании или охлаждении они могут переходить из одного состояния в другое.
Твердое железо при очень сильном нагревании, какое производится, например, на литейном заводе, расплавляется, становится жидким, и его можно переливать как и всякую другую жидкость. При охлаждении же расплавленное, жидкое железо затвердевает, переходит в твердое состояние.
Каждый знает, что при достаточном охлаждении вода замерзает, превращается в лед, т. е. переходит в твердое состояние. При нагревании же лед тает, переходит в жидкое состояние. А при дальнейшем нагревании вода испаряется, превращается в пар, т. е. переходит в газообразное состояние. При охлаждении же водяные пары сгущаются и превращаются в воду.
На специальных заводах воздух и другие газы очень сильно сжимают в особых машинах и одновременно сильно охлаждают и переводят в жидкое и даже твердое состояние. Как видите, и воздух может быть жидким и даже твердым.
Таким образом, вещества не всегда остаются твердыми, жидкими и газообразными. От нагревания и охлаждения вещества переходят из одного состояния в другое.

Температура. Термометр.

Все вещества всегда более или менее нагреты. Смотря по тому, насколько они нагреты, мы называем одни вещества горячими, другие — теплыми, третьи — холодными.
Для практических потребностей часто бывает необходимо знать, насколько нагрето то или иное вещество, т. е. какова его температура. Температурой называется степень нагретости вещества. Для измерения температуры служит специальный прибор — термометр. Чаще всего употребляется ртутный термометр (рис. 4).
Ртутный термометр состоит из длинной тонкой стеклянной трубки и сообщающегося с ней стеклянного резервуара. Резервуар наполнен ртутью, которая выступает в трубочку. Вся остальная часть трубочки пустая, так как воздух из нее удален. Вверху трубочка запаяна. Термометр прикреплен к деревянной или фарфоровой пластинке, на которой нанесены деления и поставлены соответствующие цифры. Эта пластинка, а также все деления на ней называются шкалой термометра.
Деления на шкале наносятся следующим обратом.
Сначала резервуар термометра помещают в пары кипящей воды. Ртуть нагревается, расширяется и поднимается по трубке. Наконец, ртуть в трубочке устанавливается на определенном уровне. На этом уровне ртуть находится все время, пока кипит вода. Против этого места на шкале термометра ставится цифра 100. Так отмечается точка кипения воды.
Затем резервуар термометра помещают в чистый тающий лед. Ртуть охлаждается, сжимается и опускается по трубочке. В конце концов она также устанавливается на определенном уровне, на котором находится все время, пока тает лед. Против этого места на шкале термометра ставится цифра 0. Так отмечается точка таяния льда.
Отметив эти постоянные точки термометра, расстояние между ними делят на 100 равных частей. Затем такие же деления наносят и выше 100 и ниже 0. Все эти деления называются градусами термометра. Причем градусы выше 0 называются градусами тепла, а градусы ниже 0 — градусами холода. Градусы обыкновенно обозначают знаком „°“, например: 100°, 0° и т. д.
Описанный термометр впервые был устроен шведским ученым Цельсием. По его имени такой термометр называется термометром Цельсия.
Чтобы измерить температуру какого-нибудь вещества, в него погружают или к нему прикладывают резервуар термометра. Если вещество нагрето более чем термометр, то тепло от этого вещества передается термометру, и термометр нагревается. Если же вещество нагрето менее чем термометр, то тепло от термометра передается этому веществу, и термометр охлаждается. В первом случае ртуть в термометре поднимается, во втором — опускается. Смотрят, против какого деления установился уровень ртути в термометре.
Так, если уровень ртути установился, например, на 25-м делении выше нуля, то, значит, температура вещества 25° тепла. Градусы тепла записывают со знаком (плюс), так: +25°. Правда, чаще всего этот знак не пишется, а лишь подразумевается. Если же уровень ртути установился, например, на 5-м делении ниже нуля, то, значит, температура вещества 5° холода. Градусы холода записывают со знаком − (минус), так: −5°. Знак этот перед градусами холода ставится всегда.
Кроме того записывают, что температура измерялась термометром Цельсия; например: 25° Ц или −5° Ц.
Так с помощью термометра измеряют температуру вещества.

Всякая ли вода кипит при 100° Ц.

Мы узнали, что вода кипит при 100° Ц. Но, оказывается, не всякая вода кипит при 100°. Это можно видеть на следующем опыте.
Опыт. В химический стаканчик нальем чистой воды и нагреем ее до кипения. В кипящую воду опустим резервуар термометра. Измерим температуру кипения чистой воды. Затем, продолжая нагревать воду, всыплем в нее ложечку поваренной соли. Кипение прекращается. Заметим, при какой температуре закипит соленая вода. Прибавим еще соли и также заметим, при какой температуре будет кипеть эта более соленая вода.
Оказывается, соленая вода кипит уже не при 100° Ц, а при 101°, при 102° и т. д. И чем больше соли растворено в воде, тем выше температура кипения воды.
Итак, при 100°Ц кипит, только чистая, вода, в которой не растворено никаких веществ. Такая вода называется дестиллированной.

При всяких ли условиях чистая вода кипит при 100° Ц.

Когда говорят, что чистая вода кипит при 100° Ц, то имеют в виду так называемые обыкновенные условия. Но при некоторых условиях чистая вода кипит не при 100° Ц, а при температуре или выше или ниже 100° Ц. Так, в низменных местах, расположенных невысоко над уровнем моря, чистая вода кипит при температуре около 100° Ц. На возвышенных же местах, на высоких горах, чистая вода кипит уже не при 100° Ц, а при более низкой температуре. Например, на вершине высокой горы Казбек (на Кавказе) вода кипит при температуре около 85° Ц. От чего же зависит это явление?
На земле повсюду находится воздух, он окружает всю землю и далеко, на несколько сот километров, простирается вверх. Вся эта масса покрывающего землю воздуха называется атмосферой. Атмосфера давит на поверхность земли и на все находящиеся на ней тела. Причем, в низменных местах это давление атмосферы больше, чем на высоких горах. Ведь здесь, в низменных местах, давит более толстый слой атмосферы, чем на высоких горах. От атмосферного давления и зависит температура кипения воды.
С кипением воды при повышенном и пониженном давлении можно познакомиться на следующих опытах.
Кипение воды при повышенном давлении. Наливают в колбу на ⅓ чистой воды. Колбу плотно закрывают пробкой с двумя отверстиями, в которые вставлены термометр и стеклянная трубка с резиновым наконечником (рис. 5). Воду в колбе нагревают до кипения и кипятят в течение некоторого времени. Пар свободно выходит по трубке, и вода в колбе кипит при 100° Ц.
Затем, продолжая нагревать воду в колбе, зажимают на несколько минут* резиновую трубку, чтобы прекратить выход пара. Образующийся при кипении воды пар теперь остается в колбе. Пара скопляется много, и он давит на стенки колбы и на находящуюся в ней воду. Вследствие повышенного давления пара кипение воды прекращается. Вода закипает теперь при более высокой температуре. Этот опыт показывает, что при повышенном давлении вода кипит при температуре выше 100° Ц.

* Долго кипятить воду в закрытой колбе нельзя: давлением пара разорвет колбу.

И чем сильнее давление пара на воду, тем при более высокой температуре кипит вода. Так, в паровых котлах, где давление пара большое, вода кипит при 200° Ц и даже выше.
Кипение воды при пониженном давлении. Наливают в колбу на ⅓ воды и нагревают воду до кипения. В открытой колбе (при обыкновенном давлении) чистая вода кипит при 100° Ц. Через некоторое время нагревание прекращают и колбу быстро закрывают пробкой. Кипение тотчас же прекращается.
Затем обливают колбу холодной водой или кладут на нее снег. Происходит интересное явление: колбу охлаждают, а вода в колбе закипает. Происходит это от того, что при охлаждении водяные пары сгущаются, превращаются в воду, пара в колбе становится меньше, и давление пара на воду уменьшается. Этот опыт показывает, что при пониженном давлении вода кипит при температуре ниже 100° Ц.
И чем слабее давление пара на воду, тем при более низкой температуре кипит вода. На этом основано устройство специальных приборов — вакуум-аппаратов, которые применяют, например, на заводах при уваривании сахарного сиропа, патоки и т. д. В вакуум-аппарате очень низкое давление, и чистая вода и растворы в нем кипят при довольно низкой температуре.
Таким образом, чистая вода кипит при 100°Ц только при обыкновенном давлении; при пониженном же давлении она кипит при более низкой температуре (ниже 100° Ц), а при повышенном давлении — при более высокой температуре (выше 100° Ц).

Давление атмосферы. Барометр.

С атмосферным давлением можно ознакомиться на следующем опыте. Этот знаменитый опыт впервые был сделан в середине XVII века итальянским ученым Торичелли.
Опыт Торичелли. Наполняют ртутью длинную стеклянную трубку, запаянную с одного конца. Закрыв отверстие трубки пальцем, перевертывают ее и ставят в чашку с ртутью. Чтобы в трубку не проник воздух, палец от трубки отнимают в чашке с ртутью.
Если сделать так, то оказывается, что ртуть из трубки не вся выливается. В трубке остается столб ртути высотою около 76 см, или 760 мм. Над ртутью же в трубке образуется пустота (рис. 6).
Почему же не выливается вся ртуть из трубки? — Этому препятствует давление атмосферы. Атмосфера давит на поверхность ртути в чашке. Атмосферное давление и удерживает ртуть в трубке.
Но почему же в трубке остается столб ртути высотою обыкновенно около 76 см? — Этот столб ртути удерживается атмосферным давлением. Значит атмосферное давление обыкновенно равно давлению ртутного столба высотою около 76 см, или 760 мм.
Таким образом, с помощью опыта Торичелли мы не только обнаруживаем атмосферное давление, но и определяем, чему оно равно.
Если в течение более или менее продолжительного времени внимательно понаблюдать за ртутью в трубке Торичелли, то оказывается, что уровень ртути в трубке то немного опускается, то немного поднимается. Это показывает, что атмосферное давление не остается постоянным, даже на одном и том же месте поверхности земли оно подвергается изменениям. Для измерения атмосферного давления служат специальные приборы — барометры.
Ртутный барометр. Простейший ртутный барометр (рис. 7) представляет собою прибор Торичелли, к которому присоединена шкала с делениями. С помощью этого барометра атмосферное давление измеряют по высоте ртутного столба в трубке. Если высота ртутного столба — 76 см, или 760 мм, то говорят, что атмосферное давление — 76 см, или 760 мм. Такое атмосферное давление считается нормальным. Если же высота ртутного столба больше или меньше, например, 765 или 755 мм, то это значит, что атмосферное давление в первом случае повышенное, во втором случае пониженное. В таких случаях говорят, что атмосферное давление — 765 или 755 мм.
Ртутные барометры очень громоздки и неудобны, поэтому чаще всего пользуются металлическими барометрами.
Металлический барометр. Главной частью металлического барометра (рис. 8) является упругая тонкостенная металлическая коробочка. Воздух из нее выкачан, и она запаяна. С коробочкой соединяется стрелка-указатель. Под влиянием изменения атмосферного давления форма коробочки изменяется, вследствие этого стрелка движется по циферблату. Стрелка останавливается против того или иного деления, указывая давление атмосферы, в сантиметрах или миллиметрах. Эти деления на металлическом барометре нанесены на основании показаний ртутного барометра. Так, с помощью барометров измеряется атмосферное давление.
Изменение атмосферного давления обыкновенно связано с изменением погоды. Установлено, что повышение атмосферного давления обыкновенно связано с ясной погодой, а понижение атмосферного давления — с ненастьем. Поэтому показаниями барометра наряду с другими данными пользуются для предсказания погоды на ближайшее время. Барометр — необходимый прибор в службе погоды, которая имеет громадное значение для сельского хозяйства, в авиации, мореплавании и т. д.

Давление пара. Манометр.

Давление пара можно наблюдать на следующем простом опыте.
Опыт. Нальем в пробирку на воды, закроем ее пробкой. Укрепим пробирку в зажиме штатива и будем нагревать в ней воду на пламени спиртовки. Отойдем в сторону от прибора.
Вода в пробирке кипит, образуется много пара. Выхода пару нет, он сжат. Но пар упруг: он с силой давит на стенки пробирки и пробку. Под давлением пара пробка с шумом вылетает из пробирки.
Давление пара используется в паровых двигателях (паровых машинах, паровых турбинах) для получения работы. Давление пара в паровых котлах, где он образуется, бывает очень высокое. Чрезмерное давление пара может привести к взрыву котла. Чтобы управлять паром, надо уметь измерять его давление. Для этого служат специальные приборы — манометры.
Манометр. Наиболее распространенными являются металлические манометры (рис. 9). Главную часть манометра составляет упругая металлическая трубка. Один конец ее закрыт, а другой сообщается с паровым котлом.
Пар, входя в трубку, давит на ее стенки. Упругая трубка при этом более или менее распрямляется. И чем сильнее давление пара, тем больше распрямляется трубка.
С закрытым концом трубки соединяется стрелка-указатель. При изменении давления пара стрелка перемещается по циферблату. Останавливаясь против того или иного деления, стрелка указывает, каково давление пара в паровом котле.
Давление пара измеряется в „атмосферах“, т. е. сравнительно с нормальным атмосферным давлением.
Измеряя давление пара, можно его регулировать: увеличивать или уменьшать, смотря по потребности.

Чем объясняются тепловые изменения веществ.

Мы ознакомились с некоторыми тепловыми изменениями веществ: с расширением веществ при нагревании и сжатием их при охлаждении, с переходом веществ при нагревании и охлаждении из одного состояния в другое. Спрашивается: чем же объясняются эти тепловые изменения веществ?
Ответить на этот вопрос можно, выяснив предварительно, какое строение имеет вещество.
Из повседневных наблюдений мы знаем, что если какое-нибудь пахучее твердое вещество, например нафталин, находится в комнате, то мы чувствуем запах его даже на значительном расстоянии.
Объясняется это тем, что от этих веществ отрываются и долетают до нас невидимые мельчайшие частицы. Попадая на слизистую оболочку носа, они и вызывают у нас ощущение запаха. Известно также, что если кусочек нафталина оставить открытым на долгое время в комнате, то нафталин постепенно улетучится, и все частицы его будут носиться в воздухе.
Каждый знает, что если оставить воду в блюдце или тарелке, то в конце концов она испарится, все частицы ее разлетятся.
Еще быстрее испаряются спирт, эфир и другие „летучие“ жидкости.
Если выпустить из сосуда какой-нибудь пахучий газ, например, хлор, то он будет распространяться в воздухе, и мы далеко вокруг будем чувствовать его удушливый запах. Значит частицы газа далеко распространяются вокруг.
Все эти наблюдения показывают, что перечисленные вещества не сплошные, а состоят из множества мельчайших частиц, которые находятся в движении, сами по себе движутся.
Эти мельчайшие частицы вещества называются молекулами.
Много различных опытов и наблюдений с разными веществами делали ученые и на основании их в настоящее время считают, что:
1) все вещества построены из мельчайших частиц — молекул,
2) между молекулами имеются промежутки,
3) молекулы находятся в движении.
Раньше, до середины XIX века теплоту считали особым веществом, но затем было установлено, что теплота — не вещество, а форма движения вещества — движение его молекул.
В твердом веществе молекулы находятся в колебательном движении, как маятник, но колеблются они в очень небольших пределах. При нагревании размах колебания увеличивается, расстояния между молекулами становятся больше, — и вещество расширяется. При нагревании же вещества до определенной температуры размах колебания молекул настолько увеличивается, что связь между ними ослабляется, и вещество переходит из твердого состояния в жидкое.
В жидком веществе движение молекул происходит в значительно больших пределах, чем в твердом веществе. С повышением температуры движение молекул еще более усиливается, расстояния между ними становятся больше, и вещество расширяется. В жидком веществе движение молекул уже настолько усиливается, что некоторые молекулы в своем движении преодолевают силы сцепления с другими молекулами, отрываются от жидкости. Так вещество переходит из жидкого состояния в газообразное. Этот процесс идет особенно энергично при соответствующей температуре (температура кипения).
В газообразном веществе движение молекул настолько быстро, что силы сцепления между ними совсем незначительны. Молекулы уже настолько потеряли между собой связь, что движутся по прямой линии, постоянно сталкиваясь между собой и отскакивая одна от другой. Это движение молекул газа или пара еще более усиливается при нагревании. Пар или газ при этом стремится еще больше расшириться и сильно давит на стенки сосуда, в который он заключен. Это свойство пара, как известно, используется в паровых машинах, где пар с силой давит на поршень и приводит его в движение.
Таким образом, тепловые изменении веществ объясняются усилением или ослаблением движения молекул.

2. ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕЩЕСТВ.

Мы ознакомились с тепловыми изменениями веществ. При всех этих изменениях состав вещества не изменяется: железо остается железом, вода — водой, воздух — воздухом и т. д. Все изменения веществ, при которых состаз вещества не изменяется, называются физическими. Изучает их наука — физика.
Но в природе происходят и более глубокие изменения, когда изменяется состав вещества. Так, например, при горении дров в печи вещество дерева так изменяется, что вместо него получаются другие вещества, с иным составом: зола, которая остается в печи, пары и газы, которые улетучиваются в трубу. Такие изменения веществ, при которых изменяется состав вещества, называются химическими. Изучает их наука химия.
До сего времени мы изучали некоторые физические изменения веществ, теперь мы будем изучать химические изменения веществ.
Знание состава веществ и их химических изменений имеет большое значение. Только на основе этих знаний из одних веществ можно получать другие вещества, более полезные и ценные. Только на основе этих знаний мы строим и широко развиваем нашу химическую промышленность, имеющую громадное значение для всего нашего народного хозяйства и для обороны нашей страны.

Вещества однородные и неоднородные.

Рассмотрим, например, всем хорошо знакомую чистую поваренную соль. Какой бы кусочек соли мы ни взяли, он имеет тот же состав и обладает теми же свойствами, как и всякий другой кусочек соли. Никаких других веществ в чистой поваренной соли нет. Это — вещество однородное.
Рассмотрим теперь, например, красный гранит. Это — довольно распространенный камень. В нем легко заметить три разных вещества: красноватые кусочки полевого шпата, беловатые полупрозрачные кусочки кварца и черные чешуйки слюды. Все эти вещества различны и по своему составу и по своим свойствам. Гранит — вещество неоднородное.
Все вещества можно разделить по их составу на две большие группы: вещества однородные и неоднородные.
Химия изучает главным образом однородные вещества, их состав и изменения.
Главнейшие химические изменения, или химические реакции, — химическое соединение и химическое разложение. Эти химические реакции постоянно происходят в природе, этими химическими реакциями пользуются в технике.

Химическое соединение.

Чтобы ознакомиться с тем, что такое химическое соединение и чем отличается оно от смеси, сделаем следующие опыты.
Опыт 1. Возьмем приблизительно пол-ложечки порошка железа и некоторое количество (большее или меньшее — безразлично) порошка серы. Положим оба порошка на лист бумаги и тщательно их перемешаем. Получается серый порошок. Что представляет собою этот порошок?
Всыплем порошок в пробирку с водой и взболтаем. Железо, как более тяжелое, быстро оседает на дно, затем поверх его оседает слой серы; часть серы при этом удерживается на поверхности воды. На дне пробирки видны два слоя: внизу — черный слой железа, поверх его — желтый слой серы. Это показывает, что приготовленный нами порошок — вещество неоднородное, это смесь серы и железа. В смеси вещества остаются такими же, какими мы их смешали, никакого химического изменения здесь нет.
Но из серы и железа можно получить и химическое соединение.
Опыт 2. Отвесим точно 3½ г порошка железа и 2 г порошка серы. Тщательно перемешаем оба порошка на листе бумаги. Мы получаем уже знакомую нам смесь.
Всыплем приготовленную смесь серы и железа в пробирку. Укрепим пробирку в зажиме штатива, как показано на рисунке 10, и будем пламенем спиртовки нагревать смесь у закрытого конца пробирки.
Когда смесь в этом месте накалится, уберем спиртовку и будем наблюдать, как накаливание распространяется по всей смеси в пробирке.
Когда пробирка остынет, осторожно разобьем ее, чтобы извлечь образовавшуюся в ней спекшуюся массу. В ступке пестиком разотрем эту массу в порошок.
Попробуем теперь отделить в полученном порошке серу от железа взбалтыванием в пробирке с водой. Оказывается, что серу и железо теперь разделить невозможно. Из двух веществ — серы и железа — мы получили одно вещество, с новыми свойствами. Это вещество называется сернистым железом.
В отличие от смеси серы и железа сернистое железо — вещество однородное. Это уже не смесь, а химическое соединение.
При нагревании смеси серы и железа, взятых в определенных количествах по весу, произошла химическая реакция. Ее можно записать так:
сера + железо = сернистое железо.
Такая химическая реакция, в результате которой из двух или нескольких веществ получается одно новое вещество, называется реакцией соединения.

Химическое разложение.

С химическим разложением можно ознакомиться на следующем опыте.
Опыт. Положим в тугоплавкую пробирку немного порошка красной окиси ртути. Укрепив пробирку в зажиме штатива, осторожно прогреем ее по всей длине, а затем будем сильно нагревать на пламени спиртовки то место пробирки, где лежит красная окись ртути.
Через некоторое время на стенках внутри пробирки появится блестящий налет — „ртутное зеркало“. Он образуется при охлаждении паров ртути, которые выделяются при нагревании красной окиси ртути.
Затем вынем пробирку из пламени и опустим в нее тонкую тлеющую лучинку. Лучинка на воздухе только тлела, в пробирке же она вспыхивает. Эго показывает, что в пробирке находится газ — кислород, который также выделился при нагревании красной окиси ртути.
Если нагревать окись ртути долго, то в конце концов окиси ртути в пробирке совсем не останется; вся она разложится на ртуть и кислород. Эту реакцию можно записать так:
окись ртути = ртуть + кислород.
Такая химическая реакция, в результате которой из одного вещества получаются два или несколько других веществ, называется реакцией разложения.
Реакции соединения и разложения постоянно происходят в природе: и в телах неживой природы и в телах растений, животных и человека.
Этими реакциями пользуются в химической промышленности. Так, например, добывание металлов из руд, производство минеральных удобрений и взрывчатых веществ, изготовление лекарств и многие другие производственные процессы основаны на химических реакциях.

Вещества простые и сложные.

Мы ознакомились на опытах с химическими реакциями. Для опытов мы брали серу, железо, окись ртути.
После опытов мы получали сернистое железо, ртуть, кислород.
Окись ртути мы смогли разложить на два других вещества: на ртуть и кислород. Сернистое железо также можно разложить на серу и железо. Много есть веществ, которые можно разложить на другие вещества, из которых они состоят. Все такие вещества, которые можно разложить, называются сложными.
Другие же вещества, как, например, ртуть, серу, кислород, разложить не удается. Все такие вещества, которых химически разложить нельзя, называются простыми.
Простые вещества иначе называют еще химическими элементами. Химических элементов в природе очень немного. До настоящего времени открыто и исследовано около 90 элементов. Всего только 90 элементов! Как в русской азбуке: всего лишь 31 буква, а сколько тысяч слов получается из них! Так и из 90 химических элементов образовалось множество сложных веществ.
Перечень некоторых химических элементов.

Азот
Алюминий
Водород
Железо
Золото
Иод
Калий
Кальций
Кислород
Медь
Натрий
Никель
Ртуть
Олово
Свинец
Сера
Серебро
Углерод
Фосфор
Хлор
Цинк

ВОЗДУХ И ЕГО СОСТАВ.

