LISTOPAD 1962 ZESZYT 11 P A Ń S T W O W E W Y D A W N I C T W O N A U K O W E
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
ORGAN POLSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYRODNIKÓW IM. KOPERNIKA
Z a le c o n o d o b ib lio te k n a u c z y c ie ls k ic h i lic e a ln y c h p is m e m M i n is t e r s t w a O ś w ia ty n r IV /O c-2734/47
*
T R E Ś Ć Z E S Z Y T U 11 (1937)
L i t y ń s k i T ., P r z e m y ś l a r o l n i c t w o ... 273
W i ę c k o w s k i S., B a r w ik i a s y m i l a c y j n e ... 278
K o r p a c z e w s k a W ., G r y p a c z y ... 283
P a c k a r d A ., S t a c j a Z o o lo g ic z n a w N e a p o l u ... 286
D r z y c i m s k i I., O b s e r w a c je n a d f a u n ą p r z y b r z e ż n ą A d r i a t y k u . . . . 289
D ro b ia z g i p r z y r o d n ic z e Z a ją c b ie l a k (L. P o m a r n a c k i ) ... 291
S s a k i N o w e j G w in e i (K . S z m i d t ) ...292
Ż y cie w M o rz u C z a r n y m (W. B i l e w s k i ) ... 294
R o z m a i t o ś c i ... 295
R e c e n z je L e c h W ilc z e k : J a j k o j a j k u n ie r ó w n e (W. S t r o j n y ) ... 297
H a n s S c h n e id e r h ó h n : Z ło ż a r u d (K a z im ie r z M a ś la n k ie w ic z ) . . . . 297
J e r z y S to b iń s k i: S a m e k w a s y ( K a z im ie r z M a ś l a n k i e w i c z ) ... 298
S p r a w o z d a n ia I O g ó ln o p o ls k a S tu d e n c k a W y s ta w a F o to g r a f ii P r z y r o d n ic z e j . . . . 298
S p r a w o z d a n ie z d z ia ła ln o ś c i O d d z. Ł ó d z k ie g o P o l. T o w . P r z y r . im . K o p e r n i k a z a I p ó łro c z e 1962 r ... 298
S p r a w o z d a n ie z d z ia ła ln o ś c i O d d z. P o z n a ń s k ie g o P o l. T o w . P r z y r . im . K o p e r n ik a z a o k r e s o d 1 s ty c z n ia d o 31 g r u d n i a 1961 r ... 299
Z a k o ń c z e n ie K o n k u r s u n a p r a c e b a d a w c z e z z a k r e s u e w o lu c ji o r g a n ic z n e j (H . D o m in a s ) ...300
L is ty d o R e d a k c ji W z w ią z k u z n o t a t k ą — „ F a le r a d i o w e a k ie łk o w a n ie n a s i o n ” (A . C ie - c i u r a ) ...300
S p i s p l a n s z
l a . S m a r d z ja d a l n y — M o r c h e lla e s c u le n ta L — F o t. Z. P n ie w s k i Ib . J a r z y n ó w k a k ę d z ie r z a w a — H e lv e l la c r is p a F r . — F o t. Z. P n ie w s k i I l a . K a r k o n o s k i P a r k N a ro d o w y . W o d o s p a d S z k la r k i. — F o t. W . S tr o jn y I l b . R e z e r w a t P r z y r o d y S tr z e lin ie c W ie lk i w G ó r a c h S to ło w y c h (pow . K ło d z k o ).
F o t. W . S tr o jn y
I l i a . P o m r o w y w ie lk i e — L i m a x m a x i m u s L . — F o t. W . S tr o jn y I l l b . P ij a w k a le k a r s k a — H ir u d o m e d ic in a lis L . — F o t. W . S tr o jn y
IV a . R ó ża r d z a w a — R o sa r u b ig in o s a L . — F o t. W . S tr o jn y IV b . R ó ż a — R o sa fo lio s a N u tt. — F o t. W . S tr o j n y
N a o k ła d c e : K O C Z K O D A N G Ó R S K I — C e r c o p ith e c u s U h o e s ti S e ia te r . A f r y k a — K o n g o . — F o t. W . S tr o jn y
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
ORGAN P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W IM. KOPERNIKA
L IST O PA D 1962 Z ESZ Y T 10 (1937)
T A D E U S Z L IT Y Ń S K I (K ra k ó w )
P R Z E M Y S Ł A R O L N IC T W O
Jednym z najbardziej charakterystycznych zjaw isk obecnego stulecia jest wzrastający stale i w coraz silniejszym tem pie przyrost ludności na św iecie. I tak, gdy pod koniec ubiegłego w ieku liczba m ieszkańców naszego globu w y nosiła w przybliżeniu 1,5 miliarda, w r. 1930 wzrosła ona do 2 m iliardów, a w r. 1960 do około 3 m iliardów. Łatw o obliczyć, że przy obecnym wzroście liczba ludności na św iecie pod koniec X X w ieku wahać się będzie w gra
nicach 5 do 6 m iliardów.
W tej sytuacji staje przed rolnictw em pro
blem niezm iernej doniosłości, zadanie w yżyw ie
nia coraz większej liczby m ieszkańców naszego globu. Problem ten jest tym bardziej palący, jeśli się zważy, że nie cała dzisiejsza ludność na św iecie odżywia się w sposób zapewniający jej m ożliw e warunki higieniczne i zdrowie.
I tak z danych statystycznych FAO z roku 1961 wynika, że 40— 50% m ieszkańców na św iecie należy zaliczyć do niedożyw ionych, a w Azji i Afryce około 10 m ilionów umiera rocznie z głodu.
Nasuwa się oczyw iście dla każdego pytanie, czy rolnictwo potrafi dostarczyć potrzebnej ilo
ści pożywienia, czy potrafi usunąć grożące ludz
kości widmo głodu? N ie w ydaje się, aby prze
kraczało to jego m ożliwości. Oczywiście, aby produkcja rolnicza m ogła wzrosnąć co najmniej proporcjonalnie do przyrostu ludności, muszą być oddane do jej dyspozycji now e obszary ziemi, dziś nie użytkow ane jeszcze, muszą być udoskonalone prym ityw ne w w ielu krajach s y stem y rolnictwa — dotyczy to zwłaszcza tzw.
\ . , l r
krajów gospodarczo zacofanych, a przede wszystkim rozbudowany musi być przemysł, bez którego nie możemy sobie dziś wyobrazić nowoczesnego rolnictwa.
Że tak jest istotnie, że rozwój rolnictwa po
zostaje w bezpośredniej zależności od przemy
słu dowodzi chyba to, że w łaśnie kraje o słabo rozwiniętym przem yśle posiadają największe trudności w nakarmieniu, odzianiu i zatrudnie
niu sw oich mieszkańców. I tak na czele św ia
towego rolnictwa stoją wysoko uprzem ysło
w ione kraje Europy, USA i Japonia. W porów
naniu do słabo uprzem ysłowionych krajów Azji i Afryki wykazują one pow ażniejsze nad
w yżki produkcji rolniczej. Jak w ielk ie różnice m iędzy nimi zachodzą świadczą najlepiej choćby ilości kalorii przypadające dziennie na jednego mieszkańca w U SA i Indiach. Otóż gdy w U SA w ynoszą one 3130 kalorii, przy kon
sumpcji białka 93 g, w Indiach nie osiągają one 2000 kalorii przy 52 g białka.
Nie ulega wątpliwości, że spośród różnych gałęzi przemysłu, przemysł chem iczny należy do tych, które m oże w największym stopniu przyczyniają się do podniesienia rolnictwa, że wspomnę o przemyśle naw ozow ym dostarcza
jącym tzw. nawozów sztucznych, przem yśle chemicznym produkującym herbicydy oczy
szczające łany roślin uprawnych z chwastów, wytwarzającym insektycydy i fungicydy zwal
czające różnego rodzaju szkodniki, choroby itp.