Для выяснения состава воздуха может служить следующий опыт.
Опыт. Берут широкий стеклянный сосуд с водой. На поверхности воды помещают маленькую фарфоровую чашечку, в которую кладут щипцами небольшой кусочек белого фосфора. Это — легко воспламеняющееся и сильно ядовитое вещество; руками брать его нельзя. На дно сосуда с водой ставят бутыль без дна, которая прикрывает чашечку с фосфором (рис. 11 — I),
Затем берут металлическую проволоку, нагревают один конец ее в пламени спиртовки, проволоку опускают в бутыль и нагретым концом прикасаются к фосфору.
Фосфор воспламеняется. Быстро вынув после этого проволоку, плотно закрывают отверстие бутыли пробкой.
При горении фосфора образуется белый дым, которого все больше и больше собирается в бутыли. Через некоторое время горение прекращается, хотя часть фосфора остается. Белый дым в бутыли мало-помалу поглощается водой. Вода в бутыли постепенно поднимается и в конце концов занимает приблизительно ⅕ часть первоначального объема воздуха в бутыли (рис. 11 — II). Такая часть воздуха израсходовалась при горении фосфора. В оставшейся же части воздуха фосфор уже гореть не может.
Этот опыт показывает, что в воздухе имеются два газа: один — участвующий в горении, поддерживающий горение; другой — не поддерживающий горения; первый называется кислородом, второй — азотом.
Этот опыт показывает также, что кислорода в воздухе около ⅕ части по объему, азота же около ⅘ частей по объему.
Кроме кислорода и азота в воздухе содержатся также и другие газы, например углекислый газ, но этих газов в воздухе ничтожное количество. Все эти газы образуют смесь — воздух.
Таким образом, воздух представляет собою смесь кислорода, азота, углекислого газа и некоторых других газов.

Кислород.

Чтобы добыть и исследовать кислород, сделаем следующий опыт.
Опыт. Соберем прибор, как указано на рисунке 12. Положим в пробирку ложечку бертолетовой соли и немного двуокиси марганца. Положенные вещества перемешаем. Пробирку плотно закроем пробкой, в отверстие которой вставлена стеклянная газоотводная трубка. Укрепим пробирку в зажиме штатива. Будем нагревать в пламени спиртовки смесь бертолетовой соли и двуокиси марганца. При нагревании в присутствии двуокиси марганца бертолетова соль разлагается, из нее выделяется газ — кислород.
Подведем наконечник газоотводной трубки под отверстие банки с водой. В банке собирается кислород, который вытесняет из нее воду. Когда первая банка наполнится кислородом, точно так же соберем кислород во вторую банку. Видно, что кислород — бесцветный газ.
Испытаем свойства кислорода.
В одну банку с кислородом внесем тлеющую лучинку, она вспыхивает и горит ярким пламенем. Этим способом легко узнать кислород.
В другой банке с кислородом попробуем сжечь железо. Возьмем спирально завитую, тонкую стальную проволоку, и к нижнему концу ее прикрепим уголек, накалим его в пламени спиртовки и быстро опустим проволоку с накаленным угольком в банку с кислородом.
Сначала ярко сгорает уголек, а затем начинает гореть и железо, рассыпая яркие искры.
Из этих опытов видно, что кислород поддерживает горение, но сам не горит. В кислороде все тела горят сильнее и сгорают быстрее, чем в воздухе. Эго и понятно, ведь в воздухе кислород сильно разбавлен азотом. И когда хотят усилить горение, например горение угля в горне кузницы, то увеличивают приток воздуха, а следовательно и кислорода. Чем больше притекает воздуха к горящему веществу, тем больше кислорода участвует в горении. Поэтому уголь в горне при накачивании воздуха мехами горит сильнее и дает сразу много тепла.
При горении в кислороде, а также и в воздухе происходит соединение вещества с кислородом — окисление. При этом выделяется тепло и свет.
При горении железной проволоки в кислороде железо окисляется, т. е. соединяется с кислородом; получается соединение железа с кислородом — железная окалина.
Точно так же горящий фосфор окисляется, соединяется с кислородом. Белый дым, получающийся при горении фосфора, представляет собой соединение фосфора с кислородом — фосфорный ангидрид.
Значение кислорода. Кислород имеет громадное значение в природе. Кислород необходим для дыхания растений, животных и человека.
Как вещество, необходимое для дыхания, кислород применяют для искусственного поддержания дыхания тяжело больных, кислород дают для дыхания пораженным боевыми отравляющими веществами и т. д.
Как вещество, поддерживающее и усиливающее горение, кислород применяют при автогенной сварке и резке металлов. Это делается следующим образом. Кислород и какой-нибудь горючий газ, чаще всего ацетилен, выпускают по трубкам из толстостенных металлических баллонов, в которых газы находятся под большим давлением. Ацетилен и кислород поступают вместе из трубок в горелку, по выходе из которой эту смесь газов зажигают. Ацетилен ярко горит в кислороде. Пламя этого газа, горящего в кислороде, имеет температуру до 2400° Ц. При этой температуре плавятся многие металлы, поэтому, действуя этим пламенем, можно „сваривать“, т. е. сплавлять между собой куски металла или резать металл.

Азот.

Чтобы добыть азот и исследовать его свойства, проделаем следующий опыт.
Опыт. Соберем такой же прибор, как и для добывания кислорода. Положим в пробирку по четверти ложечки селитры и железных опилок. Вещества в пробирке тщательно перемешаем. Пробирку закроем пробкой, в которую вставлена газоотводная трубка. Укрепим пробирку в зажиме штатива.
Будем нагревать в пробирке смесь селитры и железных опилок. При этом из селитры выделяется газ — азот. Соберем его в банку над водой таким же способом, как собирали кислород. Видно, что азот также бесцветный газ.
Испытаем собранный азот. Опустим в банку с азотом горящую лучинку. В азоте она гаснет. Значит, азот горения не поддерживает. С этим свойством азота мы уже знакомы. Ведь когда мы сжигали фосфор в бутыли, он гаснул, как только в ней оставался один азот.
Значение азота. В воздухе азот находится в свободном состоянии в виде простого вещества. Но он образует и много химических соединений. Азот входит в состав тела растений, животных, человека — в состав всего живого. Хотя в воздухе и много азота, но растения, животные и человек получают необходимый для них азот не в свободном состоянии из воздуха, а в виде различных соединений. Человек и животное получают азот из пищи растительной и животной. Растения же получают его из почвы. Как вещество, необходимое для питания растений, азот вносят в почву в виде азотистых удобрений (селитра и др.). В настоящее время у нас широко развивается производство азотистых удобрений.

Углекислый газ.

Чтобы добыть и исследовать углекислый газ, сделаем следующий опыт.
Опыт. Соберем прибор, какой указан на рисунке 13. Положим в бутыль мелкие кусочки мрамора или мела и нальем разбавленной соляной кислоты.
Закроем бутыль пробкой, в которую вставлена газоотводная трубка. Конец газоотводной трубки опустим в стакан с водой.
При действии кислоты на мрамор или мел из него выделяется углекислый газ, который по газоотводной трубке выходит в стакан с водой. Видно, что и это бесцветный газ.
Исследуем свойства углекислого газа
Опустим конец газоотводной трубки в „пустой“* стакан. Стакан наполняется углекислым газом, хотя мы этого и не замечаем, так как это бесцветный газ.

* Он, конечно, не пуст — в нем находится воздух.

Когда через 2–3 минуты стакан наполнится углекислым газом, опустим в него горящую лучинку. Лучинка гаснет. Значит, углекислый газ не поддерживает горения. Опустим конец газоотводной трубки в стакан с прозрачной известковой водой. Углекислый газ мутит известковую воду. Благодаря такому действию углекислого газа на известковую воду всегда можно узнать углекислый газ.
Из других свойств углекислого газа можно отметить, что он в полтора раза тяжелее воздуха. Поэтому углекислый газ можно переливать из стакана в стакан, как воду.
Значение углекислого газа. Углекислый газ образуется в природе при дыхании растений, животных и человека. Он образуется также при гниении трупов растений и животных. Наконец, углекислый газ образуется при горении веществ, в состав которых входит углерод.
В атмосферном воздухе углекислого газа немного, но в жилых домах вследствие дыхания людей его скопляется много. Углекислый газ негоден для дыхания, поэтому воздух в жилых домах надо освежать посредством вентиляции.
Углекислый газ хорошо растворяется в воде, им газируют воду. Газированная вода приятна на вкус и полезна для организма.
Как вещество, не поддерживающее горение, углекислый газ употребляют для тушения возникшего пожара. Для этого приготовляют специальные приборы — огнетушители. Обыкновенно огнетушитель — это окрашенный в красный цвет железный сосуд. В него налит раствор соды, в нем же укреплен закрытый пузырек с кислотой. При ударе стержнем о пол пузырек с кислотой разбивается. Кислота смешивается с содой. Происходит химическая реакция примерно такая же, как между мрамором или мелом и кислотой. Образуется сразу много углекислого газа. Через имеющееся в огнетушителе отверстие под давлением газа с силой выбрасывается струя пенящейся жидкости. Для образования этой пены в огнетушитель положены специальные порошки. Из пенящейся жидкости выделяется углекислый газ, который и гасит возникший пожар.

ВОДА И ЕЕ СОСТАВ.

Вода, находящаяся в природе (в морях, озерах, реках, ключах и т. д.), никогда не бывает совершенно чистой. В ней часто бывает муть и всегда растворены те или иные вещества. Для хозяйства же часто требуется такая вода, в которой нет мути, а иногда и такая, в которой не растворено никаких веществ. Поэтому надо знать, как можно очистить воду от мути и растворенных веществ.
Возьмем ¾ стакана воды, всыплем в нее ложку глины и ложку поваренной соли и размешаем. Глина в воде не растворяется, и вода стала мутной. Соль в воде растворяется, и вода стала соленой. Так мы приготовили мутную и соленую воду. Очистим эту воду от мути и растворенной соли.
Как можно очистить воду от мути.
Опыт. Возьмем бумажный фильтр и вложим его в воронку. Воронку вставим в бутыль. Будем осторожно лить в фильтр приготовленную нами мутную соленую воду (рис. 14).
Через фильтр протекает прозрачная вода, муть же остается на фильтре. Так фильтрованием можно очистить воду от мути.
Мы фильтровали воду через бумажный фильтр. В технике же обыкновенно применяют другие фильтры. Так на водопроводных станциях воду фильтруют через песчаные фильтры.
Протекая через слои чистого песка, вода очищается от мути.
Но очищается ли при фильтровании вода от растворенной в ней соли? Попробуем профильтрованную воду на вкус. Она такая же соленая, как и была. Значит, фильтрованием очистить воду от растворенных в ней солей нельзя.

Как можно очистить воду от растворенных в ней солей.

Опыт. Соберем прибор, какой показан на рисунке 15. Нальем в колбу профильтрованной соленой воды. Отверстие колбы закроем пробкой, в которую вставлена изогнутая стеклянная трубка. Наружный конец трубки опустим в чистую пробирку, поставленную в стакан с холодной водой или снегом. Будем кипятить воду в колбе.
Вскоре в пробирке появляется воза. Откуда взялась эта вода? При кипении воды в колбе образуется пар.
Он выходит по трубке в пробирку. Там он охлаждается и превращается в воду. Эта вода и собирается в пробирке. Происходит перегонка воды.
Попробуем полученную в пробирке воду на вкус. Она совершенно безвкусна. Растворенных веществ в ней нет. Такая вода называется перегнанной, или дестиллированной. Это — совершенно чистая вода.
Перегонку воды производят на химических заводах, в лабораториях и аптеках. На дестиллированной воде приготовляют лекарства и разные растворы. Перегонку воды можно производить также и для опреснения горько-соленой морской воды. В технике перегонку воды производят в особых приборах — перегонных кубах.

Как можно выделить из воды растворенные в ней соли.

Иногда бывает необходимо выделить из воды растворенные в ней соли. Для этого производят выпаривание.
Опыт. В фарфоровую выпаривательную чашку нальем профильтрованной соленой воды. Будем нагревать воду в чашке на пламени спиртовки, чтобы испарилась вся вода. После испарения воды в чашке остается соль.
Путем выпаривания получают в некоторых местах поваренную соль из воды соляных источников.

Состав воды.

Для ознакомления с составом воды может служить следующий опыт.
Опыт. Соберем прибор, какой указан на рисунке 16. Положим в пробирку несколько кусочков цинка и прильем разбавленной серной кислоты. Закроем пробирку пробкой, в которую вставлена газоотводная трубка, и укрепим в зажиме штатива. Цинк действует на кислоту, и из нее выделяются мельчайшие пузырьки газа — водорода. Вначале из пробирки выделяется водород в смеси с воздухом.
Чтобы испытать — чистый ли водород выходит из трубки, проделаем следующее. Над отверстием газоотводной трубки подержим минуты две перевернутую вверх дном пробирку.
Затем, не перевертывая пробирки, отведем ее в сторону и поднесем к ней горящую лучинку.
Если выделяется водород, смешанный с воздухом, то при зажигании его происходит маленький взрыв и слышен свист. Если же выделяется чистый водород, то он загорается в пробирке почти бесшумно.
Такое испытание надо повторить, чтобы убедиться, что, наконец, выделяется чистый водород.
Водород бесцветен, как и другие газы, которые мы добывали.
Водород в 14 раз легче воздуха. Как легкий газ, водород применяется для наполнения воздушных шаров и дирижаблей.
Если в пробирку с водородом внести тонкую горящую лучинку, то она гаснет, водород же загорается. Значит, водород может гореть, но горения других веществ он не поддерживает.
Зажжем теперь выделяющийся чистый водород, для чего к отверстию газоотводной трубки поднесем горящую лучинку. Водород загорается и горит бледным пламенем. Подержим над пламенем водорода опрокинутый вверх дном сухой холодный стакан. На внутренних стенках стакана оседают мельчайшие капельки воды. При горении водород соединяется с кислородом воздуха, и образуется вода. Таким образом, вода — это соединение водорода с кислородом.

3. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ.

Закон сохранения вещества.

При наблюдении некоторых химических изменений вещества, например горения, может казаться, что вещество при этих изменениях уничтожается. Так ли это в действительности?
Опыт. Возьмем небольшую горящую свечу, прикрепленную к проволоке, и опустим ее в большую чистую сухую банку. Вначале свеча продолжает гореть, а затем, когда израсходуется весь находящийся в банке кислород, она гаснет. Вынем свечу из банки. Уничтожилось ли сгоревшее вещество свечи?
На внутренних стенках банки мы видим капельки воды. До горения же свечи стенки банки были сухие. Значит, эта вода образовалась при горении свечи.
Нальем в банку, в которой горела свеча, немного прозрачной известковой воды и взболтаем. Известковая вода становится мутной. Значит, в банке много углекислого газа. Этот углекислый газ образовался также при горении свечи.
В последние моменты горения свечи, когда в банке остается уже мало кислорода, образуется также копоть, которая оседает на стенках банки. Кроме водяного пара и углекислого газа, образуются при этом и некоторые другие газообразные вещества.
Значит, вещество свечи (стеарин, парафин, воск) при горении не уничтожается, а превращается в другие вещества (воду, углекислый газ и пр.). И если сделать наш опыт в плотно закрытой банке и взвесить ее вместе со свечой до горения и после горения, то окажется, что вес взятых веществ не изменился. Вес веществ, взятых до горения, равен весу веществ, полученных после горения. Вещество свечи не исчезло, — оно только химически изменилось.
На основании многочисленных точных опытов установлено, что ни при каких изменениях вещество не уничтожается. Точно так же ни при каких изменениях вещество не создается. Нельзя создать вещество из ничего и нельзя превратить вещество в ничто. В этом состоит закон сохранения вещества.
Закон сохранения вещества — основной закон природы. Впервые он был высказан первым русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым в середине XVIII века. Позднее этот закон был доказан на основании точных опытов французским ученым Лавуазье, который ввел этот закон в науку.
Закон сохранения вещества бесчисленное множество раз многими учеными мира был проверен на многочисленных опытах. Он действителен при всех изменениях вещества, происходящих как в телах неживой природы, так и в теле растений, животных и человека.
Этот установленный наукой закон природы подтверждается всей практикой человечества. И какой нелепостью является сказание религии о сотворении мира богом из ничего.

Энергия и ее превращения.

Над землей все время движется воздух. Это движение воздуха — ветер. Люди с давних времен используют ветер для работы. Натягивая паруса, заставляют ветер двигать по воде суда с людьми и грузами. Тот же ветер, ударяясь о крылья ветряной мельницы, приводит в движение мельничные жернова, которые и размалывают зерно в муку. Так ветер производит работу.
С давних времен используют люди и движущуюся воду. Ее заставляют падать на водяное колесо мельницы. Она приводит в движение колесо, а затем и жернова водяной мельницы. Движущаяся вода также производит работу.
Так с давних времен используют люди для работы энергию движущегося воздуха и движущейся воду. Энергия, которой обладает движущееся тело, называется механической энергией. Кроме механической энергии, тела обладают к другими видами энергии. Так, нагретое тело обладает тепловой энергией; светящееся тело обладает световой энергией; некоторые тела обладают электрической энергией; топливо, например, облагает химической энергией, которая проявляется при горении, и т. д.
Эти виды энергии также используются для работы. При этом энергия может превращаться — переходить из одного вида в другой.
Превращение механической энергии. Знаете ли вы, как древние люди добывали огонь? Они брали сухую палочку из мягкого дерева, вставляли ее в углубление, сделанное в куске твердого дерева, и быстро вертели ее руками. От продолжительного сильного трения дерево настолько разогревалось, что начинало гореть. Так добывают огонь и некоторые современные дикари.
Этого вы, вероятно, не знали, но вам известно, что плохо смазанная деревянная ось повозки нагревается от трения о втулку колеса. При этом нагревается иногда настолько сильно, что даже загорается. Известно также, что под ударами молота, а также при резке и сверлении металлы сильно нагреваются. Во всех этих случаях механическая энергия переходит в тепловую.
Механическая энергия может переходить и в другие виды энергии. Еще в древности люди заметили, что если янтарь потереть о шерсть или мех, то он может притягивать шерстинки. Точно так же стеклянная палочка, потертая о шелковую ткань, притягивает мелкие кусочки бумаги. Известно, что если эбонитовым гребнем* расчесывав сухие волосы, то слышится легкий треск, а в темноте видны и небольшие искры. Во всех этих случаях при трении возбуждается электричество.

* Эбонит приготовляется из каучука и серы; он черного цвета.

В технике механическая энергия ветра и падающей воды используется для получения электрического тока. Для использования энергии ветра в местностях с частыми и достаточно сильными ветрами устраивают ветроэлектрические станции. Ветер, ударяясь о крылья двигателя, вращает их. Это движение передается в динамомашину, в которой получается электрический ток (рис. 17).
Для использования энергии падающей воды строят гидроэлектрические станции. На реке, например, устраивают плотину и тем поднимают уровень воды. Вода с высоты падает по трубе и на пути своем встречает водяную турбину. Ударяясь о лопатки турбинного колеса, вода заставляет его быстро вращаться. Это движение передается в динамомашину, в которой получается электрический ток. Так в динамомашинах механическая энергия превращается в электрическую.
Превращения электрической энергии. В динамомашине механическая энергия превращается в электрическую; в электромоторе происходит обратное: электрическая энергия превращается в механическую. Преобразуемая в электромоторе электрическая энергия приводит в действие машины и станки на фабриках и заводах, приводит в движение вагоны трамвая и электрические поезда, приводит в движение громадные подъемные краны. Во всех этих случаях электрическая энергия превращается в механическую.
Электрическая энергия может переходить и в другие виды энергии.
С электрической станции по проводам идет в лампочку электрический ток. В лампочке имеется тонкий металлический волосок, от тока он накаляется и излучает свет. Так, в лампочке накаливания электрическая энергия превращается в тепловую и световую.
Превращения химической энергии. Химическая энергия проявляется при химических изменениях вещества.
Рассмотрим, например, горение дров в печи. Горение, как вам известно, — это химическое явление. Когда дрова горят, вещество дерева разлагается и соединяется с кислородом воздуха, при этом выделяется тепло и свет, — для этого и сжигают топливо. При горении химическая энергия вещества (дерева и кислорода) превращается в тепловую и световую. На превращении химической энергии в тепловую и световую и основано отопление и отчасти освещение.
Рассмотрим другое химическое явление. Что происходит при выстреле из винтовки? В патрон заложено взрывчатое вещество — порох и вставлена пуля. При ударе о пистон образуется искра. Искра вызывает химическую реакцию, происходит взрыв пороха: образуется много газов, которые и выталкивают пулю из патрона и ствола винтовки. Пуля летит. Так химическая энергия пороха превращается в механическую энергию. Это превращение химической энергии взрывчатых веществ используется как на войне, так и в промышленности при взрывных работах.
Итак, из всех рассмотренных явлений (физических и химических) видно, что энергия может переходить из одного вида в другой.
Закон сохранения энергии.
При наблюдении некоторых превращений энергии может казаться, что энергия при этом уничтожается. Действительно ли уничтожается при этом энергия?
Когда сжигают топливо в печи, то химическая энергия топлива превращается в тепловую и световую энергию, печь при этом нагревается. Но куда девается в конце концов теплота натопленной печи? Не уничтожается ли она? Как известно, печи в домах топят для того, чтобы нагреть комка у. Теплота печи передается воздуху и предметам, находящимся в комнате. Но комната ведь сообщается с наружным воздухом, и теплота из комнаты передается постепенно наружу. Так теплота печи в конце концов передается атмосферному воздуху. Но это слишком ничтожное количество тепла, чтобы заметно нагреть атмосферный воздух. „Вольный свет, — говорят, — не отопишь“. Поэтому и кажется, что теплота печи бесследно исчезает. Но, как мы только что видели, на самом деле она не исчезает, не уничтожается, а передается другим телам.
На фабриках и заводах механическая энергия движущихся частей машин и станков производит полезную работу. Но куда же девается эта энергия? Не уничтожается ли она? Не замечали ли вы, как нагреваются работающие станки и машины? Как нагревается воздух в помещении, где находятся работающие станки и машины? Отчего же происходит это нагревание? Оно происходит оттого, что механическая энергия работающих машин и станков отчасти переходит в тепловую энергию. Получающаяся же при этом теплота в конце концов передается атмосферному воздуху. Следовательно, и здесь механическая энергия не исчезает, не уничтожается, а переходит в другие виды энергии и передается другим телам.
Вообще при всех своих превращениях энергия не уничтожается, а лишь переходит из одного вида в другой и передается от одного тела другим телам.
И как нельзя уничтожить энергию, так нельзя и создать энергию из ничего. В прежнее время многие думали, что можно получить энергию из ничего. Многие изобретатели мудрили над тем, чтобы построить „вечный двигатель“. Пытались построить такой двигатель, который сам создавал бы энергию и работал бы вечно или, по крайней мере, до тех пор, пока не износится. Но из всего этого ничего не вышло, да и не могло выйти, так как нельзя создать энергию из ничего. Можно лишь превращать энергию из одного вида в другой, используя для этого имеющуюся энергию.
Итак, при всех своих превращениях энергия не творится и не исчезает. Нельзя создать энергию из ничего и нельзя превратить энергию в ничто. В этом состоит закон сохранения энергии.
Закон сохранения энергии является также основным законом природы. Впервые он был высказан в конце первой половины XIX века двумя немецкими учеными — Майером и Гельмгольцем. Он проверен многочисленными опытами ученых, он подтверждается всей нашей производственной практикой, он действителен при всех превращениях энергии.
Закон сохранения вещества и закон сохранения энергии — основные законы природы, они лежат в основе нашего познания природы и в основе всей практики производства.

Электрификация СССР.

„Коммунизм, — говорил В. И. Ленин, — это советская власть плюс электрификация всей страны“. Это указание
В. И. Ленина мы неуклонно осуществляем в нашем строительстве. Наша страна покрывается сетью электростанций.
На электростанциях вырабатывается электрическая энергия. Источником получения электрической энергии на электростанциях является или химическая энергия топлива (торфа, каменного угля и пр.), или механическая энергия падающей воды (так называемый „белый угсль“), или механическая энергия ветра (так называемый „голубой уголь“).
Наиболее мощными являются гидроэлектрические станции, где используется энергия падающей воды.
До последнего времени наиболее мощной электростанцией у нас была Волховская гидростанция, построенная в 1926 г. Вырабатываемая на Волховской гидростанции электрическая энергия по проводам передается в Ленинград на расстояние 130 км. На этой энергии работают ленинградские фабрики и заводы.
Но в 1932 г. у нас пущена Днепровская гидроэлектрическая станция. Это не только крупнейшая в СССР, но и величайшая в Европе электрическая станция. Мощность Днепровской электростанции в 10 с лишним раз превышает мощность Волховской электростанции.
Намечены к строительству еще более мощные гидроэлектростанции на Волге и Ангаре.
Строя мощные гидростанции, мы взнуздываем водную стихию природы и ставим ее на службу коммунизму. В области электрификации мы имеем величайшие достижения.
Только за один 1931 г. у нас пущено новых электростанций столько, сколько было всех электростанций в царской России перед войной.
Только в одном 1932 г. построено новых электростанций столько, сколько в начале революции их предполагалось построить за 10–15 лет.
Во второй пятилетке ставится задача создать базу для полной электрификации промышленности и для широкого применения электричества во всем народном хозяйстве.
К концу второй пятилетки мы будем вырабатывать электрической энергии столько, сколько ее не вырабатывает в настоящее время ни одна самая передовая по технике капиталистическая страна. В области электрификации всего за несколько лет мы должны не только догнать, но и перегнать все капиталистические страны.

II. НАЧАТКИ БИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ.

Биология растений — наука о строении и жизни растений. Она изучает законы жизни растений.
Биология растений имеет большое значение для развития и улучшения растениеводства и для борьбы за повышение урожайности.
Одной из центральных задач второй пятилетки в области сельского хозяйства является решительное повышение урожайности совхозных и колхозных полей и борьба с засухой. Выполнить эту задачу мы можем только на основе науки и техники. Поэтому изучение биологии растений имеет для нас особенно большое значение. Оно необходимо нам для правильного понимания природы и для сознательного овладения агрономической техникой.
Изучая жизнь растений, мы познаем ее законы и научаемся управлять жизнью растений. Это и вооружает нас для борьбы за урожай.

Наши культурные растения.

Из бесчисленного множества различных растений, произрастающих в природе, лишь незначительное количество растений человек стал разводить в своем хозяйстве.
Когда-то, в глубокой древности, человек умел только собирать в природе плоды и семена дикорастущих растений, он не умел разводить растения. Случалось, что человек рассыпал приносимые им семена диких растений возле своего жилья. И когда он подметил, что из случайно высеянных семян развиваются растения, он стал сознательно разводить растения. Так в глубокой древности возникло занятие земледелием.
В течение веков, в течение тысячелетий человек отбирал для посева лучшие семена, например, более крупные, тяжелые и т. д. Сначала он делал это бессознательно, просто так выходило, но затем он стал это делать сознательно. Так, под влиянием длительного отбора из дикорастущих растений человек вывел культурные растения. И до сего времени предки некоторых наших культурных растений встречаются в природе в диком виде.
Важнейшими нашими культурными растениями являются зерновые растения: пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, просо и др. Эти растения дают нам основное продовольствие — хлеб. Поэтому культура зерновых растений имеет исключительно большое значение в нашем народном хозяйстве.
Зерновая проблема — это главнейшая задача нашего сельского хозяйства. К концу второй пятилетки мы должны довести валовой сбор зерна до 1300 млн. ц.
Большое значение в народном хозяйстве имеют также технические растения — хлопчатник, лен, конопля, сахарная свекла, картофель, подсолнечник и др. Они дают сырье для наших фабрик и заводов. Наряду с этими старыми техническими растениями у нас вводятся и распространяются новые технические растения. Из них большое значение имеют каучуконосы — это растения, содержащие каучук. Долгое время мы ввозили каучук из-за границы, но в последние годы у нас в Казакстане и других районах найдены растения — хондрилла, тау-сагыз и др., которые содержат каучук. Эти дикие растения мы теперь используем и из добываемого из них каучука изготовляем резиновые изделия. Вместе с тем мы начали возделывать каучуконосы в некоторых наших совхозах и колхозах и выводить культурные сорта, более богатые каучуком.
Проблема технических культур является второй важнейшей задачей нашего сельского хозяйства. К концу второй пятилетки мы должны вдвое увеличить сбор хлопка и льна и втрое — сахарной свеклы.
Немалое место в продовольствии населения, кроме зерновых растений, имеют огородные и садовые растения. Они дают нам дополнительные продукты питания.
Вот наши главнейшие культурные растения. Они составляют величайшее богатство нашего Союза. И при изучении биологии растений мы всегда будем иметь в виду в первую очередь наши культурные растения.

1. РАСТЕНИЕ — ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ.

До сего времени мы изучали изменения, происходящие в телах неживой природы. Теперь мы начинаем изучать изменения, происходящие в живых организмах.
Растение, как и животное, — живой организм. В растении происходят такие изменения, или, как говорят, процессы, которые свойственны только живому организму.
Растение, как и животные, питается, дышит, растет, размножается, умирает. Такие процессы не происходят в телах неживой природы. Это — жизненные процессы. Вот первое, главнейшее отличие растения как живого организма от тел неживой природы. Но отличие есть и в другом.

Внешнее строение растения.

Растения отличаются от тел неживой природы и по своему строению. Растение — организм, оно имеет органы. Корень, стебель, лист, цветок — все это органы растения. Каждый орган выполняет определенную работу, необходимую для всего организма.
Корнями растение укрепляется в почве и добывает из нее воду и питательные соли.
Листья имеют большое значение в процессе питания растения из воздуха.
По стеблю передвигаются из корней к листьям и от листьев к корням питательные вещества и вода.
Цветок является органом размножения.
Вот главные органы тех растений, которые мы чаще всего встречаем в природе и которые мы культивируем в сельском хозяйстве.

Внутреннее строение растения.

Еще больше отличаются растения от тел неживой природы по своему внутреннему строению.
Но как узнать, как устроено растение внутри?
Для этого необходим специальный увеличительный прибор — микроскоп (рис. 18). Сдерем маленький кусочек тонкой пленки с внутренней чешуи обыкновенного лука и рассмотрим его под микроскопом в капле воды.
Перед нами открывается интересная картина. Мы видим клетки растения (рис. 19). Все они, как ячейки пчелиных сот, прилегают одна к другой. Если внимательно рассмотреть строение клетки, то мы увидим оболочку, протоплазму и ядро. Оболочка, протоплазма и ядро есть в каждой растительной клетке, хотя клетки разных органов растения и различны по своей форме.
Протоплазма состоит из жидкого вещества очень сложного состава. Ядро состоит из более плотного вещества, также очень сложного состава. В протоплазме и ядре происходят все жизненные процессы клетки. Ядро играет большую роль в процессе размножения клеток.
Размножаются клетки делением (рис. 20). Деление начинается с ядра. Во время деления в ядре происходят сложные изменения. Сначала делится пополам ядро, затем протоплазма. Так из одной клетки образуются две.
В молодых клетках, конечно, также есть ядро, протоплазма и оболочка. Молодые клетки растут и затем в свою очередь начинают делиться. Так размножаются и растут клетки, вследствие этого растет и все растение.

Из каких веществ состоит растение.

Если мы взвесим свежее растение, затем высушим его и снова взвесим, то узнаем, сколько воды содержится в растении. Так, узнали, что на каждые 100 частей растения в среднем приходится воды: в листьях капусты — 92 части, в клубнях картофеля — 75 частей, в корнях свеклы — 88 частей и т. д.
Если высушенное растение сжечь, то остается зола. Зола — это несгораемая, минеральная часть растения, она состоит из минеральных веществ. Та же часть растения, которая сгорела, состоит из органических веществ.
Итак, в состав растения входят вода, минеральные и органические вещества.
Ознакомимся с органическими веществами растения. Узнаем, например, какие органические вещества входят в состав муки (т. е. размолотого зерна).
Опыты. Возьмем чайную ложку пшеничной муки и замесим кусочек теста. Завернув этот кусочек теста в чистую тряпочку из редкой ткани, опустим его в стеклянную банку с водой и будем разминать ею пальцами. Вода становится мутной. Будем так промывать тесто в воде минут 10–15, чтобы по возможности удалить из теста все то вещество, которое делает воду мутной. После этого развернем тряпочку и рассмотрим, что в ней осталось. В ней осталось тягучее клейкое вещество — клейковина. Муть же, которая постепенно оседает на дне банки в виде порошка, это крахмал.
Отольем немного мутной воды в пробирку и нагреем ее до кипения. Из крахмала образуется клейстер. Остудим клейстер и капнем в него 2–3 капли раствора иода. От иода крахмал синеет, а если много прилить иода, то крахмал чернеет. Так, действуя иодом, всегда можно узнать, есть ли в том или ином растении или в части растения крахмал. Другие вещества от иода не синеют и не чернеют.
Значит, в составе муки имеются клейковина и крахмал, в муке имеется также немного жира и сахара. Все это — органические вещества растения.
Белки. Всем знаком белок куриного яйца. Это — животный белок. Клейковина — растительный белок. Много белков в семенах гороха, бобов, клевера, вики.
Белки — это очень сложные органические вещества. В состав их входят следующие элементы: углерод, водород, азот, кислород, а также сера.
Белки входят в состав протоплазмы и ядра каждой живой клетки. Белки в природе образуются только в живых организмах, и до сих пор искусственного белка никто приготовить не мог.
Крахмал. Крахмал есть не только в пшеничной муке, он имеется также, например, в семенах ржи, риса, кукурузы, гречихи, овса, а также в клубнях картофеля. В промышленности крахмал и добывается главным образом из клубней картофеля.
В клетках растений крахмал находится в виде мельчайших зерен. Их можно рассмотреть под микроскопом.
Сахар. В состав растений входит также сахар. В тех растениях, где сахара много, его легко обнаружить по сладкому вкусу. В тех же растениях, где сахара мало, его можно обнаружить химическим способом.
Тот сахар, который мы употребляем в пищу, приготовляется из сока корней сахарной свеклы. В других странах его добывают также из сахарного тростника.
Клетчатка. В состав растения входит также клетчатка. Клетчатка образует стенки растительных клеток.
Крахмал, сахар и клетчатка сходны по своему химическому составу и потому все вместе называются углеводами. В состав углеводов входят углерод, водород и кислород.
Жиры. С растительными жирами вы знакомы. Это масла — конопляное, подсолнечное, льняное и пр. Растительное масло, или жир, чаще всего находится в семенах растений.
Если взять семя какого-нибудь масличного растения, например подсолнечника, и раздавить его на бумаге, на ней останется жирное пятно. Это пятно доказывает, что в семени много жира. В состав жира входят углерод, водород и кислород.
В семенах одних растений, как например подсолнечника, льна, конопли, жира много. Из этих семян и добывают растительное масло. В семенах ржи, пшеницы, овса — жира мало.
Итак, в состав вещества растения входят те же элементы, какие встречаются и в телах неживой природы, но в теле растений они образуют особые соединения (белки, жиры, углеводы), которые не встречаются в телах неживой природы. Значит, и по своему составу растение, как живой организм, отличается от тел неживой природы.
Мы ознакомились с тем, чем отличается растение от тел неживой природы. Растение — это живой организм.

2. СЕМЯ И ЕГО ПРОРАСТАНИЕ.

Каждый знает, что растение развивается из семени. До тех пор, пока нет подходящих условий, семя находится в состоянии покоя, или, как говорят, в состоянии скрытой жизни. Но как только семя попадает в подходящие условия, оно начинает прорастать.

Строение семени.

Возьмем размоченные семена гороха и ржи и рассмотрим их внимательно.
Семя гороха снаружи покрыто кожурой. Она защищает зародыш. Зародыш состоит из двух больших семядолей, корешка и почечки. Семядоли содержат в себе питательные вещества (крахмал, белок и др.). Эти вещества необходимы для питания зародыша. Корешок и почечка — это зачатки органов будущего растения.
Семя гороха имеет две семядоли, поэтому горох называется двудольным растением. К двудольным растениям относятся также фасоль, подсолнечник и многие другие.
В семени ржи и пшеницы зародыш состоит из одной маленькой, едва заметной семядоли почечки и корешка (рис. 21). Такие растения, как рожь, пшеница, называются однодольными. В семенах однодольных питательные вещества отложены не в семядоле, а в так называемом эндосперме.

Условия, необходимые для прорастания семян.

Вы знаете, конечно, что для прорастания семян прежде всего необходима вода. Без влаги семена не прорастают. Поэтому-то и сеют семена во влажную почву.
Кроме воды, для прорастания семян необходим воздух. Вы, может быть, наблюдали, что семена, посеянные в ложбине на глинистой почве, где застаивается вода, часто не прорастают. Почему? Да потому, что к семенам, покрытым водой, нет доступа воздуха.
Наконец, для прорастания семян необходимо тепло. На холоде семена не прорастают. Прорастание семян начинается при определенной температуре. Причем одни семена начинают прорастать при более низкой, другие же — при более высокой температуре.
Так, например, семена ржи начинают прорастать уже при температуре 1–2°Ц, но лучше всего они прорастают при температуре 25° Ц; при температуре же выше 30° Ц семена ржи уже не прорастают.
Семена огурцов начинают прорастать при температуре 12° Ц. Но лучше всего они прорастают при температуре 33–35° Ц. Если же температура выше 40° Ц, то семена огурцов уже не прорастают.
На этих примерах видно, что семена разных растений требуют меньше или больше тепла. Зная, при какой температуре начинается прорастание семян, мы уверенно можем сеять одни семена раньше, другие — позже.

Всхожесть семян.

Как уже говорилось, до прорастания семя находится в состоянии покоя. Важно знать теперь, как долго может сохраняться способность семени к прорастанию или, как говорят, всхожесть.
Разные семена сохраняют свою всхожесть в течение различного времени. Так, семена ржи остаются всхожими в течение 2–3 лет, семена овса — в течение 10–12 лет и т. д. При более продолжительном хранении они теряют свою всхожесть.
Понятно, что для посева годны только всхожие семена. Поэтому перед посевом надо обязательно проверять всхожесть семян. Проверить всхожесть семян можно так. Берут кряду (без выбора) 100 семян. Кладут их в тарелку на влажную тряпочку и прикрывают такой же тряпочкой. Семена ставят в теплое место и время от времени увлажняют. Ежедневно, в течение 10 дней, считают, сколько проросло семян, проросшие семена отбирают. Если за 10 дней из 100 семян проросло, например, 90, значит, всхожесть семян 90%. Если из 100 семян проросло 60, значит, всхожесть семян 60%.
Чтобы получить хороший урожай, нужно сеять всхожие чистые, отборные и здоровые семена. Эти требования агрономической науки должен выполнять каждый совхоз и колхоз.

Прорастание семени.

Вы знаете, что для прорастания семени необходима вода. Семя, впитавшее в себя воду, набухает. Крахмал семени при этом постепенно превращается в сахар. Известно, например, что солод имеет сладкий вкус, а солод ведь приготовляется из проросших семян. Образующийся из крахмала сахар идет на питание зародыша, частью же расходуется на дыхание прорастающего семени.
Да, прорастающие семена дышат, в этом можно убедиться на опыте.
Опыт. Положим в банку горсть проросших семян, плотно закроем банку пробкой и поставим в теплое место.
На следующем занятии откроем банку с семенами и опустим в нее горящую лучинку. Горящая лучинка гаснет. В банке нет уже кислорода, в ней скопился углекислый газ. Как вам известно, углекислый газ не поддерживает горения, поэтому и погасла в банке горящая лучинка.
Значит, прорастающие семена дышат: они поглощают из воздуха кислород и выделяют углекислый газ. Вот поэтому-то и необходим воздух для прорастания семян.
Зародыш, получая необходимое ему тепло, воду, воздух и питательные вещества, развивается, растет. На рисунке 22 показано, как последовательно прорастает семя и развивается проросток.
Развитие проростка происходит за счет тех питательных веществ, которые отложены в семени. Когда же все питательные вещества семени израсходуются, молодое растение начинает усваивать вещества из почвы и воздуха. Так из семени развивается молодое растение.

Яровизация и озимизация.

Известно, что различают яровые и озимые растения. Яровые сеют весною, озимые — осенью. Но в последнее время ученые разработали способы сеять озимые весною, а яровые осенью с целью получить повышенный урожай.
Вы, конечно, знаете, что если посеять, например, озимую пшеницу весною, то за лето она не вызреет. Но вот агроном Лысенко разработал способ, посредством которого можно ускорить развитие озимой пшеницы. Этот способ называется яровизацией.
Зимою, еще задолго до весеннего сева, Лысенко воздействовал холодом на начавшие прорастать семена озимой пшеницы. Он зарывал их на некоторое время в снег, а затем сохранял в прохладном месте. Будучи посеяны весною, эти семена давали растения, созревавшие в одно лето. Так озимые сорта превращают в яровые.
Ученые разработали также способ сеять яровые растения осенью, под зиму. Этот способ называется озимизацией. Так. например, подсолнечник по этому способу сеют поздно осенью, чтобы до наступления зимы семена не проросли. Зимою они сохраняются под снегом, а весною прорастают. Это дает повышенный урожай. Озимизация проводится у нас уже на громадных площадях. Вместе с тем широко проводится сверхранний весенний сев яровых, т. е. сев в холодную мерзлую почву и в грязь. Сверхранний сев тоже дает повышение урожайности. Оба эти способа — озимизация и сверхранний сев — уже проверены опытами и практикой.
С каждым шагом науки вперед, с каждым успехом в области овладения техникой растениеводства мы все более и более покоряем природу. Мы все более и более управляем процессами, происходящими в растениях, сообразно нашим целям.

3. ПИТАНИЕ РАСТЕНИЯ ИЗ ПОЧВЫ.

Кончилось прорастание семени. Вырос и углубился в землю корень. Пробился из почвы стебель. Распустились зеленые листочки. Молодое растение начало самостоятельную жизнь. Откуда и как добывает оно необходимые ему питательные вещества?
Растения добывают необходимые для них питательные вещества только из той среды, в которой они живут, т. е. из почвы и воздуха.

Почва.

Для того чтобы узнать, из каких веществ состоит почва, проделаем следующий опыт.
Опыт. Положим две чайных ложки почвы в тигель или жестяную баночку и прокалим почву на огне примуса (рис. 23).
Когда из почвы начнет выделяться дым, зажжем его, поднеся к нему горящую спичку. Во время прокаливания будем изредка перемешивать почву стеклянной палочкой. Когда почва станет светлой, прекратим нагревание и дадим почве остыть.
Почва была темной, после прокаливания стала светлой. В почве выгорел перегной. Перегной — это органические вещества почвы, остатки перегнивших растений и животных.
После прокаливания почвы получился серый остаток, в котором уже нет горючих веществ. Это — минеральные вещества почвы.
Минеральные вещества почвы. Чтобы ознакомиться с минеральными веществами почвы, проделаем следующие опыты.
Опыт 1. Пересыплем прокаленный остаток почвы в пробирку. Прильем немного чистой, дестиллированной воды и взболтаем. Дадим отстояться. На дне пробирки оседают два слоя: внизу — песок, поверх его — глина.
Песок и глина имеются в каждой почве. В зависимости от количества песка и глины различают почвы песчаные и глинистые.
Опыт 2. Профильтруем мутную воду, которая находится в пробирке с прокаленной почвой. Нальем несколько капель профильтрованной воды на кусок стекла и будем осторожно подогревать его над пламенем спиртовки, чтобы испарилась вся вода. На стекле остается белый порошковатый след. Это те минеральные соли, которые были в почве и которые мы извлекли из почвы водой. Когда вода испарилась, соли, которые были в ней растворены, остались на стекле в виде порошка.
Раньше, в течение долгого времени считали, что растения питаются из почвы перегноем; некоторые думают так даже и теперь. Но это неверно. Установлено, что растения питаются из почвы, только растворенными в воде минеральными солями.
Но в почве немного этих солей. Даже в богатой минеральными солями почве их не больше 1 г на 100 г почвы.
Чтобы увеличить в почве запас минеральных солей, ее удобряют. Удобрение имеет очень важное значение для повышения урожайности.
Перегной. Перегной, как уже говорилось, — это остатки сгнивших растений и животных. От перегноя зависит темный цвет почвы. Чем больше перегноя в почве, тем она темнее. Больше всего перегноя в черноземных почвах: до 15 частей на 100 частей почвы и даже более.
Образование перегноя происходит постоянно, особенно в теплое время. Когда умирают растения и животные, они сгнивают. Гниение происходит под действием мельчайших, невидимых глазом, существ — бактерий. Их много находится в почве. Когда под действием бактерий перегной разлагается окончательно, то получаются минеральные соли. Поэтому и плодородны богатые перегноем почвы. Кроме того, перегной улучшает физические свойства почвы: он склеивает частички почвы в мелкие комочки. Мелкозернистая почва лучше сохраняет воду и в нее больше проникает воздух. А вода и воздух в почве необходимы для жизни растений.

Как растение питается из почвы.

Воду и растворенные в ней минеральные вещества растение добывает из почвы корнями.
Сравните корни различных растений (рис. 24). У подсолнечника идет вглубь один главный корень, от которого отходят во все стороны боковые корни. Таковы же корни у многих других растений. Такие корни называются стержневыми.
Корень свеклы тоже стержневой, но это толстый, сочный корень. В нем отложены запасы питательных веществ, образовавшихся в растении. Такие же запасы отложены и в корнях моркови, репы, брюквы, редиски и некоторых других растений.
Корни пшеницы, а также ржи, овса — тонкие, не ветвящиеся. Они отходят в большом количестве от нижней части стебля и образуют пучок в виде мочки. Такие корни называются мочковатыми.
Возьмите проростки семени какого-нибудь растения и рассмотрите на молодых корешках корневые волоски (рис. 25).
Каждый корневой волосок состоит из одной клетки.
Корневые волоски пристают к комочкам почвы и всасывают растворенные в почвенной воде минеральные соли. При помощи корневых волосков и питается растение из почвы.
Корневых волосков очень много. Один ученый вычислил длину всех корневых волосков одного растения пшеницы, и оказалось, что длина их доходит до 20 км. Чем больше корневых волосков на корнях растения, тем больше питательных веществ оно добывает из почвы.

Обработка и удобрение почвы.

Обработка почвы имеет большое значение в жизни культурных растений. Прежде всего почва должна быть рыхлой, а не уплотненной. В рыхлой почве больше воздуха и воды, так необходимых для жизни растения. В рыхлую почву лучше проникает вода и из нее не так быстро испаряется вода. Уплотненная же почва высыхает гораздо быстрее. Кроме того, в хорошо обработанной почве меньше сорных трав и различных вредителей. Поэтому правильная обработка почвы имеет большое значение для повышения урожайности.
Растение каждый год берет из почвы минеральные соли. Снимая урожай, мы уносим с поля эти минеральные соли. В состав этих солей входят азот, фосфор, калий и другие элементы. Азот, фосфор и калий — это элементы, которых чаще всего недостает растению в почве.
Для того чтобы обеспечить урожай следующих лет, нужно возвратить унесенные из почвы с урожаем минеральные соли. Вот поэтому-то необходимо удобрение почвы. Удобряют ее чаще всего навозом. Навоз — полное удобрение, так как в состав его входят все три элемента: азот, фосфор и калий.
Если в почве нехватает хотя бы одного из этих элементов, растение развиваться не будет, — ему необходимы все три элемента. В этом случае в почву вносят удобрение, содержащее недостающий в почве элемент. Если в почве нехватает калия, вносят калийные удобрения (калийную соль). При недостатке фосфора вносят фосфорные удобрения (суперфосфаты). Если в почве мало азота, вносят азотистые удобрения (селитру).

Растения — азотособиратели.