Przed więcej niż stu la ty w w ielu krajach prawie jedynym stosowanym przez rolników środkiem użyźniającym pola był nawóz sta-
39
274
jenny, obok kom postów produkowanych z od
padków gospodarskich, popiołu pozostającego z drzewa, stanowiącego w tych czasach głów ny m ateriał opałow y, kości m ielonych i marglu.
Płodozmian stanowiła tzw. trójpolówka, na którą składały się dwa zboża i ugór. Przeciętne plony zbóż w yn o siły zaledw ie 8 q z ha. Pow aż
nym krokiem naprzód było w prow adzenie czte- ropolówki z uprawą koniczyny i okopowych, co przyczyniło się do zwiększenia plonów zbóż dwukrotnie, bo z 8 do 16 q z ha. Jednakże w ła
ściw y rozwój rolnictwa nastąpił dopiero w dru
giej połow ie X IX w ieku, kiedy pow staw ać za
czął przemysł nawozowy. W prowadzenie do praktyki rolniczej tzw. naw ozów sztucznych spowodowało dalszy wzrost zbóż do 30 q z ha.
P ierw szym nawozem sztucznym produkowa
nym na skalę przem ysłową był superfosfat.
Jakkolwiek pierwszym , który wskazał sposób zw iększenia efektyw ności nawożenia kośćm i był Justus L i e b i g , to jednak pierwsza fabryka superfosfatu pow stała nie w Niem czech, ale w A nglii w roku 1843 w Rotham sted pod Lon
dynem , tam gdzie m ieści się dziś znana na cały św iat ze sw ych badań naukowych rolniczych Stacja Doświadczalna.
Jako surow iec do produkcji superfosfatu po
jaw iać się zaczęły obok kości odkryw ane tu
i ówdzie na kuli ziem skiej fosforyty i apatyty.
Zapas ich na św iecie w ynoszący w przybliżeniu 50 bilionów ton starczy zapewne na długie je
szcze lata, choć nie jest rzeczą wykluczoną, że któregoś dnia w przyszłości brak ich ograniczyć m oże w pow ażnym stopniu produkcję rolniczą.
Podczas gdy w skali św iatow ej problem fosfo
rowy dziś jeszcze nie przedstawia niepokojące
go zjaw iska, stanowi on new ralgiczny punkt w tych krajach, które przyroda pozbawiła na
turalnych złóż fosforytow ych i które skazane są na import surowca fosforow ego z zagranicy.
Problem zaopatrzenia rolnictw a w potas zo
stał rozwiązany z chw ilą odkrycia złóż potaso
w ych w N iem czech w okolicy Stassfurtu w po
łow ie X IX wieku. Zastąpiły one do tego czasu stosow any jako nawóz potasow y popiół ro-
- K —N Compcsu
R y c . 1. B ez tr z e c h p o d s ta w o w y c h p ie r w i a s tk ó w c h e m ic z n y c h (tzw . tr io c h e m ic z n e N, P i K ) n o r m a ln y ro z w ó j r o ś lin j e s t n ie m o ż liw y . J ę c z m ie ń b e z K , b e z N,
b e ż P o ra z n a p e łn e j p o ż y w c e N P K
ślinny. Z czasem odkryte zostały złoża i w in nych krajach europejskich i zamorskich, jed
nakże przez długie lata, bo aż do końca pierw szej w ojny św iatow ej, N iem cy posiadały mono
pol na sole potasowe, dyktując ceny. Zapasy soli potasowej na św iecie są ogromne i zapewne nie należy obawiać się ich szybkiego wyczerpania, tym bardziej, że obok złóż solnych znajdują się nieprzebrane ilości soli potasowych w morzach, oceanach i jeziorach słonych.
N iestety, podobnie do złóż fosforytow ych zło
ża soli potasow ych nie są równom iernie roz
m ieszczone na św iecie. Obok państw, dla któ
rych stanow ią one źródło poważnego dochodu, znajdują się państwa pozbawione tych bogactw naturalnych. Państwa te są zmuszone bądź im portować sole potasowe z zagranicy, bądź radzą sobie w ten sposób, że wykorzystują inne do
stępne im źródła potasu, jak np. p yły odlotow e z cem entow ni, zmniejszając przynajmniej w części import tego ważnego i niezbędnego dla roślin składnika nawozowego.
Może stosunkowo najprościej w ygląda pro
blem zaopatrzenia rolnictwa w trzeci pierw ia
stek trio chem icznego, tj. w azot. Początkowo znane b yły tylko 2 źródła naw ozów azotowych, złoża saletry sodowej w Chile oraz siarczan am onu produkowany z amoniaku przez niektóre gazow nie i koksownie. O czyw iście oba te źródła w m iarę w zrostu zapotrzebowania rolnictwa na azot okazały się niewystarczające. Niem cy, od
cięci od dow ozu saletry chilijskiej, opracowali w czasie pierw szej w ojny św iatow ej m etodę wiązania azotu atm osferycznego z wodorem w od y na am oniak i tym sposobem uniezależnili się zupełnie od zagranicy. Dziś m etoda syntezy am oniaku z pierw iastków jest szeroko stoso
wana na całym św iecie, będąc podstawą fabry
kacji niem al w szystkich naw ozów azotowych.
Wobec niezm ierzonych ilości azotu w atm osfe
rze nie potrzebujem y obaw iać się braku nawo
zów azotow ych dla rolnictw a w przyszłości.
Zapytajm y, jak na odcinku tych trzech pod
staw ow ych makroskładników, tj. NPK, zam ie
rza przem ysł zaopatrzyć nasze rolnictwo w na
w ozy sztuczne. Otóż jeśli chodzi o azot, sytuacja w ygląda bardzo pom yślnie. Posiadam y w tej
R y c . 2. P o le S ta c j i D o ś w ia d c z a ln e j w R o th a m s te d w A n g lii. W p ły w n a w o ż e n ia a z o to w o -p o ta s o w e g o (po
l e t k a c ie m n e ) w z g l. ty l k o p o ta s o w e g o (p o le tk a ja s n e ) n a ro z w ó j p sz e n ic y
275
chwili 3 duże Zakłady Związków Azotowych w Chorzowie, Tarnowie i Kędzierzynie, w bu
dowie znajduje się czwarta fabryka w Puła
wach. Dzięki tem u ilości dostarczanych rolnic
twu nawozów azotowych wzrastają z roku na rok i przewiduje się, że w roku 1965 wyniosą one 464 tysiące ton czystego składnika azoto
wego (N).
Mniej korzystnie przedstawia się sprawa na
wozów fosforowych. N ależym y niestety do tych państw, które nie posiadają znaczniejszych ilości własnych złóż fosforytow ych i które z tego po
wodu zdane są na import surowca fosforowego z zagranicy. W prawdzie w Annopolu nad Wisłą znajdują się w eksploatacji nasze krajowe fosfo
ryty, jednak z powodu niskiej zawartości fosforu nie nadają się one do w yrobu superfosfatu.
Przychodzą na rynek w formie bardzo subtel
nie rozdrobnionej mączki zwanej „Annofosem”.
Do w yrobu superfosfatu i innych nawozów fosforowych zużytkow ujem y przeto importo
wane z zagranięy fosforyty i apatyty. Produkcja ich u nas stale wzrasta i w yn iesie pod koniec planu V -letniego 400 tysięcy ton czystego skład
nika fosforowego (P2O5).
Przy produkcji naw ozów potasowych zdani jesteśm y całkowicie na import z zagranicy. Po
chodzi to stąd, że jakkolw iek posiadamy w kraju odkryte po w ojnie złoża soli potaso
wych w Kłodawie na Kujawach, to jednak w o
bec konieczności przeróbki niskoprocentowego surowca karnalitowego na skoncentrowane sole potasowe i będącego dopiero w budowie kombi
natu chemicznego, zapotrzebowanie rolnictwa w nawozy potasowe pokrywać m usim y na razie z zagranicy. Przypuszcza się, że już w r. 1965 Kłodawa dostarczy rolnictwu pierwszych 25 ty sięcy ton czystego składnika potasowego.