Для получения лучшего урожая в почву вносят различные удобрения, например, азотистые, но среди растений имеются и такие, которые сами удобряют почву азотом. Несмотря на то, что в воздухе азота ⅘ части (по объему), очень многие растения не могут потреблять азот из воздуха. Они берут азот только из почвы.
Но есть растения, которые дают урожай и на почве, лишенной азота. Таковы — бобы, горох, вика, клевер, люцерна и др. Это так называемые бобовые растения. Откуда же эти растения берут азот?
Если осторожно выдернуть из почвы вместе с корнем бобовое растение и отмыть почву, то на корнях его обыкновенно можно увидеть небольшие вздутия — клубеньки (рис. 26). В этих клубеньках находятся мельчайшие организмы — бактерии. Клубеньковые бактерии усваивают из находящегося в почве воздуха азот и накопляют его в клубеньках на корнях растения в виде солей. Бобовые растения потребляют этот азот из клубеньков.
Клубеньковые бактерии и бобовые растения полезны друг другу. Бактерии живут в клубеньках растений, питаются и размножаются там, а растение потребляет азот, который добывают бактерии из воздуха.
Бобовые растения, добывая посредством клубеньковых бактерий азот из воздуха, не только сами усваивают этот азот, но и накопляют его в почве. После снятия урожая бобовых корни их остаются в почве, и почва оказывается удобренной азотом. Растения, посеянные на том участке, где росли бобовые, дают повышенный урожай. Вот поэтому и выгодно сеять некоторые виды растений „по клеверу“, т. е. после снятия урожая клевера.
Бобовые растения, как, например, клевер, вику, люцерну, сеют иногда специально для удобрения почвы азотом, — это так называемое зеленое удобрение. С этой целью выросшие растения в период цветения запахивают в почву. При перегнивании корней, а также и надземных частей этих растений почва обогащается необходимыми для питания растений веществами, главным образом азотом. На удобренной таким способом почве затем получается более высокий урожай растений.

4. ПИТАНИЕ РАСТЕНИЯ ИЗ ВОЗДУХА.

О том, что растения питаются из почвы, знает вероятно каждый. Но далеко не все знают, что растение питается также из воздуха. Долгое время и ученые считали, что растения питаются только из почвы.
Изучение питания растения из воздуха началось после знаменитого опыта голландского ученого Гельмонта. Этот опыт был сделан лет 300 назад и состоял в следующем.
Гельмонт посадил ветку ивы в банку с почвой, причем взвесил отдельно банку с почвой и ветку. Он ежедневно поливал почву дождевой водой. Ветка „принялась“.
Через пять лет ветка разрослась в маленькое деревцо. На шестой год Гельмонт вынул это деревцо из почвы и снова взвесил отдельно банку с почвой и деревцо.
Оказалось, что за 5 лет растение увеличилось в весе на 164 фунта, кроме того, за эти годы растение несколько раз сбрасывало листья. Далее оказалось, что почвы за это время убыло совсем ничтожное количество.
Возник вопрос: за счет каких же веществ произошло это увеличение в весе растения? Гельмонт не сумел дать правильный ответ на этот вопрос. Он считал, что растение увеличилось в весе за счет воды, которой он поливал почву.
И только много лет спустя ученые установили, что растение питается также из воздуха, что растение потребляет из воздуха углекислый газ и что из элементов углекислого газа и воды в зеленом растении на свету образуется крахмал.

Образование крахмала в зеленом растении на свету.

Чтобы ознакомиться с этим интереснейшим явлением, проделаем следующий опыт. Опыт этот хорошо удается в яркий солнечный день.
Опыт. У какого-нибудь комнатного растения затеним часть листа пробками так, как показано на рисунке 27. Выставим это растение на солнечный свет до следующего занятия.
На следующем занятии, во второй половине дня, сорвем этот лист, снимем с него пробки и опустим его сначала в кипящую воду, а затем в спирт. В спирту лист обесцветится. Обесцвеченный лист обольем слабым раствором иода. От иода лист синеет.
Значит, в листе есть крахмал. Но лист окрасился в синий цвет не весь. Окрасилась только та часть листа, которая была на свету. Другая же часть листа, которая была закрыта пробкой, которая была в темноте, в синий цвет не окрасилась. Это значит, что крахмал есть только в тех частях листа, которые были освещены. В тех же частях листа, которые были затемнены, закрыты, крахмала нет.
Следовательно, крахмал образуется в зеленом растении только на свету.

Поглощение углекислого газа и выделение кислорода зеленым растением на свету.

Чтобы ознакомиться с этим явлением, проделаем следующий опыт.
Опыт. Приготовим банку с водопроводной или колодезной водой комнатной температуры. Испытаем, есть ли в этой воде углекислый газ. Нальем в пробирку немного взятой воды, прильем столько же прозрачной известковой воды и взболтаем.
В пробирке образуется беловатая муть. Значит, во взятой воде растворен углекислый газ.
В банку с водой положим веточки водного растения — элодеи. Растение в воде накроем воронкой. Оденем на воронку пробирку, наполненную такой же водой. Выставим прибор с растением на яркий солнечный свет (рис. 28).
Приготовим такую же банку с остуженной кипяченой водой. Взяв немного этой воды в пробирку, прильем в нее прозрачной известковой воды и взболтаем. Мути в пробирке не образуется. Значит, в кипяченой воде углекислого газа нет (он выделился, когда кипятили воду).
В банку с кипяченой водой положим веточки элодеи, накроем их воронкой и на воронку также оденем пробирку, наполненную той же кипяченой водой. Выставим и этот прибор с растением на яркий солнечный свет.
В первом приборе растения на свету выделяют пузырьки какого-то газа, которые поднимаются по воде и собираются в пробирке. В другом приборе этого не происходит. Оставим оба прибора до следующего занятия.
Когда в пробирке в первом приборе соберется достаточно газа, осторожно снимем пробирку с воронки так, чтобы из нее не вылилась вода. Узнаем, какой газ собрался в пробирке. Для этого опустим в пробирку с газом тонкую тлеющую лучинку. Лучинка вспыхивает. Значит, в пробирке собрался кислород. Откуда же взялся этот кислород?
Прежде чем ответить на этот вопрос, посмотрим наш второй, контрольный, опыт. Оказывается, растения в воде, в которой нет углекислого газа, кислорода не выделяют. Эти опыты показывают, что зеленое растение на свету поглощает углекислый газ и выделяет кислород.
Углекислый газ представляет собою соединение углерода с кислородом. В зеленом растении на свету углекислый газ разлагается. Кислород при этом выделяется, а углерод остается в растении. Растение усваивает из углекислого газа углерод.
Мы проделали опыты с водными растениями. Водные растения добывают углекислый газ из воды; в воде рек, озер, прудов всегда растворен углекислый газ. Наземные же растения добывают углекислый газ из воздуха. В воздухе, как вы знаете, также находится углекислый газ. Углекислый газ растения добывают из воздуха листьями. Воду же они добывают корнями из почвы. Из элементов углекислого газа и воды в зеленых растениях на свету образуется органическое вещество — крахмал.

Хлорофилл.

Мы все время подчеркивали, что из углекислого газа и воды крахмал образуется только в зеленых растениях. Выясним теперь, отчего же зависит зеленая окраска растений. Если взять листочек элодеи и рассмотреть его под микроскопом, то в клетках листочка мы увидим зеленые хлорофилловые зерна. В них находится зеленое красящее вещество — хлорофилл. От хлорофилла и зависит зеленая окраска растений. В клетках каждого зеленого листа много хлорофилловых зерен. В них и образуется на свету крахмал (рис. 29).
В незеленых растениях, например, в грибах, хлорофилла нет, и в них из углекислого газа и воды крахмал не образуется. Незеленые растения питаются готовыми органическими веществами. Одни из этих растений живут на умерших организмах, другие — на живых. Растения, которые живут на живых организмах и питаются за их счет, называются паразитами. Такими паразитами являются, например, грибки — спорынья, которая часто встречается на ржи, головня, которая встречается на овсе, и др.
Итак, в зеленых растениях из минеральных веществ образуются органические вещества. Вот поэтому-то культура зеленых растений и является такой важной отраслью в народном хозяйстве.

5. ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ВОДЫ В РАСТЕНИИ.

Вы знаете теперь, что в зеленом листе на свету постоянно образуется крахмал. Что же, этот крахмал так и остается в листе?
Нет, крахмал в листьях не остается, он превращается в сахар. Растворенный в воде сахар передвигается из листьев в другие части растения. Сахар в растении частично расходуется на рост и дыхание, частью же обратно превращается в крахмал, который отлагается в запас. Этот запасный крахмал мы и находим в клубнях картофеля, семенах хлебных растений и т. д.
Вы знаете также, что растения корнями добывают из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества. Что же, эти поглощенные корнем вещества так и остаются в корнях?
Нет, минеральные вещества также не остаются в корнях, они передвигаются в растении. Это видно из того, что если, например, сжечь лист, то остается зола, т. е. минеральные вещества, которые вместе с водой попали в листья из почвы.
Итак, в растении происходит передвижение веществ. Органические вещества передвигаются от листьев к корням, это — нисходящийся ток. Вода и минеральные вещества передвигаются от корней к листьям, это — восходящий ток.
По какой же части стебля происходит передвижение этих веществ? Чтобы выяснить это, предварительно ознакомимся со строением стебля.

Строение стебля.

Если рассмотреть ствол срубленного дерева, то на поперечном срезе мы увидим кору, древесину и сердцевину (рис. 30). То же самое мы увидим, если рассмотрим поперечный срез ветки дерева.
Сердцевина находится внутри, в центре ствола. Очень часто дерево живет с дуплом внутри — сердцевина сгнивает, а дерево остается живым. Это показывает, что для взрослого растения сердцевина существенного значения не имеет.
Древесина расположена кольцами вокруг сердцевины. По этим кольцам можно определить, сколько лет дереву, так как каждый год в дереве откладывается кольцо древесины.
Снаружи древесина покрыта корой. При этом наружные части коры состоят из отмерших клеток. Внутренние же части коры, прилегающие к древесине, состоят из живых клеток.
Между корой и древесиной находится очень тонкий слой — камбий. Кто не знает, что если снять кору, то на древесине будет видна рыхлая, сочная беловатая ткань. Это и есть камбий. Клетки камбия постоянно размножаются, и от этого происходит рост дерева в толщину. Ежегодно камбий откладывает кнаружи слой коры, а кнутри — слой древесины. Вследствие этого по кольцам древесины и можно определить возраст дерева.

Нисходящий ток.

Для уяснения этого явления можно сделать весной следующий опыт.
Опыт. Возьмем толстую и длинную ветку ивы. На нижней части ветки осторожно снимем кольцо коры. Окольцованную ветку поставим в бутылку с водой так, чтобы нижняя часть ветки, с которой снято кольцо коры, была всегда в воде. Через 10–15 дней на ветке над кольцевой вырезкой отрастут корни. Но под кольцевой вырезкой корни не отрастают (рис. 31). Это говорит о том, что органические вещества, которые необходимы для образования корней, проходят в стебле только по коре; по древесине и сердцевине они не проходят. Если бы органические вещества проходили и по древесине, то корни отросли бы и под кольцевой вырезкой коры. Но этого нет.

Восходящий ток.

Теперь узнаем на опыте, по какой части стебля передвигаются вода и минеральные вещества, добываемые растением из почвы.
Опыт. Возьмем облиственную ветку какого-нибудь растения и поставим ее в бутылку, на дно которой налиты разбавленные водой красные чернила. На следующем занятии вынем эту ветку из бутылки с красными чернилами и выясним, по какой части стебля поднялись красные чернила.
Разрежем ветку поперек и вдоль и рассмотрим, какая часть стебля окрасилась чернилами в красный цвет.
Окрасилась только древесина. Ни кора, ни сердцевина не окрасились. Значит, вода и растворенные в ней минеральные вещества поднимаются в стебле по древесине.
Заметьте, что в красный цвет окрасились на ветке также и листья. Значит, вода и растворенные в ней минеральные вещества действительно поднимаются к листьям.

Испарение воды листьями.

Вы хорошо знаете теперь, что вода и минеральные вещества поднимаются по древесине от корней в листья. Минеральные вещества остаются в растении. Мы их обнаруживаем, когда сжигаем растение: после сгорания остается зола. Но куда же девается из растения вода? Ведь ее так много поступает в растение из почвы. Мы знаем уже, что часть воды идет на построение органического вещества в зеленых листьях растения. Но куда же девается остальная вода? Выясним этот вопрос опытом.
Опыт. Сорвем крупный лист какого-нибудь растения и поставим его в пробирку с водой. Чтобы из пробирки не испарялась вода, поверх воды нальем немного растительного масла. Уровень воды отметим, одев на пробирку резиновое кольцо (рис. 32). Приготовленный прибор поставим в стакан на весы и взвесим. Вес запишем. Оставим этот прибор до следующего занятия в теплом месте.
Через несколько дней посмотрим, сколько стало воды в пробирке с листом. Воды в пробирке стало меньше. Куда же убыла вода? Конечно, эту воду всосал лист. Но осталась ли эта вода в листе? Снова поставим наш прибор на весы и взвесим. Оказывается, он весит теперь меньше. Ясно, что часть воды испарилась. Но из пробирки, с поверхности, вода не могла испариться, так как ее покрывает слой масла. Остается одно: листья испаряют воду. И мы можем даже вычислить, сколько воды испаряет лист.
Растения испаряют громадные количества воды. Вместе с культурными растениями на полях испаряют воду и сорняки, которые тем самым иссушают почву. И сильно иссушают. Вы понимаете теперь, какое значение для борьбы с засухой имеет борьба с сорняками.

Борьба с засухой.

О задачах сельского хозяйства во второй пятилетке XVII партийная конференция постановила:
„Центральной задачей второй пятилетки должно стать решительное повышение урожайности колхозных и совхозных полей и большевистское разрешение вопроса о борьбе с засухой“.
Борьба с засухой в засушливых районах — на Средней и Нижней Волге, на Урале, Казакстане, в Сибири — имеет громадное значение для всего нашего народного хозяйства. На борьбу с засухой мобилизованы наши лучшие научные силы.
Главное в борьбе с засухой — это задержать в почве талые и дождевые воды и предохранить почву от иссушения. Это достигается главным образом правильной обработкой почвы, чтобы в почве больше задерживалось и меньше испарялось влаги. Для этого также необходима борьба с суховеями, т. е. с сухими ветрами, которые иссушают почву. С этой целью среди полей насаждают полосами леса.
Для борьбы с засухой громадное значение имеет также выведение и широкое распространение засухоустойчивых сортов культурных растений. Засухоустойчивые сорта растений дают хорошие урожаи даже в засушливые годы. Так, в 1924 г., когда была засуха в Поволжье, на Саратовской опытной станции засухоустойчивая пшеница дала урожай в 766 кг с 1 га, тогда как обыкновенная пшеница дала только 307 кг.
Не молебнами, не кропилом и „святой“ водой надо бороться с засухой. Это все пустое. От этого только один вред. Нет, вооруженные наукой и техникой, мы должны выступить на борьбу с нашим врагом — засухой, а также и с религией, которая мешает нам не только в борьбе с засухой, но и во всей борьбе за социалистическое переустройство нашей жизни.

6. ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ.

Растение, как и все живое, дышит: оно поглощает из воздуха кислород и выделяет в воздух углекислый газ. В этом можно убедиться на опыте.
Опыт. Возьмем стеклянную банку, положим на дно ее свежих, только что сорванных листьев, плотно закроем банку пробкой и поставим в темное место до следующего занятия. Потом откроем банку и опустим в нее горящую лучинку. Горящая лучинка гаснет. В закрытой банке с листьями не стало уже кислорода, в ней скопился углекислый газ. Этот опыт показывает, что листья дышат.
Точно так же можно поставить опыт, показывающий, что дышат также и корни, и стебли, и цветы.
Когда мы изучали питание растений из воздуха, мы узнали, что растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Это происходит при питании растения из воздуха.
При дыхании же растений происходит обратное: растение поглощает из воздуха кислород и выделяет углекислый газ.
Вот и не надо смешивать, как это часто случается, дыхание растения с питанием растения из воздуха. Поглощение углекислого газа и выделение кислорода в процессе питания растения происходит только днем, на свету. Поглощение же кислорода и выделение углекислого газа происходит и на свету, и в темноте, и днем, и ночью.
Значит, днем на свету в растении происходит два процесса: питание из воздуха и дыхание. Ночью же в темноте питание из воздуха прекращается, происходит только один процесс — дыхание.
Процесс питания растения из воздуха противоположен процессу дыхания. В процессе питания растения из воздуха в зеленом растении образуется органическое вещество. В процессе же дыхания растения это органическое вещество распадается и окисляется. При этом потребляется кислород и образуется углекислый газ, который и выделяется растением.

7. РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ.

Мы ознакомились уже с тем, как из семени развивается растение, как растение питается, дышит. Теперь ознакомимся с тем, как растения размножаются.

ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ.

Каждый из вас много раз видел цветущие растения, видел самые разнообразные цветы. Но не каждый, вероятно, знает, что цветок — это орган полового размножения растения.

Строение цветка.

Рассмотрим для примера строение всем знакомого цветка вишни (рис. 33). Снаружи цветок окружен мелкими зелеными листочками — чашелистиками; вместе они образуют чашечку. Далее обращают на себя внимание довольно крупные белые лепестки, которые вместе образуют венчик. В середине цветка имеется много тычинок и один пестик.
Однако, не у всех цветов имеются все перечисленные части. Так, цветы ландыша не имеют чашечки, а у цветов ржи или пшеницы нет и венчика. Цветок ржи (рис. 34) состоит из двух зеленоватых чешуек, внутри которых находятся три тычинки и пестик с двумя мохнатыми рыльцами.
Тычинки и пестики — главные части цветка. Тычинки у большинства цветов состоят из нити и пыльника. Пыльник представляет собой небольшой продолговатый мешочек, в котором созревает пыльца; он обыкновенно держится на нити. Пестик чаще всего один, но у некоторых цветов, например, у земляники, малины, бывает несколько пестиков. Пестик в своем полном виде имеет завязь, столбик и рыльце. Завязь — важнейшая часть пестика. Из завязи после оплодотворения развивается плод, в котором содержатся семена.
Тычинки — это мужские органы цветка, пестики — женские. Чаще всего тычинки и пестики находятся в одном и том же цветке. Такие цветы называются обоеполыми. Но у некоторых растений тычинки и пестики находятся в разных цветах. У этих растений одни цветы (тычиночные) — мужские, другие цветы (пестичные) — женские. Такие цветы называются раздельнополыми. Раздельнополые цветы имеются, например, у огурца, конопли и других растений.

Опыление.

Когда в пыльниках тычинок созреет пыльца, пыльники лопаются, и пыльца из них высыпается. Высыпавшаяся пыльца тем или иным путем попадает на рыльце пестика. Этот перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика называется опылением.
Опыление совершается разными способами. Бывает так, что пыльца какого-нибудь цветка попадает на рыльце пестика этого же самого цветка. Это — самоопыление. Но самоопыление происходит довольно редко. Чаще всего происходит перекрестное опыление. Оно состоит в том, что пыльца одного цветка попадает на рыльце пестика другого цветка. Пыльца растений переносится с цветка на цветок или ветром или насекомыми.
У клевера, например, пыльца переносится обыкновенно шмелями. Насекомые прилетают на цветы за сладким соком, который вырабатывается внутри цветка, или за пыльцой. Насекомое садится на цветок, и пыльца попадает на его тело. Перелетая на другой такой же цветок, насекомое переносит пыльцу на рыльце пестика этого цветка. Так происходит перекрестное опыление при помощи насекомых.
У ржи пыльца переносится ветром. В ясный летний день вам приходилось, конечно, видеть над полем ржи облако желтой пыли. Это — пыльца. Ветер выдувает ее из лопнувших пыльников и переносит с цветка на цветок. Так происходит перекрестное опыление при помощи ветра.

Оплодотворение.

Что же происходит с пыльцой, после того как она попадет на рыльце пестика? Попав на рыльце пестика, пылинка начинает прорастать. Из пылинки выходит тонкая трубочка. Она опускается вниз по столбику пестика и доходит до находящейся в завязи семяпочки (рис. 35). По трубочке к семяпочке движутся две мужские половые клетки, которые находятся в пылинке.
Внутри же семяпочки есть женская половая клетка, называемая яйцеклеткой.
Одна из мужских половых клеток соединяется с содержимым яйцеклетки. Это соединение мужской и женской половых клеток растения называется оплодотворением.
После оплодотворения наружные части цветка отмирают. Лепестки осыпаются, тычинки подсыхают. В семяпочке развивается семя. Из разросшейся завязи с семяпочкой получается плод с семенем.
Опыление и оплодотворение — необходимое условие для образования семян и плодов. Значит, урожай плодов и семян в сельском хозяйстве зависит от опыления и оплодотворения.

Искусственное опыление и получение новых сортов растений.

В природе пыльца переносится с тычинки на рыльце пестика ветром или насекомыми, но опыление можно сделать и искусственно. Впервые искусственное опыление было произведено в конце XVIII века. Теперь оно широко применяется в сельском хозяйстве.
Искусственное опыление делают так. Сначала в еще неразвившемся цветке удаляют тычинки, чтобы не произошло самоопыления. Затем, когда разовьется цветок, на рыльце пестика этого цветка переносят пыльцу с другого цветка.
Особенное значение искусственное опыление имеет в практике селекционных станций. Селекционные станции занимаются улучшением существующих сортов растений и выведением новых. Большой известностью пользуются в этом отношении работы Мичурина.
О работе Мичурина. Более 50 лет работает И. В. Мичурин по выведению новых сортов культурных растений. Мичурин вывел много новых сортов плодовых деревьев, которые можно разводить в северных районах.
В своей работе Мичурин широко применяет искусственное опыление. Чтобы получить новый сорт яблони или груши с хорошими плодами и морозоустойчивый, Мичурин делает следующее. Он выращивает в своем знаменитом саду в Мичуринске*, например, уссурийскую грушу — сорт с плохими плодами, но морозоустойчивый. Затем он добывает пыльцу южного сорта груши „бере“. Это — сорт южной груши с отличными плодами, но не выдерживающий холодной зимы. Этой пыльцей он искусственно опыляет цветы уссурийской груши. Происходит оплодотворение, развивается плод. Полученные семена он высевает в питомнике. Среди выращенных из этих семян деревьев оказываются и такие, которые дают отличные плоды и являются морозоустойчивыми. Так вывел Мичурин новый сорт груши с отличными плодами и морозоустойчивый („бере зимняя“).
Так в продолжение долгих лет Мичурин вывел много десятков новых сортов плодовых растений.
Мичурин также вывел много новых сортов и огородных и ягодных культур. Достижения Мичурина известны всему миру.
Но Мичурин выводит не только новые сорта растений, но и новые виды растений. Так, например, Мичурин скрещивает грушу с рябиной, вишню с черемухой и получает совершенно новые, невиданные еще в мире растения. Мичурин — творец новых растений.
Только советская власть оценила все значение работ Мичурина. На месте прежнего небольшого питомника в настоящее время создан государственный научно-исследовательский институт. Там под руководством Мичурина работают, научные работники, готовятся пролетарские кадры мастеров урожая. Массы рабочих и колхозников приходят учиться у Мичурина.

* Бывший г. Козлов Центрально-черноземной области.

Сам Мичурин, уже глубокий старик, награжден советским правительством Орденом трудового красного знамени и ему присвоено звание героя труда.
О работе селекционных станций. Подобную же работу по введению новых сортов сельскохозяйственных растений ведут каши селекционные станции. Там выводятся главным образом новые сорта зерновых и технических культур.
Так, на саратовской станции скрестили рожь и пшеницу и получили новое растение с семенами, как у пшеницы, но устойчивое против холода, как рожь; там же выводят засухоустойчивые сорта полевых культур, устойчивые против вредителей и высокоурожайные.
Вся наша наука поставлена на службу социализму, на осуществление лозунга второй пятилетки — увеличить наш социалистический урожай в 2–3 раза.

О растениях, которые никогда не цветут.

Мы изучали цветковые растения, которые цветут и приносят плоды и семена. Но в природе много и таких растений, которые никогда не цветут и не приносят ни плодов ни семян. Эти растения размножаются при помощи спор. К ним относятся грибы, мхи, папоротники и другие растения. Такие растения называются споровыми.
Всем знаком папоротник. Но все ли знают, что папоротник никогда не цветет. Обратите внимание на нижнюю сторону листочков папоротника, — там можно найти желтые бугорки. Эти бугорки и являются тем местом, где образуются споры. Спора — не семя: это всего только одна клетка. Споры уносятся ветром, попадают на землю, и из них развиваются новые молодые растения. Спорами размножаются все споровые растения.

ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ.

Кроме полового размножения у растений существует еще так называемое вегетативное размножение.
Известно, что картофель разводят клубнями. Клубни картофеля — это видоизмененные подземные стебли. „Глазки“ на клубнях — это почки, из которых развиваются новые растения. Развиваются они за счет запасов питательных веществ, отложенных в клубнях.
Известно также, что лук разводят луковицами. Луковица — это укороченный стебель с видоизмененными листьями. В них отложены запасы питательных веществ, за счет которых также развивается новое растение.
Известно, наконец, что некоторые растения, например смородину, разводят черенками. Черенок — это ветка с почками или листьями. Посаженный в почву конец черенка дает корни, из него затем развивается новое растение.
Есть и другие способы разведения растений. Но все они сходны тем, что при их применении от материнского растения берут часть в виде черенка, отводка, почки и т. д. и пересаживают отдельно. Эти отделенные части растения (иногда после некоторого периода покоя) разрастаются и образуют новые растения. Этим и характеризуется вегетативное размножение растений, в этом отличие его от полового размножения.
В практике сельского хозяйства вегетативным размножением растений пользуются также и с другими целями. Не приходилось ли вам видеть, как „прививают“ деревья в саду? Способ прививки сводится к следующему: черенок хорошего сорта приращивается к дичку. Черенок разрастается и начинает приносить плоды хорошего сорта. Пользуясь этим способом, Мичурин прививал яблоню, рябину, лимон к груше, дыню, тыкву к огурцу и получал хорошие результаты.
Американец Бербанк прививал томат к картофелю и картофель к томату. Бербанк прививал на одно дерево несколько черенков других растений и собирал с этого дерева различные плоды.
Прививку широко применяют в практике нашего садоводства с целью увеличения и улучшения урожая плодовых деревьев.

8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Мы кратко ознакомились со строением и жизнью высших — цветковых растений. Мы последовательно проследили, как из семени развивается растение, как растение живет — питается, дышит, растет, размножается и в конце концов умирает, оставляя после себя семена. Словом, мы кратко изучили все развитие растения от семени до семени.
Изучая жизнь растений, мы видим, что все в жизни растений происходит на основе естественных, материальных причин, которые можно изучить и познать. И, познав их, мы можем воздействовать на растение и управлять жизнью растения сообразно с нашими целями.
Изучаем ли мы прорастание семени, мы видим, что развитие растения из семени зависит от материальных условий: воды, воздуха, тепла. Изменяя эти условия, мы можем ускорить развитие и сократить период созревания. Изучаем ли мы, далее, питание и дыхание растения, мы также видим, что эти жизненные процессы зависят от материальных условий: питательных веществ, воды, воздуха, света, тепла. Улучшая эти условия, как это делают в наших лучших совхозах и колхозах, например, хорошей обработкой почвы, удобрением, орошением и т. д., мы получаем от них лучший урожай. Изучаем ли мы, наконец, размножение растений, мы видим, что оно также зависит от материальных причин. Познавая эти причины, мы управляем размножением растений. Вспомните достижения Мичурина и наших селекционных станций. Религия учит, что все растения созданы богом и что с тех пор они остаются постоянными, неизменяемыми. Практикой нашего социалистического строительства мы опровергаем это поповское „учение“. Мы сами без всякого бога и вопреки религии создаем новые сорта растений и новые, еще невиданные до сих пор растения. Мы постоянно изменяем лик растений.
Никакого бога, никакого „промысла божия“ нет в природе. И природа не в „руце божией“, как учит религия, а в наших руках. И чем больше мы будем познавать природу, тем все больше и больше мы будем управлять ею и подчинять ее нашим целям. Вот почему нам необходимо овладевать основами науки и техники.
Религия же нам не только не нужна, но и вредна. Религия мешает нам правильно понимать природу. Религия вредит нашему социалистическому строительству. Вот почему с религией нам нужно бороться.

III. НАЧАТКИ БИОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ.

Биология животных — наука о строении и жизни животных. Она изучает образ жизни животных, строение их тела и происходящие в нем жизненные процессы.
В природе обитает множество самых разнообразных животных, различных по своему строению и образу жизни. Но, несмотря на такое многообразие, между различными животными имеется то или иное — меньшее или большее — сходство. По признаку сходства животных объединяют в различные группы. Так, животные, имеющие костный или хрящевой скелет, составляют большую группу позвоночных животных; к ним принадлежат рыбы, земноводные (например, лягушки), пресмыкающиеся (например, ящерицы, змеи), птицы и звери, или млекопитающие. Все остальные животные, не имеющие такого скелета, называются беспозвоночными. К ним принадлежат черви, насекомые, пауки, раки и многие другие. Среди беспозвоночных и среди позвоночных имеются животные, одни менее сложно, другие более сложно устроенные. Из всех позвоночных наиболее сложное строение тела у млекопитающих. Это те животные, самки которых имеют молочные железы и вскармливают своих детенышей молоком. Млекопитающие — это высшие из всех животных.
Мы будем изучать строение и жизнь млекопитающих животных, главным образом наших сельскохозяйственных животных.
Биология животных имеет большое значение для практики животноводства. Во вторую пятилетку мы должны разрешить в основном животноводческую проблему, добиться увеличения и улучшения стада, добиться значительного повышения продукции животноводства. Эти задачи мы можем выполнить лишь на основе науки и техники. Поэтому изучение биологии животных имеет для нас большое практическое значение. Оно вооружает нас знаниями для сознательного овладения техникой животноводства.

Наши сельскохозяйственные животные.

Как наши культурные растения произошли от дикорастущих растений, так и наши сельскохозяйственные животные произошли от диких предков.
Когда-то, в очень отдаленные времена, человек не знал ни земледелия, ни скотоводства, он был бродячим охотником. Охотясь на животных, человек получал от них мясо, которое употреблял в пищу, шкуры, из которых приготовлял себе одежду, и т. д. Приходилось человеку убивать и диких овец, и диких коз, и диких быков, и диких лошадей. Около убитой самки такого животного было нетрудно захватить живыми ее детенышей.
Взятые молодыми, некоторые животные приручались, живя около человеческого жилья. Прирученные животные, которые стали размножаться в неволе, сделались в конце концов домашними животными человека. Так, еще в глубокой древности возникло занятие скотоводством.
И здесь, при разведении животных, как и при разведении растений, человек применял отбор. Вначале этот отбор производился бессознательно: просто так выходило, что на племя оставлялись лучшие животные, менее же ценные раньше убивались для еды и других потребностей. Позднее же человек стал производить отбор сознательно. Благодаря отбору, длившемуся в течение очень продолжительного времени, и появились разные породы домашних животных, которые все более и более отличались от своих диких предков.
Дикие родичи многих наших домашних животных, как и некоторых наших культурных растений, и в настоящее время встречаются в диком состоянии. Так, в степях Азии знаменитый русский путешественник Пржевальский, лет 50 назад, обнаружил одного из предков наших лошадей — дикую лошадь. В густых болотистых зарослях на Кавказе и в Средней Азии обитает дикая свинья, или кабан, — родич нашей домашней свиньи. В горных странах живут дикие родичи наших домашних овец. Предки же крупного рогатого скота — европейский и азиатский тур — не существуют уже более на земле. Они истреблены; в разных местах в земле находят только их сохранившиеся кости.
Таким образом, и наши домашние животные, как и наши культурные растения, имеют свою долгую историю.

Общий обзор строения тела млекопитающего животного.

Тело млекопитающего животного имеет очень сложное строение. Снаружи оно покрыто кожей, которая защищает его от внешних вредных влияний. Тело расчленяется на голову, шею, туловище и передние и задние конечности.
Если вскрыть какое-нибудь животное, например, кролика (рис. 36), то внутри его тела мы находим полость, в которой расположены различные органы. Сплошной перегородкой — грудобрюшной преградой — полость тела разделяется на два отдела: полость груди и полость живота (брюха).
В грудной полости находятся сердце и легкие, в брюшной полости — желудок, кишечник, печень, почки и другие органы.
Каждый орган в теле животного выполняет определенную работу, необходимую для всего организма, при этом некоторые органы выполняют ту или иную работу совместно. Такие органы образуют систему органов, или аппарат. Так, кости образуют костную систему, или скелет; мышцы — мышечную систему; желудок, кишечник и некоторые другие органы образуют пищеварительный аппарат; сердце и кровеносные сосуды — кровеносную систему, и т. д. Все эти органы работают согласованно между собой и образуют единое целое — организм.
Тело животного, как и тело растения, имеет клеточное строение. Чтобы познакомиться с животной клеткой, сделаем следующее
Достанем из банки, где содержатся лягушки, одну из плавающих в воде беловатых пленок. Это — верхний слой кожи лягушки, который с нее часто сходит. Отрежем небольшой кусочек этой „пленки лягушки“ и рассмотрим его в капле воды под микроскопом (рис. 37). Мы видим много прилегающих одна к другой клеток. Как растительные, так и животные клетки имеют протоплазму и ядро. Только в животной клетке нет той плотной оболочки из клетчатки, какая имеется у растительной клетки. Клеточное строение мы обнаруживаем при рассмотрении под микроскопом и других органов животного.

1. ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ.

Мышцы и кости образуют двигательный аппарат тела животного. Множество мышц прикрепляется к костям. Во время работы мышцы то укорачиваются, то удлиняются. При своем сокращении мышцы тянут за собой кости и приводят их в движение. Таким образом, мышцы — это активные органы, движения, кости же — пассивные органы движения.

Скелет.

Кости в теле животного образуют его костяк, или скелет (рис. 38). Скелет служит опорой для мягких частей тела. Некоторые части скелета, как череп, грудная клетка, защищают находящиеся в них органы.
Основой скелета является позвоночник, состоящий из ряда соединяющихся между собой костей — позвонков. В позвоночнике различают 5 отделов: 1) шейный, 2) грудной, или спинной, 3) поясничный, 4) крестцовый и 5) хвостовой. Шейные, грудные и поясничные позвонки соединяются один с другим посредством хрящей, поэтому позвоночник и обладает некоторой гибкостью. Крестцовые же позвонки срослись между собой, образовав одну кость — крестец.
Спереди позвоночник подвижно сочленяется с черепом. В состав черепа входят главным образом широкие плоские кости. Почти все кости черепа соединяются между собой неподвижно, только одна кость — нижняя челюсть — подвижно.
С грудными позвонками сочленяются ребра, большинство которых снизу соединяется с грудной костью, или грудиной. Грудные позвонки, ребра и грудная кость вместе образуют грудную клетку. Так как со спинными позвонками ребра соединяются подвижно, а с грудной костью полуподвижно, посредством хрящей, то грудная клетка в целом обладает некоторой подвижностью. Это движение грудной клетки происходит при вдохе и выдохе.
Кости передних конечностей сочленяются с лопатками, кости же задних конечностей — с тазом. Таз в свою очередь соединяется с крестцом, лопатки же не соединяются ни с какой другой частью скелета, они укрепляются только посредством мышц и сухожилий.
Все кости конечностей соединяются между собой подвижно посредством суставов. Строение сустава видно на рисунке 39. Благодаря подвижному соединению кости конечностей и имеют большое значение в передвижении животного.
Таков общий план строения скелета.

Мышцы и их работа.

Как уже говорилось, мышцы являются активными органами движения. Все движения тела животного и его отдельных органов происходят благодаря сокращению мышц. С этим свойством мышц можно ознакомиться на следующем опыте.
Опыт. Отрежем ножницами заднюю лапку у только что убитой лягушки. Захватив край кожи на разрезе, снимем ее с лапки. Сняв кожу, мы обнажили мышцы. Найдем среди них толстую икроножную мышцу. Она имеет веретенообразную форму, какая часто бывает у многих мышц. Своими концами посредством сухожилий она прикрепляется к костям. Смочив мышцы лапки водой, чтобы они не подсыхали, положим лапку на стекло. Насыплем на икроножную мышцу небольшую щепотку поваренной соли (рис. 41). Соль раздражает мышцу, под влиянием этого раздражения мышца сокращается: она становится короче, но толще.
То же происходит при сокращении всякой мышцы в теле животного. Но в теле животного мышцы сокращаются под влиянием раздражений, которые они получают по нервам от мозга.
Как уже говорилось, многие мышцы прикрепляются к костям. Это — мышцы скелета. Они имеют громадное значение в передвижении животного и в его работе. Но у животного имеются мышцы также во внутренних органах: из мышц состоит сердце, мышцы находятся в стенках пищевода, желудка, кишечника и т. д. Эти мышцы имеют большое значение в деятельности внутренних органов. Все мышцы сходны между собой тем, что могут сокращаться. Сократимость — это свойство всех мышц.

2. ПИТАНИЕ И НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ КОРМЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ.

Все знают, что пища необходима для жизни животного. Но не каждый знает точно, какое значение имеет пища.
Пища является тем материалом, из которого строится вещество тела животного как молодого, растущего, так и взрослого, уже закончившего свой рост. Всем известно, например, что только при достаточном кормлении свинья образует много мяса и сала; известно также, что только при хорошем кормлении корова дает много молока и т. д. И мясо, и сало, и молоко, и шерсть образуются за счет веществ пищи. Значит, пища является источником вещества для построения тела животного.
Но пища вместе с тем является и источником энергии в теле животного. За счет энергии, получаемой с пищей, в теле животного совершается работа и образуется тепло. Так известно, например, что при тяжелой работе лошади требуется больше корма; известно также, что в холодное время, особенно в холодном хлеву, корове также требуется больше корма.
Таким образом, пища является источником вещества и энергии, необходимых для жизни животного.

Состав пищи и состав тела животного.

Корма, потребляемые животными, содержат в себе белки, жиры, углеводы, минеральные соли и воду, причем в разных кормах количество различных питательных веществ неодинаково.
Белков сравнительно много в клевере, муке, отрубях; углеводами богаты мука, картофель, а также корнеплоды: свекла, турнепс и др. Жиров много в жмыхах. Если высушить эти продукты, то можно определить, сколько содержится в них воды. Если сжечь эти продукты, то останется зола, что указывает на то, что в них содержатся минеральные вещества.
В теле животного также имеются белки, жиры и углеводы. Но это не те белки, жиры и углеводы, что содержатся в корме. Это — белки, жиры и углеводы, свойственные телу данного животного; они образуются в организме из питательных веществ корма.
Происходит это так. Потребляемый животным корм перерабатывается, переваривается в органах пищеварения. В результате пищеварения содержащиеся в корме питательные вещества химически изменяются и растворяются. Затем они всасываются из кишечника в кровь и разносятся ею по всему телу. Здесь из всосавшихся веществ пищи строятся вещества тела животного.
Рассмотрим по порядку эти процессы.

Пищеварение.

Потребляемая животными пища переваривается в органах пищеварения. Пищеварение начинается в полости рта. Во рту пища растирается зубами и смешивается со слюной, которую вырабатывают слюнные железы. Смоченная слюной пища становится скользкой и легко проглатывается. Кроме того, слюна частично переваривает крахмал, который содержится в пище. Вы, может быть, замечали, что при продолжительном пережевывании хлеб во рту становится сладковатым. Это происходит потому, что под действием слюны крахмал хлеба частично превращается в сахар. Однако крахмал во рту до конца не переваривается.
Проглоченный комок пищи проходит через глотку в пищевод. Пищевод — это длинная трубка, в стенках которой имеются мышцы. Мышцы пищевода сокращаются и проталкивают пищу в желудок.
Что же происходит с пищей в желудке? В желудке пища переваривается под действием желудочного сока. Желудочный сок выделяется внутрь желудка мелкими железами, которых очень много во внутренних стенках желудка. Под действием желудочного сока перевариваются белки. Но и белки в желудке тоже до конца не перевариваются. Это происходит дальше — в тонких кишках.
Жидкая пищевая кашица из желудка вследствие сокращения находящихся в стенках его мышц проталкивается постепенно в двенадцатиперстную кишку. Так называется начальный отдел тонкой кишки. В двенадцатиперстной кишке начинается окончательное переваривание белков, жиров и углеводов. Переваривание происходит под действием поджелудочного сока, выделяемого в кишку поджелудочной железой. В двенадцатиперстную кишку выделяется также желчь, вырабатываемая печенью. Желчь способствует перевариванию жиров.
Пищеварение заканчивается в тонких кишках. Здесь под действием кишечного сока, выделяемого множеством очень мелких желез, находящихся в стенках кишки, окончательно перевариваются все составные части пищи: и белки, и жиры, и углеводы. В результате пищеварения во рту, желудке и в тонких кишках белки, жиры и углеводы разлагаются на менее сложные вещества, растворимые в воде.
В таком виде они всасываются ворсинками — мельчайшими сосочками, находящимися в стенках тонких кишок. Ворсинок очень много, и в каждой из них находятся мельчайшие кровеносные сосуды. Всасываемые питательные вещества поступают внутрь этих сосудов, т. е. в кровь, и разносятся ею по всему телу.
Непереваренные остатки пищи из тонких кишок передвигаются в толстую кишку. В ней всасывается вода, а уплотненные остатки пищи в виде кала выбрасываются наружу.

Усвоение питательных веществ.

Итак, в результате пищеварения сложные питательные вещества — белки, жиры и углеводы, под действием пищеварительных соков превращаются в менее сложные вещества, растворимые в воде. Эти вещества всасываются из тонких кишок в кровь и разносятся ею по всему телу. И вот здесь, в клетках тела животного, из этих веществ пищи образуется вещество тела животного. Это превращение продуктов переваривания пищи в вещество тела животною называется усвоением питательных веществ.

Особенности пищеварения в желудке жвачных.

У различных домашних животных имеются особенности в строении пищеварительных органов. Эти особенности находятся в связи с образом жизни и родом пищи животного. Очень большие особенности имеются в строении желудка жвачных животных, к которым относятся корова, овца, коза, верблюд. У жвачных имеется сложный желудок, разделенный на несколько отделов.
Пищеварение в желудке жвачных происходит иначе, чем в простом желудке других животных.
Рассмотрим для примера пищеварение в желудке коровы (рис. 42). На пастбище или в стойле во время еды корова почти не пережевывает свой корм (траву, сено и пр.) и сразу его проглатывает. Проглоченная пища попадает в первый отдел желудка — рубец. Рубец по своему значению представляет как бы бродильный чан. В рубце под действием особых бактерий, которые попадают сюда вместе с пищей и здесь размножаются, перерабатывается клетчатка, из которой состоят оболочки клеток растений. Благодаря этому у жвачных животных облегчается дальнейшая переработка пищи.
Из рубца пища попадает во второй отдел желудка — сетку. При сокращении мышц стенок сетки пища комками отрыгивается обратно в рот. Здесь ее животное пережевывает еще раз, но уже тщательно. Это так называемая жвачка. Вторично пережеванная, обильно смоченная слюной пища снова проглатывается.
Теперь она попадает уже в третий отдел желудка — „книжку“. Стенки этого отдела имеют выросты-складки, которые свободно свешиваются и похожи на листы книги. В „книжке“ тоже много бактерий и здесь продолжается переработка клетчатки.
В конце концов пища из „книжки” по частям попадает в последний отдел желудка — сычуг. В сычуге, как и в простом желудке других животных, имеются железы, которые вырабатывают желудочный сок, переваривающий белки. Из сычуга пища поступает затем в тонкую кишку, где окончательно перевариваются все составные части пищи.

Значение различных составных частей пищи.

Нам известно уже, что пища является источником вещества и энергии, необходимых для жизнедеятельности организма. Но оказывается что различные составные части пищи в теле животного имеют неодинаковое значение.
Белки являются основным материалом, который идет на построение тела. Белки в организме животного могут создаваться только из белков пищи; из жиров и углеводов они создаваться не могут. Вот почему в корме животных должно быть определенное количество белков.
Углеводы в организме животного являются главным образом материалом, который расходуется на производимую организмом работу. Углеводы отлагаются про запас в теле животного главным образом в печени и мышцах. Если животные потребляют много углеводов, то избыток их отлагается про запас в виде жира.
Жиры в теле животного, как и углеводы, являются также главным образом источником энергии. Жиры в теле животного могут образоваться из белков и углеводов пищи и в большом количестве могут откладываться в организме про запас. В период голодания этот запас жиров расходуется.
Минеральные соли играют большую роль в жизненных процессах животного; кроме того, они идут на построение тела животного. Минеральные соли, как и белки, особенно необходимы для развития молодых животных, когда у них растут кости и все тело.
Вода, как и пища, необходима животным. Без воды животное умирает даже скорее, чем без пищи. Вода имеет большое значение во всех жизненных процессах в теле животного. В теле животного вода составляет около ⅔ его веса.
Но если давать животному в пище белки, жиры, углеводы, минеральные соли и воду, то оказывается, что этого еще недостаточно для нормального развития животного. Необходимы еще особые вещества — витамины. Витамины содержатся в пищевых веществах в незначительных количествах, но их роль в жизнедеятельности животных огромна. Недостаток витаминов вредно отражается на животных. Они становятся вялыми, медленно растут, быстро заболевают. Полное же отсутствие в пище витаминов быстро приводит к смерти.
Делали опыты с курами. Кур кормили только ободранным рисом. У них вскоре пропадал аппетит, они заболевали, а затем умирали. Когда же заболевших кур начинали кормить неободранным рисом, они быстро поправлялись. Это показывает, что в отрубях риса есть витамины, которые необходимы для жизни животного.
Витаминов много в плодах, корнеплодах, отрубях и других кормах. Содержатся витамины и в молоке. Количество витаминов в молоке зависит от корма; большое значение имеет также свет. Летнее молоко богаче витаминами, чем зимнее. При пастбищном кормлении животные подолгу находятся на свету и питаются зеленым кормом, в котором много витаминов. В зимнее время, в стойлах, животные получают сухой корм, поэтому зимнее молоко беднее витаминами.

О кормлении сельскохозяйственных животных.

Учение о питании имеет большое значение для правильной организации кормления сельскохозяйственных животных. Мы познакомимся лишь с самыми общими правилами.
У всех млекопитающих животных только что родившиеся детеныши питаются молоком матери. Оно является самым лучшим, самым здоровым кормом для молодняка. В молоке есть в нужных количествах все вещества, необходимые для нормального развития животного (белки, сахар, жир, соли, вода и витамины). И молодняк в течение определенного времени должен обязательно выкармливаться молоком. Позднее молоко постепенно заменяется разнообразным кормом.
При правильном кормлении необходимо учитывать целый ряд особенностей животных. Во-первых, необходимо учитывать вес животного. Чем больше вес животного, тем больше ему нужно корма. Во-вторых, потребность животного в корме возрастает с увеличением его продуктивности. Так, двух коров с одинаковым весом, но дающих разное количество молока, нужно кормить по-разному. Более удойливой корове и корма нужно давать больше. Излишек корма необходим ей для образования большего количества молока. Точно так же двум лошадям, одинаковым по весу, но выполняющим различную работу, требуется разное количество корма. Той лошади, которая выполняет большую работу, требуется больше корма.
Для развития плода тоже нужен добавочный корм. Надо помнить, что кормят не только мать, но и плод: он получает питательные вещества из крови матери. Поэтому беременным самкам необходим добавочный корм. Недостаток корма приводит к неправильному развитию плода. Только хорошо кормленная мать может дать здоровый приплод.
Но при правильном кормлении принимается в расчет не только количество, но и состав корма. В правильно составленной кормовой даче должен быть определенный минимум белка. Белок, как говорилось, является необходимым материалом для построения тела животного и ничем не может быть заменен.
Для обеспечения правильного кормления сельскохозяйственных животных громадное значение имеет создание прочной кормовой базы. В этих целях в наших лучших колхозах и совхозах проводятся мероприятия по лучшему использованию естественных лугов, расширяются посевы кормовых трав — клевера, вики, тимофеевки и т. д., зерновых — овса, ячменя и т. д. Все шире и шире применяется силосование, т. е. приготовление квашеного корма в силосных башнях и ямах. Громадное значение для нашего животноводства имеет также использование в качестве кормов различных отходов сельскохозяйственной промышленности, например, отрубей, жмыхов, картофельной мезги, свекловичного жома и т. д.
Создание прочной кормовой базы — это основа развития нашего социалистического животноводства.