Dzięki wzmożonej produkcji i dostawom przemysłu, rolnictwo pod koniec planu V -let- niego będzie mogło stosować 2-krotnie więcej nawozów azotowych, fosforowych i potasowych aniżeli w r. 1959, co daje około 78 kg czystych składników NPK na ha użytków rolnych. Nie jest to dużo w porównaniu z konsumpcją na
w ozów sztucznych na zachodzie Europy, nie
mniej jest to pow ażny krok naprzód w kie
runku zwiększenia żyzności gleby i podniesie
nia naszej produkcji rolniczej.
O korzystnym działaniu wapna na strukturę gleby i na jej odczyn, a pośrednio na rozwój i plonowanie roślin uprawnych, wiedziano od najdawniejszych czasów, choć po większej czę
ści nie zdawano sobie sprawy z istoty jego dzia
łania. I dlatego wapnowanie i marglowanie było jednym z najdawniejszych zabiegów agro
technicznych, znanych już w starożytności.
N ależy też ono i dzisiaj do czynności związa
nych nieodłącznie z prowadzeniem jakiegokol
w iek płodozmianu.
Surowcem dla produkcji nawozów wapnio
wych są skały wapienne, eksploatowane przede wszystkim dla celów budowlanych. Przy m ie
leniu ich i w ypalaniu powstają odpadki, które zużytkowuje rolnictwo dla celów nawozowych.
Poza przem ysłem budowlanym i inne gałęzie
R yc. 3. N a w o ż e n ie fo s fo re m w y b itn ie p o d n o s i p lo n y . Z ie m n ia k i n a s u p e r fo s fa c ie (n a le w o ) i b e z te g o n a
w o z u (na p ra w o )
przem ysłu dostarczają wapna, jak np.: przemysł stalow y, celulozowy, sodowy, cukrowniczy itp.
Pod koniec planu V-letniego nasze rolnictwo ma otrzymać tą drogą około 1 m iliona ton czy
stego składnika nawozowego (CaO).
Przem ysł przychodzi rolnictwu z pomocą nie tylko dostarczając mu środków użyźniających glebę i rośliny w formie różnego rodzaju na
wozów, ale oddając do jego dyspozycji środki, przy pomocy których zwalczać można rozma
itego rodzaju szkodniki, takie jak chwasty, grzyby i owady. Szczególnie w ysokie straty po
nosi rolnictwo od chwastów. Są one wielokrot
nie większe od szkód powodowanych przez cho
roby i szkodniki zwierzęce. Obliczono, że obni
żają one produkcję zbóż średnio o 3— 5 q, pro
dukcję ziemniaków o 15 q, a plony buraków o 40 q z ha. Jeżeli z uczuciem zazdrości pa
trzym y na wysokie plony otrzym yw ane w kra
jach zachodnich, to jest to w ynikiem nie tylko stosowania w tych krajach znacznie w yższych dawek nawozowych aniżeli u nas, ale i po
wszechnego stosowania środków chwastobój
czych. N iejednego turystę czy naukowca zw ie
dzającego te kraje uderza m iędzy innymi ogromna czystość łanów, niemal zupełnie nie- zachwaszczonych. Dlatego walka z chwastami jest równie ważna jak walka z kwasotą glebową
R yc. 4. S y n te z a a m o n ia k u z p ie r w ia s tk ó w — fr a g m e n t f a b r y k i
39.
276
R yc. 6. F a b r y k a c j a s u p e r f o s f a tu — u r z ą d z e n ia d o r o z tw a r z a n i a fo s fo ry tó w
nazw chem icznych nazywa się je często symbo
lami, takim i jak preparat 2,4-D, preparat MCPA, itp. Szczególnie na preparaty te wraż
liw e są rośliny dw uliścienne, dzięki czemu można przy ich pomocy zwalczać chw asty dw u
liścienne w łanie roślin jednoliściennych, np.
zbóż. Ich cechą charakterystyczną jest nie tylko ich w ysoka selektyw ność, ale przede w szystkim to, że w odróżnieniu od dawniej stosow anych środków chwastobójczych, działają one już w bardzo dużych rozcieńczeniach. Pochodzi to * stąd, że posiadają one dużą łatw ość rozchodze
nia się w roślinie. Działanie ich jest w ięc nie tylko lokalne w m iejscu zastosowania, ale roz
ciąga się na całą roślinę, również i na jej części podziemne, co ma szczególne znaczenie np.
w w alce z w ieloletnim i chwastami o silnym i rozgałęzionym system ie korzeniowym.
N iektóre herbicydy tego typu posiadają od
w rotne działanie, tzn. niszczą rośliny jednoli- ścienne, pozostawiając w stanie nieuszkodzo
nym r o ślin y ‘ dw uliścienne. Dzięki tem u znaj
dują one zastosowanie w rolnictwie do zwal
czania chw astów jednoliściennych w łanach ro
ślin dw uliściennych, np. okopowych. Należą do nich pochodne kw asu karbaminowego, np. fen y- lokarbaminian izopropylow y itp. N ie posiadają one jednak tego znaczenia co pierwsze, a to z tego powodu, że w w alce z odchwaszczaniem łanów roślin dw uliściennych (poza m otylko
w ym i) wystarczającą zazwyczaj rolę spełniają rozmaitego rodzaju uprawki agrotechniczne, takie jak okopyw anie, redlenie, itp.
Oprócz herbicydów typu auksyn znane są i herbicydy typu parzącego. Różnią się one od poprzednich zasadniczo tym, że działanie ich nie polega na przem ieszczaniu się ich w rośli
nie, ale na niszczeniu tkanki w m iejscu zetknię
cia się ich z powierzchnią rośliny. Nie niszczą one dlatego korzeni chwastów, co do pewnego stopnia obniża ich w artość w porównaniu z her
bicydami grupy poprzedniej. Należą tu różne pochodne nitrow e krezolu, np. 4,6-dwunitro- ortokrezol, w skrócie zwany preparatem DNOC, itp. -
Podobnie jak w produkcji nawozów, tak i w produkcji i stosow aniu herbicydów zaj
i niedostatecznym zaopatrzeniem gleb w pod
staw ow e dla roślin składniki pokarmowe.
W w alce z chwastami nadzwyczaj cenne oka
zały się rozmaite preparaty chemiczne, toteż przem ysł chem iczny produkuje i oddaje rol
nictw u różnego rodzaju środki chwastobójcze, zwane też herbicydami. Daw niej niszczono chw asty przy pomocy niektórych chem ikalii toksycznych, takich jak np. siarczan miedzi, arsenin sodow y w zględnie za pomocą niektó
rych nawozów, np. kainit lub azotniak pylisty.
Jednakże środki te niszcząc chwasty, uszka
dzały częściowo i zboża, obniżając przez to ich plony, a co w ięcej niektóre z nich, np. związki arsenu, stanowiąc siln e trucizny dla zwierząt, b yły niebezpieczne w użyciu. Toteż ogromną zdobyczą nauki było w yk rycie i zastosowanie w rolnictw ie herbicydów o silnie selektyw nym czyli w ybiórczym działaniu. Charakterem sw oim zbliżone do hormonów roślinnych, czyli tzw. auksyn, działają one w stężeniach m ałych stym ulująco, natomiast w stężeniach dużych niszcząco na tkankę roślinną, pow odując nie
norm alny jej rozwój, zaburzenia fizjologiczne a w końcu śmierć rośliny. Okazało się, że nie w szystkie gatunki roślin reagują jednakowo na te substancje. G dy jedne są bardzo w rażliw e, inne nie reagują na nie praw ie zupełnie. Dzięki tem u m amy m ożność przy ich pomocy niszczyć jedne rośliny, np. chw asty w obecności innych, tj. roślin uprawianych.