3. ДЫХАНИЕ.

Органами дыхания у млекопитающих животных являются легкие. При дыхании воздух то входит в легкие, то выходит из них. Выясним, каким путем воздух проникает в легкие и что там происходит с ним.
Вдыхаемый воздух поступает сначала в полость носа, где он частично очищается от пыли и согревается, если он холодный. Затем воздух поступает в гортань и дыхательное горло (рис. 43).
В стенках дыхательного горла имеются хрящи, поэтому оно и не сжимается. Дыхательное горло ветвится на два бронха, один из них идет в левое легкое, другой — в правое. В легких бронхи ветвятся на все более и более мелкие бронхи, которые в конце концов заканчиваются мельчайшими легочными пузырьками. По бронхам воздух проникает в легочные пузырьки. Легочные пузырьки и составляют главную массу легкого.
Легкие эластичны: при вдохе, когда воздух входит в легкие, они растягиваются, при выдохе, когда воздух выходит из легких, они сжимаются. Выдыхаемый воздух выходит из легких тем же путем, каким вошел.
Но что же происходит с воздухом в легких? Вдыхаемый воздух наполняет легочные пузырьки. Легочные пузырьки имеют тончайшие стенки, густо оплетенные мельчайшими кровеносными сосудами. В легочных пузырьках кровь берет из воздуха сквозь тончайшие стенки пузырьков кислород и выделяет в легочный воздух углекислый газ. Так происходит обмен газов в легких.
Из этого легко понять, что вдыхаемый и выдыхаемый воздух неодинаков по своему составу. В выдыхаемом воздухе меньше кислорода и значительно больше углекислого газа, чем во вдыхаемом. Количество же азота во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе одно и то же. В выдыхаемом воздухе много водяных паров.
Выясним теперь, куда девается поглощаемый кровью кислород и откуда берется выделяемый ею углекислый газ.
Кровь в теле животного находится в постоянном движении. Кровь, обогащенная в легких кислородом, разносится по всему телу. Во время работы, например, при сокращении мышцы, происходит трата веществ. Некоторые вещества мышц распадаются на менее сложные и затем окисляются. В этом окислении и участвует кислород, приносимый кровью. При окислении образуется и тот углекислый газ, который кровь уносит затем в легкие. Таким образом, в органах тела животного кровь отдает кислород и берет углекислый газ. Так происходит обмен газов в организме животного.
Изучая дыхание, мы выяснили, какое значение имеет воздух в жизни животного. Теперь вам понятно станет, как важно то, чтобы в помещениях, где содержатся наши сельскохозяйственные животные, был свежий воздух. Так, если коровы стоят на грязном скотном дворе, где воздух отравлен вредными выделениями гниющей мочи и навоза, то это отражается на их здоровье и продуктивности. Наоборот, на чистом скотном дворе, где свежий воздух, у животных замечается повышение продуктивности. Скотные дворы необходимо содержать в чистоте, и воздух в них возобновлять посредством вентиляции.

4. КРОВООБРАЩЕНИЕ.

Мы ознакомились уже с тем, какое значение в теле животного имеет кровь. Она разносит по телу питательные вещества и кислород и уносит из различных органов тела углекислый газ, а также другие образующиеся в теле ненужные и вредные вещества. Выясним теперь, что представляет собою кровь и как она движется в теле.

Кровь.

Кровь представляет собой жидкость, в которой находятся красные и белые кровяные тельца (рис. 44).
Красных кровяных телец в крови много. Они имеют форму кружочков и окрашены в красноватый цвет. От множества красных кровяных телец и зависит красный цвет крови. Красные кровяные тельца разносят по организму кислород.
Белых кровяных телец в крови меньше. Они не имеют определенной формы. Выпуская отростки, они могут самостоятельно передвигаться в кровяной жидкости. Белые кровяные тельца имеют большое значение в борьбе с бактериями, которые, попадая в тело животного, могут вызывать различные заболевания. Белые кровяные тельца могут захватывать бактерий и переваривать их.
В кровяной жидкости находятся также вещества, благодаря которым происходит свертывание крови, когда она вытекает из раны. При этом в кровяной жидкости образуются тончайшие волокна, которые закупоривают рану.
Кроме того, как уже известно, в кровяной жидкости находятся питательные вещества, а также те вещества, которые образуются в результате работы органов тела (углекислый газ и др.).

Как движется кровь в теле животного.

В движении крови главное значение имеет сердце. Сердце — мышечный орган. Вследствие сокращений мышц сердца и движется кровь в теле животного.
Сердце лежит в переднем отделе грудной клетки. Сплошной перегородкой оно разделяется на две половины: правую и левую. В каждой половине различают две части: верхнюю часть — предсердие и нижнюю — желудочек. Между каждым предсердием и желудочком есть отверстие, закрывающееся клапанами. Клапаны могут открываться только вниз, в сторону желудочков.
В оба предсердия входят крупные кровеносные сосуды, по которым кровь притекает к сердцу. Такие кровеносные сосуды называются венами. От желудочков отходят тоже крупные сосуды, но по ним течет кровь от сердца. Такие кровеносные сосуды называются артериями.
Проследим движение крови в теле животного (рис. 45).
В левое предсердие из легких по венам притекает кровь, богатая кислородом. Она яркокрасного цвета. От сокращения мышц предсердия кровь из левого предсердия вытекает в левый желудочек. Когда сокращаются мышцы левого желудочка, то клапан захлопывается, и кровь выталкивается в крупную артерию — аорту.
Аорта разветвляется на все более и более мелкие артерии и, наконец, на мельчайшие капилляры. Капилляры пронизывают все органы тела животного. В капиллярах кровь отдает клеткам тела кислород и содержащиеся в ней питательные вещества и забирает образовавшиеся в органах углекислый газ и другие вещества. От этого в капиллярах кровь из яркокрасной становится темнокрасной.
Капилляры постепенно сливаются, образуя вены. Вены в свою очередь сливаются между собою, образуя все более и более крупные вены. По венам кровь притекает в правое предсердие.
При сокращении мышц правого предсердия кровь притекает в правый желудочек. При сокращении мышц правого желудочка кровь выталкивается в артерии, по которым она течет в легкие.
В легких артерии ветвятся на все более и более мелкие сосуды и, наконец, на капилляры, которые пронизывают стенки легочных пузырьков. В легочных капиллярах кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом. Здесь она вновь становится яркокрасной. Из легких кровь снова притекает по венам в левую половину сердца и снова совершает свое движение по рассмотренному уже нами пути.
Так движется в теле животного кровь.

5. ВЫДЕЛЕНИЕ.

В результате жизненных процессов в теле животного образуются различные ненужные и вредные вещества. Эти вещества затем удаляются из тела. В организме эту работу выполняют органы выделения: почки, кожа, а также легкие (через которые выделяются углекислый газ и водяные пары).

Почки.

Почек у животного две. Находятся они в поясничной части тела, по обеим сторонам позвоночника. В почки входят крупные кровеносные сосуды, которые приносят кровь, содержащую ненужные и вредные вещества. В почках из этих веществ образуется моча. Образовавшаяся в почках моча по особым трубкам — мочеточникам — стекает в мочевой пузырь и скопляется в нем (рис. 46).
Почки работают непрерывно, в них постоянно образуется моча; из мочевого же пузыря моча удаляется периодически, по мере его наполнения.
Моча состоит из воды, в которой растворены различные минеральные соли и некоторые органические вещества (мочевина и др.). В веществах, содержащихся в моче, находятся азот, фосфор и калий, поэтому мочу сельскохозяйственных животных используют для удобрения полей. Однако для этой цели годится лишь разложившаяся моча.

Кожа.

Кожа у животного служит покровом, защищающим тело от внешних вредных влияний. Но вместе с тем кожа является и органом выделения. В коже имеется множество мелких потовых желез, которые выделяют пот. Пот выделяется постоянно, но много его выделяется в жаркое время, а также при тяжелой работе.
В поту, как и в моче, содержатся ненужные вещества, но только в гораздо меньшем количестве.
К коже животных пристают пыль и грязь, которые закупоривают отверстия потовых желез, что вредно для животных. С грязью на кожу попадают различные бактерии и другие паразиты, которые вызывают заболевания кожи. Поэтому кожу животных необходимо содержать в чистоте; необходим уход за кожей животного — чистка, купанье и т. д. Это сохраняет здоровье животных и повышает их продуктивность.

6. КАК РЕГУЛИРУЮТСЯ ЖИЗНЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ.

В организме животного непрерывно совершаются жизненные процессы: сокращаются мышцы, и совершаются различные движения; работает сердце и приводит в движение кровь; расширяются и спадаются легкие; пищеварительные железы выделяют соки; в органах пищеварения переваривается пища и т. д. Как же регулируется вся эта сложная жизненная деятельность животного организма? Все происходящие в организме животного жизненные процессы регулируют нервная система и железы внутренней секреции.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Нервная система — это головной и спинной мозг вместе с отходящими от них нервами. Головной мозг находится в черепе, спинной мозг — в канале позвоночника. Головной и спинной мозг соединяются между собою и образуют одно целое. От головного и спинного мозга отходят нервы, которые разветвляются по всему телу и связывают мозг со всеми органами.

Свойства нерва.

Со свойствами нерва можно ознакомиться на следующем опыте.
Опыт. Отрежем лапку у только что убитой лягушки. Снимем с лапки кожу. Раздвинем мышцы бедра и найдем среди них нерв, имеющий вид белой блестящей нити. Осторожно, чтобы не повредить нерв освободим конец его от мышц. Смочим лапку водой и положим ее на стекло. Под конец нерва подложим бумажку.
1. Ущипнем кончик нерва пинцетом (щипчиками). Заметно, как сокращаются при этом мышцы лапки.
2. Обрежем кончик нерва ножницами. При этом также сокращаются мышцы лапки.
3. Положим на нерв немного поваренной соли (рис. 47). Через некоторое время мышцы лапки начинают сокращаться.
В этих опытах мы раздражаем нерв разными способами. Под влиянием раздражения нерв возбуждается и проводит возбуждение в мышцы. Вследствие этого и сокращаются мышцы лапки. Эти опыты знакомят с основными свойствами нерва: нервы могут возбуждаться и проводить возбуждение.
В теле животного одни нервы проводят возбуждение от органов чувств к мозгу, другие — от мозга к мышцам и железам. Через посредство нервов мозг и регулирует деятельность различных органов тела животного.

Спинной мозг и его значение.

Для выяснения значения спинного мозга можно проделать следующий опыт с обезглавленной лягушкой.
Опыт. Возьмем только что обезглавленную лягушку и повесим ее за нижнюю челюсть на крючок штатива. Обезглавленная лягушка умирает не сразу.
Ущипнем заднюю лапку лягушки пинцетом, — лягушка отдергивает лапку. Сильнее ущипнем, — лягушка отдернет эту лапку и задвигает и остальными. Значит, обезглавленная лягушка способна к движениям, но эти движения лягушка производит не произвольно, а в ответ на раздражение, на щипок. Такие движения в ответ на раздражения называются рефлексами.
Какой же орган регулирует эти движения? Конечно, не головной мозг: ведь это обезглавленная лягушка. Можно предполагать, что спинной мозг. Проверим это предположение опытом.
Снимем лягушку с крючка. Введем ей в спинномозговой канал длинную иглу и разрушим спинной мозг. Повесим лягушку на крючок и будем также щипать ее за лапки. Никакого движения в ответ на раздражение нет. Значит, непроизвольные движения регулирует спинной мозг

Головной мозг и его значение.

В головном мозгу различают следующие три главные части: большой мозг, мозжечок и продолговатый мозг. Эти же части имеются и в головном мозгу человека (рис. 60 на стр. 106).
Какое значение для организма животного имеет головной мозг и его отдельные части? Для выяснения этого вопроса ученые делали опыты над разными животными (собакой, голубем и др.). У животного удаляли или разрушали ту или иную часть головного мозга и наблюдали, какие изменения вызывает эта операция в жизни животного.
Так, голубю удаляли большой мозг. Эта операция, оказывается, не вызывает смерти животного. Голубь продолжает жить, но у него теряется способность к произвольным движениям. Он все время сидит, как бы спит. Если его толкнуть, он пойдет; если его подбросить, он полетит. Но сам по себе он пойти и полететь не может. Корма этот голубь не клюет. И если не вкладывать ему в клюв корма и не вливать воды, то он погибает от голода и жажды, хотя корм и вода около него. Это показывает, что благодаря деятельности головного мозга регулируются произвольные движения животного.
Голубю же удаляли мозжечок. Эта операция также не вызывает смерти животного. Голубь продолжает жить, но с удалением мозжечка у него расстраиваются движения. Так, голубь может стоять на полу, но уже не может держаться на жердочке, он теряет равновесие. Это показывает, какое значение имеет мозжечок.
С животными делали опыты разрушения или удаления продолговатого мозга. Оказывается, при этой операции животное немедленно умирает. Вам, может быть, известно, что на бойнях „бьют“ скот, нанося удар ножом в затылок, т. е. в то место, где расположен продолговатый мозг. Смерть наступает моментально вследствие остановки сердца и прекращения дыхания. Это показывает, что продолговатый мозг имеет большое значение в регулировании кровообращения, дыхания, а также и других важных жизненных процессов.

Симпатическая нервная система и ее значение.

В регулировании жизненных процессов, происходящих в организме животного, большое значение имеет также симпатическая нервная система. Она образована из двух рядов нервных узлов, которые лежат по бокам позвоночника и от которых отходят нервы к различным внутренним органам. Симпатическая нервная система участвует в регулировании деятельности органов пищеварения, дыхания, кровообращения и др., а также желез внутренней секреции.

Органы чувств и их значение.

С нервной системой теснейшим образом связаны органы чувств. У животных пять главных внешних органов чувств: орган зрения — глаза, орган слуха — уши, орган обоняния — слизистая оболочка верхней части полости носа, орган вкуса — язык, орган осязания — кожа.
На органы чувств постоянно действуют различные раздражители из окружающей среды: прикосновение, тепло и холод, свет и т. д. Под влиянием этих раздражений возбуждаются окончания нервов, которые имеются в органах чувств. По чувствующим нервам возбуждение проводится в мозг, и животные так или иначе отвечают на раздражения. Так посредством нервной системы и органов чувств регулируются отношения животного к окружающему его внешнему миру.

ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ.

Сравнительно недавно, несколько десятков лет назад, ученые установили, что в теле животного имеются органы, которые вместе с нервной системой регулируют деятельность отдельных органов и всего организма. Это — железы внутренней секреции.
Железы внутренней секреции, как и все железы в организме животного, вырабатывают особые жидкости. Но в отличие от других желез (кожных, пищеварительных), железы внутренней секреции выделяют жидкости не в полость органа или наружу, а прямо в кровь. С этим и связано их название.
В жидкостях, которые выделяют железы внутренней секреции, находятся особые вещества — гормоны. Гормоны разносятся кровью по всему телу и оказывают то или иное влияние на деятельность различных органов. Таким способом через кровь железы внутренней секреции регулируют деятельность различных органов и всего организма.
Для примера ознакомимся со щитовидной железой. Она находится на шее; около дыхательного горла (рис. 48). Значение щитовидной железы видно из следующего опыта.
На рисунке 49 изображены два щенка. Они от одной матери и одинакового возраста (одного „помета“); один из них нормальный, у другого же вырезана щитовидная железа. Этот щенок сильно отстал в росте, в теле у него отеки, он стал вялым, медлительным и т. д.
Но вот, этому щенку стали прибавлять в пищу щитовидную железу, вырезанную у других щенят. И он стал поправляться: начал быстро расти, отеки стали исчезать, нрав стал бодрым и т. д. Из этого опыта видно, как гормоны щитовидной железы влияют на весь организм животного.
В организме животного имеются и такие железы, которые выполняют двоякую роль: во-первых, они выделяют свои продукты в полость того или иного органа, во-вторых, они выделяют гормоны в кровь. Как пример таких желез рассмотрим половые железы.
Половые железы — это семенники (яички) у самцов и яичники у самок. Половые железы служат для размножения. Но, оказывается, вместе с тем они выделяют в кровь гормоны, которые влияют на весь организм животного.
Издавна в хозяйстве производят операцию удаления половых желез у разных животных. Горячему жеребцу вырезают яички, и он превращается в покорного и выносливого мерина. Вырезают яички быку, и он превращается в смирного и работоспособного вола. Многие животные, как свиньи, куры, после холощения начинают жиреть.
Ученые делали обратный опыт. Они пересаживали кастрированному (холощеному) животному половые железы от другого животного. Железы приживались. И оказывается, что после такой пересадки у животных вновь появляется прежний нрав, они становятся более подвижными, энергичными, у них прекращается ожирение.
Делались также опыты по пересадке старым животным половых желез от молодых животных. Таковы, например, знаменитые опыты профессора Воронова по „омоложению“ животных. Он вырезал яички у молодых баранов и пересадил их двум старым, которые давно уже утратили способность производить потомство. После этой операции животные резко изменились. Старческий вид и нрав стали исчезать. Здоровье и сила стали прибавляться. Бараны „омолодились“. Они покрыли маток, и от одного барана родился один ягненок, от другого — два.
Все эти опыты показывают, что половые железы являются вместе с тем железами внутренней секреции: они выделяют в кровь гормоны, которые оказывают влияние на весь организм животного.
Ознакомившись с тем, как влияют некоторые железы внутренней секреции на организм животного, легко понять, какое значение для практики сельского хозяйства имеет учение о железах внутренней секреции. А в организме животного имеется много таких желез, и каждая вырабатывает гормоны, очень важные для жизнедеятельности организма.
Воздействуя на железы внутренней секреции, мы можем управлять животным организмом и лучше использовать животных в хозяйственных целях. Направляя работу желез внутренней секреции, мы можем увеличить силу нашего рабочего скота, повысить удои коров, увеличить выход мяса, сала, шерсти, увеличить многоплодность животных и т. д. Над этими вопросами работают в настоящее время многие наши ученые. От этих работ мы можем ожидать большой помощи для нашего сельского хозяйства.

7. РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИВОТНЫХ.

Животные становятся способными к размножению лишь после того, как они достигнут половой зрелости.

Половые железы и половые клетки.

Важнейшее значение в размножении имеют внутренние половые органы животного — половые железы: у самок — яичники, у самцов — семенники, или яички. В этих железах вырабатываются половые клетки: в яичниках — женские половые клетки — яйца, в семенниках — мужские половые клетки — сперматозоиды, или живчики.
Яичников у самки два. Они находятся в поясничной части брюшной полости, около почек. В яичниках созревает от 1 до 12 яиц в месяц, — у различных животных разное количество. Из яичников яйца попадают в яйцеводы, ведущие в матку. Семенников у самца также два. В них вырабатывается очень много сперматозоидов. Сперматозоиды весьма подвижны, это позволяет им добираться до женской половой клетки и оплодотворять ее. Сперматозоиды так малы, что видеть их можно только в микроскоп.

Оплодотворение.

При спаривании самец выбрасывает в половые органы самки миллионы сперматозоидов. Сперматозоиды проникают в яйцеводы самки и встречаются там с яйцом.
Но из всей массы сперматозоидов только один проникает в яйцо и сливается с ним. Соединение сперматозоида с яйцом называется оплодотворением (рис. 50).
После оплодотворения яйцо быстро покрывается оболочкой, и другие сперматозоиды уже не могут проникнуть в него.
Оплодотворенное яйцо от сокращения мышц стенок яйцевода проталкивается в матку и прикрепляется к ее стенкам. Здесь из оплодотворенного яйца начинает развиваться зародыш.

Искусственное осеменение.

В настоящее время разработаны способы искусственного осеменения сельскохозяйственных животных. Оно состоит в том, что у самца берут известным способом семенную жидкость и небольшими частями впрыскивают ее шприцем в половые органы самок, — искусственно их осеменяют.
Искусственное осеменение имеет большие преимущества. Так, при естественной случке одним быком может быть покрыто 40–50 коров, при искусственном же осеменении спермой этого быка может быть осеменено до 1000 коров и даже более. Искусственное осеменение дает хорошие результаты на практике и довольно широко применяется в наших совхозах и колхозах.
Кроме того, в настоящее время разработаны способы сохранения добываемой у самцов семенной жидкости в течение 1–2 суток. Это позволяет перевозить семенную жидкость за сотни километров, в другие районы, где нет хороших производителей, и там применять искусственное осеменение самок сельскохозяйственных животных.
Искусственное осеменение имеет большое значение для нашего животноводства. Оно поможет нам при недостатке хороших производителей в короткое время улучшить наш скот.

Развитие зародыша и плода.

Как при естественном, так и при искусственном осеменении после оплодотворения начинается деление яйца (рис. 51).
Яйцо последовательно делится на все большее и большее число частей: на 2, 4, 8, 16 и т. д. В результате деления получается шарик из однородных клеток. Через некоторое время из них образуются три различных слоя. Из наружного слоя начинают развиваться кожа и нервная система, из среднего слоя развиваются скелет, мышцы, кровеносная система, из внутреннего слоя развиваются органы пищеварения, дыхания, железы и другие органы.
В самом начале своего развития зародыш питается за счет питательных веществ самого яйца. Но эти запасы быстро расходуются, и зародыш начинает получать питательные вещества из крови матери. К этому времени одна из оболочек зародыша образует так называемый послед. Послед плотно врастает в стенки матки. С зародышем он сообщается посредством пуповины. В последе кровеносные капилляры зародыша близко прилегают к капиллярам матки. Через стенки капилляров кровь матери отдает в кровь зародыша кислород и питательные вещества; этим же путем углекислый газ и продукты выделения зародыша переходят в кровь матери. Во время родов послед выходит после плода.
Получая необходимые вещества, зародыш в матке развивается. Период развития плода у сельскохозяйственных животных неодинаков:
у лошадей он продолжается 340 дней
„ коров „ 280 „
„ коз и овец „ 144 „
„ свиней „ 120 „.
После родов млекопитающие животные вскармливают своих детенышей молоком. Молоко у самок вырабатывается особыми органами — молочными железами. Во время беременности молочные железы сильно увеличиваются и после родов выделяют много молока.
В молоке имеются все питательные вещества, необходимые для нормального развития молодняка; белки, углеводы, жиры, минеральные соли, вода и витамины. Так, в среднем коровьем молоке на 100 частей приходится; воды — 87 частей, белков — 4 части, жира — 3½ части, сахара — 4½ части, солей — около 1 части.
В первые дни после отела молоко бывает желтоватого цвета и имеет соленый вкус. Это так называемое молозиво. Оно представляет незаменимый корм для новорожденного теленка. В нем особенно много белков и солей. А белки и соли особенно необходимы для развития молодого животного: они идут на построение его тела.

Способы улучшения пород сельскохозяйственных животных.