Do najbardziej znanych i skutecznych herbi
cydów typu auksyn należą rozmaite pochodne kw asu fenoksyoctow ego, np. kw as 2,4-dwuchlo- rofenoksyoctowy, kwas 2-m etyło-4-chlorofeno- ksyoctow y i inne. Wobec skom plikow anych ich
R yc. 5. W y c ią g a n ie w ó z k ó w n a ła d o w a n y c h f o s f o r y ta m i w j e d n e j z k o p a lń a f r y k a ń s k ic h
277
m ujem y jedno z dalszych m iejsc w porównaniu z zagranicą. Jednakże i na tym odcinku prze
mysł i rolnictwo starają się nadrobić opóźnienia lat poprzednich.
Obok chwastów do poważniejszej obniżki na
szych płodów rolnych przyczyniać się mogą rozmaitego rodzaju grzyby pasożytnicze. Rol
nicy i ogrodnicy dzięki przem ysłowi chem icz
nemu mają jednak środki, przy pomocy których mogą skutecznie z nimi walczyć. Do środków tych, zwanych ogólnie fungicydam i, należą roz
m aite preparaty m iedziowe, siarkowe, orga
niczne itp.
Trzecią grupę środków stosowanych w ochro
nie roślin stanowią tzw. insektycydy. Ich za
daniem jest zwalczanie owadów niszczących plony. Działają one albo na drodze kontakto
w ej, tj. przez zw ykłe zetknięcie się z nimi ciała owada, albo wew nętrznie po spożyciu ich przez żerującego owada razem z tkanką roślinną.
Pierw sze z nich stosuje się przeciwko owadom posiadającym delikatną okryw ę ciała i niszczą
cym rośliny przez nakłuwanie tkanek i w y sy sanie soków. Owady takie giną w zetknięciu z preparatami chemicznymi, tak jak ginęły chwasty od herbicydów o działaniu parzącym.
Działanie drugiej grupy środków owadobój
czych polega na spożyciu ich i w yw ołaniu za
trucia. Są wreszcie i takie insektycydy, które działają zarówno w ew nętrznie, jak i kontak
towo przez okryw ę ciała owada. Trucizny kon
taktowe, jakie stosowano przed wojną, np. ni
kotyna, były mało skuteczne, nie m iały one bo
wiem działania trw ałego i zabijały owady je
dynie w trakcie aplikowania ich. Podobnie i trucizny działające wew nętrznie, jak np. ar- szenik, nie m iały uniwersalnego zastosowania, gdyż można je było użyć do walki tylko z nie
którymi gatunkami owadów.
Ogromnym krokiem naprzód w dziedzinie walki ze szkodnikami zwierzęcym i było wypro
dukowanie w czasie ostatniej w ojny tzw. pre
paratu DDT, będącego chlorową pochodną ben
zenu. Preparat ten oddał nieocenione usługi nie tylko podczas samej wojny, chroniąc żołnierzy przed odwieczną plagą wojska, jaką są wszy, ale i po wojnie, dzięki swoim w ielu zaletom
R y c . 7. P r z e r ó b k a s u r o w e j k o p a lin y n a s k o n c e n tr o w a n e sole p o ta s o w e — k a d z ie k r y s ta liz a c y jn e
R yc. 8. Z w a lc z a n ie c h w a s tó w p rz y p o m o c y h e rb ic y d ó w . G o rc z y c a i ję c z m ie ń n a le w o n ie tr a k to w a n e , n a
p r a w o o p ry s k a n e 2,4-D
i skutecznemu działaniu, jako jeden z najbar
dziej rozpowszechnionych insektycydów . Jego uniwersalne działanie polega na tym, że jako trucizna działać on może zarówno w ew nętrznie, jak i kontaktowo, a poza tym posiada on szereg sprzyjających właściwości, a m ianowicie jest w zględnie trwały, nielotny i odporny na czyn
niki klim atyczne. DDT jest u nas wyrabiany pod nazwą azotoksu i jest szeroko stosowany w uprawach połowych, w sadownictwie, w uprawach warzywnych oraz w magazynach, gdzie chroni zboże i mąkę przed insektami.