Одной из важнейших задач во второй пятилетке в области животноводства является увеличение количества голов скота и улучшение его качества.
Породистый скот дает больше молока, мяса, сала и других продуктов. Он является наиболее продуктивным. Беспородная корова дает в год в среднем 1000 кг молока. Удой породистых коров при тех же условиях питания и ухода в среднем в три-четыре раза выше. Простая русская свинья в 12-месячном возрасте весит в среднем 80 кг, иоркширская свинья в том же возрасте — 160 кг.
Увеличивая общее количество скота, необходимо одновременно повышать его качество. Малопроизводительный беспородный скот мы должны в самый короткий срок улучшить и заменить породистым.
Отбор. Одним из способов улучшения пород является отбор. Но каких животных нужно отбирать? Отбирать и оставлять на племя нужно лишь молодняк от хороших родителей, молодняк, который унаследовал от родителей их хорошие качества.
Чтобы получить коров с высокими удоями, поступают так. Отбирают телок от лучших молочных коров и пускают их на племя. Из полученного от них потомства вновь отбирают лучших телок на племя и т. д. Так, путем длительного отбора лучших молочных коров удается через несколько поколений добиться значительного улучшения скота и увеличения удоев.
При отборе большое значение в улучшении породы имеет, конечно, производитель. От хорошего производителя получается лучшее потомство, дающее больше продукции.
При помощи отбора человек сумел вывести много ценных пород сельскохозяйственных животных. Чтобы сохранить эти породы, их нужно оберегать от смешения с малоценным скотом.
Скрещивание. Гораздо быстрее можно улучшить те или иные качества животных путем скрещивания. Скрещивают животных разных пород. При скрещивании не только улучшают имеющиеся, но и получают новые породы.
Так, мошановские овцы, которые ценятся за свою густую, длинную и мягкую шерсть, были раньше не такими. Они имели короткие кривые ноги и узкую грудь. Их стали скрещивать с простыми овцами, у которых были широкая грудь и длинные ноги. В потомстве некоторые овцы отличались от родителей. Они имели длинную шерсть, широкую грудь и длинные ноги. Оказалось, что новая порода передает полученные свойства потомству. Этим воспользовались животноводы и развели эту новую ценную породу овец.
Большинство сельскохозяйственных пород скота выведено практиками-животноводами, хотя они и не знали законов, по которым передаются по наследству те или иные хозяйственно полезные признаки. Ученые давно старались объяснить, как передаются по наследству свойства от родителей детям. И только около 70 лет назад ученый Мендель впервые открыл законы, по которым передаются по наследству различные признаки (свойства)*.

* Интересующиеся могут ознакомиться с законами наследственности по имеющимся в библиотеках популярным книжкам.

В настоящее время практика улучшения существующих и выведения новых пород животных строится уже на выводах науки, опирающихся на законы Менделя. Зная, какие признаки наследственны и как они передаются по наследству, можно уже наперед предвидеть, что может получиться от скрещивания взятых пород животных. Так наука улучшает практику.
В разных местах при получении новых пород скота люди преследовали разные цели. Одни выводили молочный скот, другие — мясной, третьи — рабочий и т. д. Поэтому и имеется теперь так много разнообразных пород сельскохозяйственных животных; все они выведены человеком.
Религия учит, что все животные сотворены богом, что все разнообразные породы домашних животных созданы богом, что все животные вечно остаются неизменными, такими, какими их создал бог.
Современная наука учит, что животные произошли естественным путем, что все наши домашние животные выведены в течение многих веков от диких животных. Наука учит, что животные не неизменны, а, наоборот, изменчивы. Пользуясь наследственной изменчивостью животных, отбирая и скрещивая их, человек и выводит новые породы. Так, на основании науки мы в нашей практике по своему желанию изменяем животных в нужном нам направлении и опровергаем поповское „учение“ о боге и его творчестве.
Не бог, которого нет, а человек — творец различных пород сельскохозяйственных животных.

8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Мы кратко ознакомились с биологией растений и биологией животных. Выясним теперь: есть ли что-нибудь общее в жизни растения и животного?
Вы знаете, что растение извлекает из окружающей природы питательные вещества. Эти вещества усваиваются растением, превращаются в вещество его тела. Но вещество тела растения не остается без изменения. Оно расходуется в процессе жизни. При этом образуются иные вещества, например углекислый газ. Эти вещества выделяются растением в окружающую его среду.
Таким образом, между растением и окружающей его природой происходит обмен веществ.
Вы знаете, что животные также потребляют из окружающей их природы питательные вещества. Эти вещества в теле животного перерабатываются и усваиваются. Они превращаются в вещество его тела. Но вещество тела животного также не остается неизменным. В процессе жизни оно распадается, окисляется. При этом образуются новые вещества, которые затем через легкие, через кожу, в моче выделяются опять в окружающую природу.
Значит, и между животным и окружающей его природой также происходит обмен веществ.
Обмен веществ происходит в каждом растении и в каждом животном, он происходит в каждом живом организме. Обмен веществ — это основной признак жизни. Происходит в организме обмен веществ — организм живет; прекращается в организме обмен веществ — прекращается жизнь.
Обмен веществ — это то общее, что есть в жизни растений и животных. Но в обмене веществ у растений и у животных имеются свои особенности.
Вы знаете, что в зеленом растении на свету из минеральных веществ (из элементов углекислого газа и воды) образуется органическое вещество — крахмал.
В теле животного также образуется органическое вещество, но образуется оно не из минеральных веществ, а из органических же (из растительной и животной пищи). В теле животного органическое вещество из минеральных веществ не образуется. Это происходит только в зеленом растении. В этом и состоит отличительная особенность обмена веществ у зеленых растений.
Поэтому животные в своей жизни зависят от зеленых растений. Ведь животное потребляет те органические вещества, которые образуются зеленым растением.
Поэтому-то животноводство так зависит от растениеводства. Растениеводство — это кормовая база животноводства, и связь животноводства с растениеводством постоянно учитывается в нашем плановом сельском хозяйстве.
Социалистическое сельское хозяйство строится на основе правильного сочетания растениеводства и животноводства. Плановость — это признак научно организованного социалистического сельского хозяйства. И только в научно организованном социалистическом сельском хозяйстве мы лучше всего можем овладеть природой.

IV. ЧЕЛОВЕК.

1. КАК УСТРОЕНО И ЖИВЕТ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ ТЕЛО.

В строении тела человека и высших (млекопитающих) животных есть большое сходство. Уже во внешнем строении мы наблюдаем это сходство. У человека, как и у высших животных, тело расчленяется на голову, шею, туловище и конечности. Однако уже во внешнем строении человека имеется весьма существенная особенность — прямая походка.
Животные ходят на четвереньках, туловище их в горизонтальном положении. Человек же ходит на двух ногах, и руки его свободны от ходьбы; тело человека в вертикальном положении.
Большое сходство имеется и во внутреннем строении тела высших животных и человека. У человека, как и у высших животных, полость тела разделяется грудобрюшной преградой на два отдела: грудную и брюшную полость (рис. 52). В них расположены такие же органы, как и у животных: в грудной полости — сердце, легкие, в брюшной полости — желудок, кишечник, печень, почки и другие органы. Но и во внутреннем строении человеческого тела есть такие особенности, которые находятся в связи с прямой походкой человека. Много таких особенностей имеется в строении скелета.

Скелет.

У человека, как и у высших животных, опорой тела служит скелет (рис. 53). Основной частью скелета является позвоночник; он состоит у кого из 33, у кого из 34 позвонков. В нем различают те же 5 отделов: шейный, грудной или спинной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Шейных позвонков у человека 7. По стольку же шейных позвонков имеют почти все млекопитающие животные. Грудных или спинных позвонков 12. С ними соединяются ребра. Поясничных позвонков 5.
Все перечисленные позвонки соединяются между собою посредством хряща. Этот хрящ может сжиматься и растягиваться, вследствие этого и оказывается возможным сгибать и разгибать позвоночник. Кроме того, межпозвоночные хрящи, как упругие рессоры, ослабляют толчки, которые наше тело получает при ходьбе, беге и т. п.
Нижележащие 5 крестцовых позвонков срослись между собой и образуют одну кость — крестец. Последний, нижний отдел позвоночника — хвостец; он состоит у кого из 4, у кого из 5 позвонков. Это — внутренний недоразвитый хвост человека.
Рассматривая теперь позвоночник человека в целом, легко заметить, что он не прямой: он имеет два изгиба. Первый изгиб образуется в шейном отделе позвоночника, когда ребенок начинает держать голову прямо. Второй изгиб — в поясничном отделе — образуется позже, когда ребенок начинает ходить. Таким образом эта особенность позвоночника находится в связи с прямой походкой человека.
Грудная клетка человека состоит из спинных позвонков, отходящих от них ребер и грудной кости, к которой спереди посредством хрящей прикрепляется большинство ребер. Нормально у человека 12 пар ребер.
Грудная клетка человека также имеет свои особенности. У животных, передвигающихся на четвереньках, грудная клетка сдавлена с боков передними ногами, у человека же, передвигающегося на двух ногах, грудная клетка с боков не сдавлена. У животных грудная клетка узкая и заостренная книзу, у человека же — широкая и округлая. Такое строение грудной клетки у человека также находится в связи с его прямой походкой.
В связи с прямой походкой человека находятся и особенности в строении его конечностей. У животных — передние и задние конечности, у человека же — верхние и нижние конечности. И верхние и нижние конечности имеют в общем одинаковое строение. Рука состоит из трех отделов: плеча, предплечья и кисти. Нога состоит также из трех отделов: бедра, голени и стопы. И в руке и в ноге по одинаковому числу костей — по 30. Но руки и ноги выполняют различную работу: ноги служат для поддержания и передвижения тела, руками же мы производим самые разнообразные движения. Различны и кости рук и ног: кости ног длиннее, толще, тяжелее, кости рук короче, тоньше, легче. Различна и подвижность костей рук и ног: кости рук в общем более подвижны, чем кости ног. Особенно велико различие в строении кисти и стопы. Большой палец руки очень подвижен и противоставляется остальным. Благодаря этому рука является органом хватания, имеющим большое значение в нашей трудовой деятельности. Большой палец ноги прижат к остальным, и стопа является органом опоры. Таким образом, различие в строении руки и ноги также находится в связи с тем, что человек имеет прямую походку и руки его вследствие этого свободны от ходьбы.
Кости рук соединяются со скелетом туловища посредством лопаток и ключиц, ключицы соединяются с грудной костью. Кости ног соединяются со скелетом туловища посредством таза, который неподвижно соединяется с крестцом.
Череп человека, как и высших животных, состоит из мозговой и лицевой части. Но посмотрите, как далеко выдаются вперед лицевые кости у животных и как смещен кзади у них мозговой череп. Не то у человека. У него прямой лоб, и лицевые кости у него находятся под сильно развитым мозговым черепом. Выдающиеся вперед челюсти животных удобны им и для добывания пищи и для нападения и защиты от врагов. У человека же с его прямой походкой и свободными руками всю эту работу выполняют руки. Таким образом, особенности строения человеческого черепа связаны с тем, что у человека сильно развит головной мозг и что он ходит на двух ногах и имеет свободные руки.
Итак, в строении скелета животных и человека имеется много общего, но в строении человеческого скелета имеются такие особенности, которые связаны с прямой походкой человека.

Мышцы и их работа.

В теле человека, как и в теле животных, мышцы являются активными органами движения. Вследствие сокращения мышц мы совершаем все каши движения (рис. 54).
В теле человека насчитывается 639 мышц. Многие мышцы посредством сухожилий прикрепляются к костям и при своем сокращении приводят их в движение. Это — мышцы произвольного сокращения. Они подчинены нашей воле и имеют большое значение в трудовом процессе.
Другие мышцы находятся во внутренних органах: в сердце, в стенках пищевода, желудка, кишок и т. д. Это — мышцы непроизвольного сокращения, они не подчинены нашей воле. Они имеют большое значение в процессах кровообращения, пищеварения и т. д.
Мышцы при сокращении производят работу. Но под влиянием работы в них происходят некоторые изменения, они утомляются. С утомлением мышц необходимо считаться в трудовой деятельности. Мышцы работают с большей производительностью и меньше утомляются при средней нагрузке, т. е. когда они поднимают соответствующие их силе грузы. Эта средняя нагрузка мышц определяется в практике самой работы. Вместе с тем мышцы работают с большей производительностью и меньше утомляются при правильном чередовании работы и отдыха. Слишком частые сокращения мышц быстро приводят к утомлению, наоборот, при недостаточно частом сокращении мышц получается низкая производительность. Эти правила мышечной работы легко установить на собственной практике.
Для развития нашей мускулатуры громадное значение имеет упражнение. Известно, что от упражнения мышцы становятся толще и сильнее, наоборот, от неупражнения мышцы становятся тоньше и слабее. Для развития мышц громадное значение имеет, конечно, труд. Но в профессиональном труде упражняются и развиваются только некоторые группы мышц. Для того чтобы достигнуть развития всех мышц, необходима физкультура. При правильно организованной физкультуре развиваются не только мышцы, но и укрепляется весь организм.

Питание.

Пищеварительный аппарат у человеке в общем имеет такое же строение, что и у высших животных (рис. 55).
Прежде всего поступающая в рот пища разжевывается зубами. У взрослого человека нормально 32 зуба: по 16 зубов в нижней и верхней челюсти. Зубы часто разрушаются под действием бактерий, которые поселяются в трещинках на поверхности зубов. Поэтому за зубами необходим уход. После еды необходимо полоскать рот, а утром и перед сном чистить зубы щеткой с зубным порошком. Уход за зубами должен войти в привычку.
При разжевывании пища смачивается и обрабатывается слюной, которая вырабатывается слюнными железами. Под влиянием слюны во рту частично переваривается крахмал пищи.
Разжеванная и смоченная слюной пища проглатывается. Глотание, как это можно проследить на себе, совершается непроизвольно. Пища проглатывается, как только она приблизится к глотке. Вследствие сокращения мышц стенок пищевода проглоченный комок пищи проталкивается по пищеводу в желудок.
В желудке под действием желудочного сока начинают перевариваться белки. Среди многих распространено мнение, что вся пища переваривается в желудке. Вы уже должны знать, что это не так. Пища переваривается главным образом в тонких кишках, куда она по частям попадает из желудка.
В кишечник выделяются поджелудочный сок, вырабатываемый поджелудочной железой, кишечный сок, вырабатываемый многочисленными находящимися в кишечнике железами, а также желчь, вырабатываемая печенью.
Всего за сутки в кишечник выделяется до 4 л пищеварительных соков. Под действием их перевариваются все составные части пищи: и белки, и жиры, и углеводы.
В результате пищеварения эти сложные пищевые вещества разлагаются на менее сложные, растворимые в воде. Получившиеся в результате пищеварения вещества всасываются ворсинками тонких кишок в кровь, разносятся ею по всему организму и идут на построение вещества человеческого тела и на производство энергии, необходимой для жизни и труда. Непереваренные же остатки пищи передвигаются в толстую кишку и затем выбрасываются в виде кала наружу.
Таким образом, пищеварение у человека в основном происходит так же, как и у других высших животных.
Такое же значение в теле человека, как и в теле животных, имеют различные питательные вещества. Так, белки идут главным образом на построение клеток нашего тела, углеводы же и жиры служат главным образом источником энергии. В процессе жизни вещества нашего тела распадаются и окисляются, при этом освобождается энергия. За счет этой энергии и совершается работа.
Чем большую работу совершает человек, тем он больше тратит энергии и тем больше расходуется в его организме веществ. Поэтому человеку, выполняющему большую работу, требуется больше пищи. Это положение учитывается у нас в деле продовольственного снабжения трудящихся. При этом учитывается также и значение данной отрасли труда для народного хозяйства.

Дыхание.

Органы дыхания у человека (рис. 56) имеют в общем такое же строение, как и у высших животных, и процесс дыхания у человека совершается так же, как и у этих животных.
При сокращении дыхательных мышц, которые расположены главным образом между ребрами, происходит поднятие грудной клетки, при этом увеличивается объем грудной полости. Вследствие этого в легкие входит атмосферный воздух, и они растягиваются. Происходит вдох.
Затем дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, давит на легкие, и из них выходит часть воздуха. Происходит выдох.
В процессе дыхания участвует также грудобрюшная преграда: при вдохе она опускается, при выдохе поднимается. От этого также зависит изменение объема грудной полости, но за счет уменьшения или увеличения полости живота.
Как большая или меньшая потребность в пище зависит от выполняемой работы, так же от выполняемой работы зависит и большая или меньшая потребность в кислороде. Так, при покое человек совершает в минуту 14–16 дыхательных движений, при работе же, особенно усиленной, дыхание учащается, и вдохи и выдохи становятся глубже. Во время усиленной работы больше тратится веществ нашего тела, больше потребляется при этом кислорода.
Воздух имеет для нас большое значение, но нам редко приходится дышать чистым, свежим воздухом. Часто воздух бывает загрязнен пылью; попадая в легкие, пыль загрязняет и раздражает их.
С пыльным воздухом попадают в легкие зародыши разных бактерий. Особенно опасными являются бактерии туберкулеза (рис. 57); попадая в легкие, они могут вызвать всем известную болезнь — туберкулез легких, попросту называемую чахоткой. Туберкулез — жестокий бич трудящихся.
Главное средство в борьбе с распространением туберкулеза — это борьба с пылью, борьба за чистый, свежий воздух. Туберкулез — заразная болезнь. Через поцелуй или во время еды и питья из общей посуды и т. д. туберкулезные бактерии могут попасть от больного в организм здорового и вызвать заболевание туберкулезом. Поэтому необходима осторожность в общении с туберкулезными больными. Надо помнить, что меры предохранения от заражения туберкулезом зависят главным образом от нас самих.

Кровообращение.

Органы кровообращения человека имеют такое же в основном строение, что и у других высших животных. Сердце человека — четырехкамерное: оно разделяется на два предсердия и два желудочка. От желудочка отходят сосуды (артерии), по которым кровь оттекает от сердца; в предсердия впадают сосуды (вены), по которым кровь притекает к сердцу (рис. 58).
Кровь человека, как и кровь высших животных, представляет собой жидкость, в которой находятся белые и красные кровяные тельца. Но по строению кровяных телец и своему химическому составу кровь человека имеет свои присущие ей особенности. Значение крови в теле человека то же самое, что и в теле животных: кровь разносит в организме питательные вещества и кислород и уносит из различных органов образующиеся в них углекислый газ и другие ненужные и вредные вещества.
Движение крови в теле человека происходит, как и у высших животных, главным образом вследствие сокращения мышц сердца, и кровь в теле человека движется по такому же пути, как и в их теле.
Наше сердце работает без остановки в течение всей жизни, ио не следует думать, что оно работает без отдыха. Нет, после каждого момента сокращения сердечной мышцы следуют моменты расслабления и отдыха. В деятельности сердца есть определенный ритм, т. е. правильное чередование работы и отдыха. Благодаря этому и работает сердце в течение всей нашей жизни без остановки.
При покое сердце человека сокращается около 75 раз в минуту. Во время же работы, особенно — усиленной работы, сердце сокращается чаще. Это нетрудно проверить на себе, считая биения сердца. Установлено также, что во время усиленной работы кровь приливает к работающим органам. Так, во время мышечной работы кровь приливает к работающим мышцам, во время умственной работы — к мозгу. Все это показывает, что труд оказывает влияние на деятельность наших органов кровообращения.

Выделение.

В теле человека, как и в теле высших животных, в процессе жизнедеятельности постоянно происходят распад и окисление веществ, при этом образуются различные ненужные и вредные вещества, которые затем удаляются из организма. И если во время усиленной работы человека в теле его происходят усиленный распад и окисление, то при этом больше образуется и различных ненужных и вредных веществ. В связи с этим усиливается и деятельность органов выделения, которые удаляют из тела эти вещества.
Так, во время усиленной работы через почки в каждую минуту протекает больше крови, и в них больше образуется мочи.
Точно так же во время усиленной работы больше выделяется пота. Как известно уже, при этих условиях и легкие больше выделяют углекислого газа. Такое влияние оказывает труд на деятельность органов выделения.
С потом, как уже известно, выделяются через кожу различные образующиеся в нем ненужные и вредные вещества, но выделение пота имеет и другое значение. Если смочить руку спиртом и помахать ею в воздухе, то спирт испаряется, и при этом чувствуется охлаждение. Точно так же происходит охлаждение и при испарении пота с поверхности тела.
Пот у нас выделяется постоянно, но много пота выделяется, когда нам жарко, например, в жаркую погоду или при усиленной работе. При испарении пота охлаждается поверхность тела, и оно предохраняется от вредного перегревания. Таково значение выделения пота.

Нервная система.

Нервная система человека имеет такое же значение, как и у высших животных. Она регулирует как внутренние процессы, происходящие в организме, так и отношения организма к окружающему его внешнему миру.
Нервная система человека имеет в общем такое же строение, как и у высших животных. Она состоит из головного и спинного мозга и отходящих от них нервов (рис. 59). От головного мозга человека отходит 12 пар нервов, от спинного мозга — 31 пара. Эти нервы разветвляются по всему телу и связывают мозг со всеми органами.
Внешние органы чувств у человека те же, что и у высших животных: органы зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания.
Посредством этих органов чувств мы воспринимаем раздражения из внешнего мира, и этот мир отражается в нашем сознании.
Но нервная система человека имеет и одно чрезвычайно существенное отличие. Оно состоит в том, что человек имеет высокоразвитый головной мозг (рис. 60).
Высокое развитие головного мозга у человека прежде всего видно из сравнения веса головного и спинного мозга. У многих млекопитающих животных головной мозг только в 5–6 раз больше по весу, чем спинной мозг. У человекообразных обезьян головной мозг уже в 15–16 раз больше по весу, чем спинной мозг. У человека же головной мозг достигает наивысшего развития: головной мозг человека в 50 раз больше по весу, чем, спинной мозг. Это — главный показатель высокого развития головного мозга чело века.
Человек превосходит всех равных себе по величине животных размерами и весом своего головного мозга. Так, головной мозг человекообразной обезьяны шимпанзе весит в среднем 406 г, мозг орангутанга — 431 г, мозг гориллы — 463 г. Средний же вес мозга человека — 1375 г. Головной мозг у человека больше, чем у многих даже более крупных животных.
Головной мозг человека отличается также сильной извилистостью поверхности больших полушарий. И это является также существенной особенностью мозга человека.
От высокого развития головного мозга, главным образом лобных долей полушарий большого мозга, и зависит высокое умственное развитие человека. Полушария большого мозга — это орган умственной деятельности, орган мысли. И чем больше развиты полушария большого мозга, тем больше развито мышление, т. е. способность думать, размышлять. Таким образом, мысль не есть что-то божественное, это свойство высокоорганизованной материи, каковой является мозг. От высокого развития головного мозга зависит также и способность человека к членораздельной речи. При повреждении определенного участка головного мозга человек лишается способности речи. Таким образом, мышление и речь — это продукты деятельности нашего головного мозга.
Высокое развитие головного мозга поднимает человека над всем животным миром. Благодаря своему высокоразвитому головному мозгу человек дошел до познания природы. Благодаря этому деятельность человека имеет сознательный характер.

Железы внутренней секреции.

Как в организме животных, так и в организме человека жизненные процессы регулирует не только нервная система, но и железы внутренней секреции, которые выделяют в кровь особые вещества — гормоны.
Рассмотрим, например, уже знакомую вам щитовидную железу. В теле человека она имеет такое же значение, как и в теле животного.
На рисунке 61 изображена девочка, у которой плохо развита щитовидная железа. У нее отеки, выражение лица тупое, умственные способности у нее понижены. Все это оттого, что у нее плохо работает щитовидная железа.
Как изменилась девочка, после того как ей стали давать в виде лекарства вытяжку из щитовидной железы животного! Девочка неузнаваема. Таково влияние щитовидной железы.
Рассмотрим далее также знакомые уже вам половые железы. В теле человека они имеют такое же значение, как и в теле животных. В них образуются не только половые клетки (сперматозоиды или яйца), но и половые гормоны, которые поступают в кровь и оказывают существенное влияние на весь организм.
Удаление половых желез (кастрация) у мужчин вызывает ожирение. Усы и борода перестают расти. Характер становится вялым. Все это показывает, как влияют половые железы на весь организм человека.
Путем пересадки половой железы (яичка), от молодой обезьяны профессор Воронов впервые в 1920 г. произвел операцию „омоложения“ человека. В результате такой операции у стариков на некоторое время частично восстанавливаются силы, появляются бодрость, работоспособность и т. д. Правда, здесь нет настоящего омоложения, но эти опыты показывают, какое большое влияние оказывают половые железы на весь организм человека.
Большое значение для жизнедеятельности человеческого организма имеют и другие железы внутренней секреции.

* * *

Итак, знакомясь со строением и жизнью человеческого организма и сравнивая его с организмом других высших (млекопитающих) животных, мы устанавливаем большое сходство. Тело человека имеет в основном такое же строение, как и тело животных. В теле человека имеются те же самые органы и они имеют такое же значение, что и в теле животных. Все это указывает на животную природу человека.
На сходство в строении тела человека и высших животных давно обратили внимание ученые. В начале XVIII в. знаменитый шведский ученый Карл Линней в своей книге „Система природы“, распределяя животных по группам, впервые причислил человека к животному миру. Современная наука относит человека к типу позвоночных животных, к классу млекопитающих, к отряду приматов, к которому принадлежат и человекообразные обезьяны. Этим самым наука развенчивает „божественную“ природу человека, о которой проповедует религия.
Но, устанавливая сходство человека с высшими животными, наука вместе с тем устанавливает и существенное отличие. Человек имеет свои, присущие только ему, человеческие особенности.

В чем главнейшее отличие человека от животных.

Изучая строение человеческого тела, мы отмечали особенность человека — его прямую походку. Прямая походка наложила глубокий отпечаток на строение и жизнедеятельность тела человека.
Изучая жизнь человеческого тела, мы отмечали высокое развитие головного мозга, особенно лобных долей полушарий большого мозга человека. Это — важная отличительная особенность человека. С высоким развитием головного мозга связано высокоразвитое мышление и сознание человека, его способность к членораздельной речи. Этим не обладает ни одно животное.
Но в чем состоит главнейшее отличие человека от животных? Что делает человека человеком?
По учению религии человек отличается от животных тем, что у него будто бы есть „божественная душа“, какой нет у животных. Наука отвергает это ложное представление о душе: ее нет ни у животных, ни у человека. Труд и уменье делать орудия — вот то главное, что отличает человека от животных.
Животные только собирают то, что они находят в готовом виде в природе: корм и пр. Человек же не только собирает готовое в природе, но благодаря своему труду производит такие продукты, каких в готовом виде нет в природе.
Животные воздействуют на окружающее только своими естественными органами: ногами, когтями, зобами и т. д. И если некоторые животные, как обезьяны, и употребляют палку или камень, то они не приготовляют их, а берут готовыми в природе. Человек не только употребляет, но и производит орудия труда. До этого не дошло ни одно животное.
Труд человека — сознательная деятельность. Если человек делает что-нибудь, например, строит дом, то прежде всего он обдумывает, строит в своей голове план этого дома. И затем уже по плану строит дом. Такой сознательной деятельности мы не находим у животных.
Благодаря сознательному труду человек поднялся над всем животным миром и господствует над природой. Своей власти над природой человек достиг благодаря труду. Труд и делает человека человеком.
И труд — не проклятие за „грехопадение“, как учит религия, а основа человеческого существования. Без труда не может существовать человек. Как мы узнаем далее, только благодаря труду человек и стал человеком.

2. КАК ПРОИЗОШЕЛ ЧЕЛОВЕК.

Как появился на земле человек? Вот вопрос, над которым с давних времен задумывались люди и на который старались найти ответ.
Религия учит, что человек сотворен богом. Так проповедуют попы, так думают верующие. В прежнее время так думали и ученые, так как в ту пору наука находилась под гнетом религии и церковь жестоко боролась с учеными, если они учили не так, как сказано в „священном писании“.
Прошло много времени, прежде чем естествознание порвало с религией. Много сделал для освобождения естествознания от религии великий ученый Чарльз Дарвин, умерший 50 с лишним лет назад. Дарвин окончательно отбросил все сказания религии о сотворении человека богом. Дарвин обосновал учение о том, что человек в древнейшие времена естественным путем произошел от животных предков.
Учение Дарвина имеет большое значение для просвещения человечества. Великие учителя пролетариата — Маркс, Энгельс, Ленин — высоко ценили учение Дарвина. Церковь же и поддерживающая ее буржуазия всегда вели и в наше время ведут упорную борьбу с учением Дарвина, так как оно подрывает религию, которую буржуазия использует как средство держать трудящихся в невежестве и повиновении.
Дарвин в 1871 г. выпустил свою книгу о происхождении человека. С тех пор многие ученые развивали и развивают учение Дарвина.

Какие в человеческом теле есть доказательства того, что предки человека были животные.

Сущность учения о происхождении человека состоит в том, что человек некогда произошел от животных предков. Доказательства этого мы прежде всего находим в теле самого человека.
Волосяной покров. Известно, что у всех людей, у кого больше, у кого меньше, почти все тело покрыто волосками. А какое значение имеют эти волоски на теле человека?
Волосы, покрывающие тело млекопитающих животных, необходимы им: они защищают их тело от холода. Волоски же на теле человека бесполезны для него, так как они не могут служить защитой от холода. Они представляют собой остаток того волосяного покрова, который когда-то густо покрывал тело животных предков человека.
Ученые установили, что у человеческого зародыша на пятом-шестом месяце утробной жизни почти все тело бывает покрыто волосками. Перед рождением эти густые волоски обыкновенно исчезают, и ребенок родится голым.
Но иногда, правда, очень редко, этот волосяной покров перед рождением не исчезает, и тогда родятся волосатые люди, у которых с возрастом волосы на теле сильно разрастаются (рис. 63). В этом обнаруживается у человека один из признаков его животных предков.
Хвостец. Остаточным органом у человека является также хвостовой отдел позвоночника. У животных, имеющих хвост, этот отдел позвоночника состоит обыкновенно из многих позвонков. У человека же он состоит из 4–5 позвонков.
Этот недоразвитый внутренний хвост человека есть остаток того хвоста, который был у его животных предков.
Но бывает, что родятся люди и с наружным хвостом (рис. 64). Чаще всего это мягкий хвост без костей. Но, хотя и очень редко, в таком хвосте у человека бывают позвонки, как и у животных. В этом также обнаруживается у человека один из признаков его животных предков.
Добавочные молочные железы и соски. Известно, что у человека, как и у других млекопитающих животных, имеются молочные железы и соски. У человека нормально одна пара молочных желез и сосков, тогда как у животных их обыкновенно несколько пар. Но и у человека бывает, и не так уже редко, по нескольку пар молочных желез и сосков (рис. 65). И в этом также обнаруживается у человека признак его животных предков.
Такие факты — а их есть очень много — являются свидетельством того, что человек ведет свое происхождение от животных предков.

О чем говорят сходство зародышей человека и животных.

Человеческий зародыш, как и зародыш животных, развивается из одной клетки, из оплодотворенного яйца. И если сравнить зародыш человека с зародышами различных животных, то оказывается, что между ними имеется большое сходство.
На рисунке 66 изображены зародыши некоторых позвоночных животных и человека на различных стадиях развития. Как похожи между собой зародыши животных и человека! Особенно велико это сходство на ранней стадии развития. Здесь даже чрезвычайно трудно определить, который же зародыш человека. Так сходен он с зародышами даже низших позвоночных животных, например, рыб. И лишь по мере развития все больше и больше обнаруживается между ними различие. Но сходство зародыша человека с зародышами высших позвоночных — человекообразных обезьян — остается и на самых поздних стадиях развития.
Это тоже говорит о том, что человек глубоко связан со всем животным миром. На основании изучения зародышей животных и человека ученые высказывают положение, что в период своего утробного развития человек в сжатом, сокращенном виде повторяет историю развития своих далеких животных предков.

На что указывает сходство человека и человекообразных обезьян.

Много сходства в строении тела человека и высших животных, но больше всего сходства у человека с человекообразными обезьянами. Недаром им и дали такое название: человекообразные (рис. 67).
К человекообразным обезьянам относятся горилла, шимпанзе и оранг-утанг. Человекообразные обезьяны живут в лесах жарких стран: горилла и шимпанзе в Центральной Африке, оранг-утанг на островах Борнео и Суматре. Человекообразные обезьяны — древолазающие животные. Обыкновенно они лазают по деревьям, но иногда сходят на землю и передвигаются на двух ногах, как и человек. Но ходят они очень неуклюже, опираясь о землю своими длинными передними конечностями.
По всему складу своего тела, а также по некоторым своим повадкам человекообразные обезьяны похожи на человека. Этим они и привлекают исключительное внимание всякого, кому приходится их увидеть.
Голова человекообразных обезьян очень походит на человеческую. Челюсти у них не так сильно выступают вперед, как у других животных. Тело их покрыто густой шерстью, но на лице, на ладонях и подошвах у них так же нет волос, как и у человека. На пальцах у них не когти, а ногти, как и у человека. У человекообразных обезьян так же, как и у человека, нет наружного хвоста.
Еще больше сходства во внутреннем строении человека и человекообразных обезьян.
Скелеты человека и человекообразных обезьян имеют очень много общего в своем строении (рис. 68). У человекообразных обезьян те же мышцы, что и у человека. Все внутренние органы у человекообразных обезьян те же, что и у человека, и имеют такое же строение и расположение. И головной мозг человекообразных обезьян больше похож на человеческий, хотя и очень уступает ему по своим размерам и на поверхности его нет столько извилин, как на человеческом мозге.
По своим умственным способностям человекообразные обезьяны стоят выше других животных и ближе к человеку.
Итак, между человеком и человекообразными обезьянами очень большое сходство. Из всех животных человекообразные обезьяны ближе всего человеку. Это указывает на родство человека и человекообразных обезьян.
Но можно ли на основании этого делать вывод, что человек и произошел от ныне живущих человекообразных обезьян? Как увидим далее, такого вывода наука не делает.

Кто же были предки человека.

Много для выяснения вопроса о предках человека дает наука об ископаемых остатках животных и людей.
В разных пластах земли во время раскопок ученые находят окаменевшие кости разных когда-то существовавших животных. Чем глубже пласт земли, тем он древнее и тем более древним животным принадлежат находимые в нем кости.
При раскопках ученые находят также и кости древних обезьян и кости древнего человека. И вот оказывается, что кости древних обезьян начинают встречаться в более глубоких, т. е. в более древних, пластах земли, чем кости древнего человека. Значит, обезьяны более древние животные, чем человек.
Во время одной из раскопок на острове Ява голландский ученый Дюбуа лет 40 назад нашел несколько костей древнего существа, которое ученые назвали питекантропом, что по-русски значит обезьяно-человек (рис. 69). В этом существе соединились признаки и обезьяны и человека. По найденным костям можно представить себе обезьяно-человека.
Рост у обезьяно-человека был почти человеческий. По бедренной кости можно судить, что обезьяно-человек передвигался уже не на четвереньках, а на двух ногах. Но ходил он все-таки неуклюже, не как современные люди, но уже и не так беспомощно, как обезьяны. По черепу можно видеть, что головной мозг у обезьяно-человека был гораздо больше, чем у человекообразных обезьян, но все же значительно меньше человеческого.
И зуб обезьяно-человека отличается от обезьяньего и больше похож на человеческий.
Словом, это и не обезьяна и не человек, а обезьяно-человек, который совмещает в себе признаки и обезьяны и человека.
В последние годы китайский ученый Пей при раскопках одного холма в Китае, близ Пекина, нашел кости человекоподобного существа, близкого к обезьяно-человеку, но имевшего еще больше человеческих признаков, чем последний. Ученые назвали это человекоподобное существо — синантропом.
Во время раскопок многие ученые находят в разных местах кости первобытных людей. При этом вместе с костями нередко находят каменные орудия, а также следы огня. На основании этих находок ученые составили представление о том, каким был первобытный человек и каков был его образ жизни.
По всему своему развитию первобытный человек стоял, конечно, выше, чем указанные питекантроп и синантроп. Мозговой череп его был больше, значит, и головной мозг его был более развит, чем у этих предшественников человека. Однако по развитию головного мозга, именно лобных долей полушарий большого мозга, первобытный человек стоял значительно ниже современного человека.
Первобытный человек имел прямую походку. Но ходил он не так хорошо, как современный человек. Он ходил сгорбившись, и ноги у него всегда были немного согнуты в коленях. Руки у него были свободны от ходьбы, и он употреблял орудия, которые изготовлял из камня.
Жил первобытный человек в пещерах и с помощью каменных орудий охотился на диких зверей.
Так, изучая ископаемые остатки древних человекообразных обезьян и древних людей, наука пришла к выводу, что первобытный человек произошел от древних человекообразных обезьян. Древние, вымершие уже, породы человекообразных обезьян и являются предками человека. Они являются предками и современных пород человекообразных обезьян, которые специализировались как древолазающие животные.

Роль труда в очеловечении древней обезьяны.

Итак предками человека являются древние человекообразные обезьяны. Естественно возникает такой вопрос: как же произошло очеловечение этих обезьян? Большое значение для освещения этого вопроса имеет одно из сочинений великого учителя пролетариата Фридриха Энгельса, в котором выясняется роль труда в процессе очеловечения обезьяны.
Прежде всего: где следует искать первоначальную родину предков человека? Конечно, родиной предков человека, все более и более утрачивавших свой волосяной покров, не могли быть области с холодным климатом. Родиной их могли быть только области с жарким климатом. Предполагают, что первоначальной родиной предков человека и являются те области, где и поныне обитают человекообразные обезьяны и где находят ископаемые остатки как древних человекообразных обезьян, так и более близких человеку человекообразных существ. Такими областями являются главным образом тропические области Азии. Родиной предков человека мог быть и тот материк, который когда-то, в очень отдаленные времена, соединял Азию с Австралией, а затем в течение очень долгого времени опускался и заливался водой, а теперь находится под водами Индийского океана.
В этих тропических областях много сотен тысяч лет назад жила чрезвычайно высокоразвитая порода человекообразных обезьян. Эти древние обезьяны жили стаями на деревьях в лесах. Они нередко спускались на землю и передвигались только на задних конечностях, передние же конечности они употребляли при этом для хватания различных предметов, которые они находили вокруг. Но это передвижение только на двух конечностях долгое время было случайным, обезьяны оставались древолазающими животными.
С течением времени покрывавшие эти местности густые леса стали постепенно исчезать, их мало-помалу сменяли степи. И обитавшие в этих лесах человекообразные обезьяны оказались в безлесной местности и вынуждены были передвигаться по земле. В связи с этим и происходило в течение продолжительного времени приспособление к хождению только на двух ногах, и прямая походка у наших отдаленных предков стала постоянной.
Освободившиеся от ходьбы передние конечности стали служить теперь для другой работы: для хватания и держания различных орудий — камней и палок, которые находили наши предки и с помощью которых они добывали себе пищу, нападали и защищались от врагов и т. д. Так, передние конечности из органов передвижения, какими они были раньше, превратились в органы хватания, в органы работы.
Усвоение прямой походки отразилось и на строении всего тела наших предков. Вы, вероятно, помните, какие особенности имеются в строении человеческого скелета (в строении позвоночника, черепа, конечностей), которые связаны с прямой походкой человека. Все эти особенности появились в течение многих тысячелетий. Так постепенно изменялось строение тела наших предков, и оно все более и более приближалось к человеческому.
Важнейшее значение в очеловечении наших предков имел труд. Если раньше они пользовались только теми орудиями, которые они находили в готовом виде в природе, то теперь они стали уже изготовлять орудия. Труд собственно и начинается с изготовления орудий. Вначале это были очень простые орудия — из грубо обработанного камня и палки, затем эти орудия с течением времени все более и более совершенствовались.
Труд оказал решительное влияние как на изменение строения тела, так и на умственное развитие наших предков. В связи с трудовой деятельностью возникла и развилась членораздельная речь, так как во время совместного труда первобытные люди имели потребность кое-что сказать друг другу. Под влиянием труда развивалось мышление — способность думать, размышлять. Такое влияние оказал труд на развитие головного мозга наших предков и он все более и более приближался к человеческому. Развивался мозг, развивалось мышление, развивалась членораздельная речь, все более и более прояснялось человеческое сознание.
Так, в течение сотен тысяч лет под влиянием труда происходило очеловечение наших обезьяноподобных предков, и на основе труда возникло первобытное человеческое общество.
Мы кратко ознакомились с тем, к каким выводам пришла наука о происхождении человека: человек произошел от животных предков и только благодаря труду человек стал человеком. Что же касается бога, то не только не бог сотворил человека, а наоборот: сам человек сотворил себе разных богов. Сотворил себе богов „по образу и подобию своему“. Сотворил в своем воображении, так как в действительности никакого бога не существует. Наука опровергает религиозное учение о сотворении человека богом, как отвергает она и представление о существовании какого бы то ни было бога.

ОГЛАВЛЕНИЕ

I. НАЧАТКИ ФИЗИКИ И ХИМИИ 3

1. Тепловые изменения веществ .... 3
2. Химические изменения веществ .... 17
Воздух и его состав .... 21
Вода и ее состав .... 26
3. Основные законы природы .... 30

II. НАЧАТКИ БИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ .... 37

1. Растение — живой организм .... 38
2. Семя и его прорастание .... 42
3. Питание растения из почвы .... 46
4. Питание растения из воздуха .... 51
5. Передвижение питательных веществ и воды в растении.. 54
6. Дыхание растений .... 58
7. Размножение растений .... 59
Половое размножение растений .... 59
Вегетативное размножение .... 63
8. Заключение .... 64
III. НАЧАТКИ БИОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ .... 66

1. Двигательный аппарат .... 69

2. Питание и научные основы кормления сельскохозяйственных животных 72
3. Дыхание .... 78
4. Кровообращение .... 80
5. Выделение .... 82
6. Как регулируются жизненные процессы в организме животного. 83
Нервная система .... 83
Железы внутренней секреции .... 86
7. Размножение и развитие животных .... 89
8. Заключение .... 93

IV. ЧЕЛОВЕК .... 95

1. Как устроено и живет человеческое тело .... 95
2. Как произошел человек .... 109

{}

Рис. 1. Металлический шар при нагревании расширяется, при охлаждении сжимается.
Рис. 2. Вода при нагревании расширяется.
Рис. 3. Воздух при нагревании расширяется, при охлаждении сжимается.
Рис. 4. Термометр Цельсия.
Рис. 5. Кипячение воды в закрытой колбе.
Рис. 6. Опыт Торичелли.
Рис. 7. Ртутный барометр.
Рис. 8. Металлический барометр.
Рис. 9. Манометр.
Рис. 10. Получение сернистого железа.
Рис. 11. Опыт, выясняющий состав воздуха.
Рис. 12. Добывание кислорода.
Рис. 13. Добывание углекислого газа.
Рис. 14. Фильтрование воды.
Рис. 15. Перегонка воды.
Рис. 16. Добывание водорода.
Рис. 17. Динамомашина.
Рис. 18. Микроскоп.
Рис. 19. Растительные клетки под микроскопом.
Рис. 20. Деление клетки (сильно увеличено).
Рис. 21. Зерно пшеницы. 1 — оболочка; 2 — эндосперм; 3 — почечка и корешок; 4 — семядоля.
Рис. 22. Прорастание семени.
Рис. 23. Прокаливание почвы.
Рис. 24. Корни.
Рис. 25. Проростки горчицы. Видны корневые волоски.
Рис. 26. Клубеньки на корнях бобового растения.
Рис. 27. Опыт, показывающий образование крахмала в зеленом листе на свету.
Рис. 28. Опыт, показывающий выделение кислорода зеленым растением на свету.
Рис. 29. Хлорофилловые зерна в клетке растения, в них видны крупинки крахмала (увеличено).
Рис. 30. Стебель (в разрезе).
Рис. 31. Ветка ивы, стоявшая в воде. Корни отросли выше кольцевой вырезки коры.
Рис. 32. Опыт, показывающий испарение воды листом.
Рис. 33. Цветок вишни (в разрезе).
Рис. 34. Цветок ржи.
Рис. 35. Прорастание пыльцы на рыльце пестика (увеличено).
Рис. 36. Вскрытый кролик. Грудобрюшная преграда удалена. На рисунке показаны: 1 — пищевод, 2 — желудок, 3 — тонкая кишка (начало и конец), 4 — слепая кишка, 5 — толстая кишка, 6 — печень, 7 — желчный пузырь, 8 — поджелудочная железа, 9 — гортань и (ниже) дыхательное горло, 10 — легкие, 11 — сердце, 12 — почки, 13 — мочевой пузырь.
Рис. 37. Животные клетки под микроскопом.
Рис. 38. Скелет коровы.
Рис. 39. Строение сустава: 1 — кость с выпуклой поверхностью (головкой), 2 — кость с вогнутой поверхностью 3 — суставная сумка.
Рис. 40. Мышцы лошади.
Рис. 41. Опыт с мышцей. На мышцу положена соль.
Рис. 42. Желудок коровы (в разрезе): 1 — конец пищевода, 2 — рубец, 3 — сетки, 4 — книжка, 5 — сычуг, 6 — начало тонкой кишки. Стрелками показан путь пищи.
Рис. 43. Органы дыхания (схема).
Рис. 44. Кровь под микроскопом.
Рис. 45. Схема кровообращения. Стрелками показан путь крови.
Рис. 46. Мочевые органы. 1 и 2 — кровеносные сосуды, 3 — 3 — почки, 4 — 4 — мочеточники, 5 — мочевой пузырь.
Рис. 47. Опыт с нервом. На нерв положена соль.
Рис. 48. Щитовидная железа.
Рис. 49. Щенки одного возраста: направо — нормальный, налево — без щитовидной железы.
Рис. 50. Оплодотворение (яйцо в сперматозоиды увеличены).
Рис. 51. Дробление оплодотворенного яйца (схема).
Рис. 52. Вскрытая полость человеческого тела. Грудобрюшной преградой она разделяется на полость груди (в ней находятся сердце, легкие) и полость живота (в ней находятся желудок, кишечник, печень и другие органы).
Рис. 53. Скелет человека. 1 — череп, 2 — ключица, 3 — лопатка, 4 — ребра, 5 — грудная кость, 6 — позвоночник, 7 — таз, 8 — плечевая кость, 9 — кости предплечья, 10 — кости кисти, 11 — бедреная кость, 12 — кости голени, 13 — кости стопы.
Рис. 54. Мышцы человека. Цифрами обозначены: 1 — двуглавая м., 2 — дельтовидная м., 3 — грудная м., 4 — ягодичная м., 5 — икроножная м.
Рис. 55. Органы пищеварения человека. 1 — пищевод, 2 — желудок, 3 — печень, 4 — желчный пузырь, 5 — поджелудочная железа, 6 — тонкая кишка, 7 — толстая кишка, 8 — прямая кишка.
Рис. 56. Легкие человека.
Рис. 57. Бактерии туберкулеза в мокроте чахоточного больного (под микроскопом).
Рис. 58. Сердце человека.
Рис. 59. Нервная система человека.
Рис. 60. Голова и шея человека в разрезе. Видны большой мозг, мозжечок, продолговатый мозг и верхний отдел спинного мозга.
Рис. 61. Девочка до лечения и после лечения препаратом щитовидной железы.
Рис. 62. Чарльз Дарвин.
Рис. 63. Волосатый человек.
Рис. 64. Хвостатый человек.
Рис. 65. Добавочные соски.
Рис. 66. Зародыши животных и человека на разных стадиях развития: 1-й ряд — рыбы, 2-й — птицы, 3-й — кролика, 4-й — обезьяны, 5-й — человека.
Рис. 67. Человекообразная обезьяна — оранг-утанг.
Рис. 68. Скелеты человека и человекообразной обезьяны.
Рис. 69. Кости обезьяно-человека (показаны в двух видах).
Рис. 70. Каменные орудия (рубила) первобытных людей.