Cl Cl Cl
\ l / c
C l - / \ - Ć - / V c l
\ ___/ H \ __/
R yc. 9. B u d o w a c h e m ic z n a p r e p a r a t u D D T
Nie m ielibyśm y pełnego obrazu usług, jakie przemysł oddaje rolnictwu, gdybyśm y nie przedstawili choć w najw iększym skrócie tego, co daje on zootechnice na odcinku żyw ienia zwierząt domowych. I tak szereg produktów odpadkowych przemysłu chemicznego stosuje się jako karmę dla inwentarza. Należą do nich np. makuchy, pozostałość z rzepaku po w yciąg
nięciu z niego oleju przy w yrobie margaryny, materiał szczególnie w białko bogaty. Podobnie i inne produkty odpadkowe przem ysłu browar
nianego, spirytusowego, cukrowniczego, mączka mięsna, rybia itp. znajdują szerokie zastosowa
nie jako cenna karma dla zwierząt. Mocznik produkowany jest przez przemysł nie tylko jako cenny nawóz azotowy, ale i jako dodatek do paszy, uzupełniając tym sposobem deficyt białka w diecie zwierząt dom owych. Ponieważ w iele pokarmów posiada niedostateczną ilość składników m ineralnych, przeto przem ysł do
starcza rolnictwu szereg dodatków mineralnych do paszy, które podaje się zwierzętom bądź od
dzielnie, bądź jako dodatki do paszy. Należą tu takie substancje, jak sól zwyczajna, kreda, fo
sforany wapnia, tlenki żelaza, jodek potasu, itp.
Zwraca się również uw agę i na potrzeby w ita
m inowe zwierząt domowych, podając zw ierzę
tom naświetlane drożdże, oleje, itp. W latach
278
ostatnich stwierdzono, że dodatek do karmy pew nych antybiotyków , np. penicyliny, aureo- m ycyny albo terram ycyny wzmaga ogrom nie wzrost oraz odporność niektórych zw ierząt go
spodarskich na różne choroby, jak grypa, bie
gunka, itp. Ilości antybiotyków wprowadzone tą drogą do organizm u zw ierzęcego są daleko niższe od tych, jakie stosuje się do celów lecz
niczych.
Pow iązanie przem ysłu z rolnictwem jest ogromne. N ie można sobie po prostu wyobrazić już dzisiaj nowoczesnego rolnictwa, nie zaopa
tryw anego w nawozy, środki ochrony roślin,
różnego rodzaju dodatki do karmy zwierząt itp.
Z drugiej strony i w iele gałęzi przem ysłu nie istniałoby w ogóle bez dostaw surowca roślin
nego pochodzenia, że wspom nim y choćby 0 przem yśle cukrowniczym, gorzelniczym, tłu szczow ym itd., nie m ówiąc o podstawowych usługach, jakie oddaje rolnictwo społeczeństw u w ogóle zapewniając mu środki żywności na codzień. Dlatego dobrobyt i postęp wykazują jedynie te kraje, w których oba te piony gospo
darki narodowej uzupełniają się wzajemnie, 1 w których jednaką troską otaczany jest za
równo przem ysł, jak i rolnictwo.
S T A N IS Ł A W W IĘ C K O W S K I (K ra k ó w )
B A R W IK I A S Y M IL A C Y JN E
P o w s z e c h n ie w ia d o m o , że b a r w ik i a s y m ila c y jn e z lo k a liz o w a n e są n a jc z ę ś c ie j w c h lo r o p la s ta c h lu b c h r o m a to f o r a c h i b io r ą u d z ia ł w a s y m il a c ji d w u tle n k u w ę g la . W ie d z a o ty c h b a r w ik a c h p o s z e r z y ła się z n a c z n ie w c ią g u o s t a tn i c h k ilk u d z ie s ię c iu la t, d z ię k i w p r o w a d z e n iu d o b a d a ń m e to d c h r o m a to g r a f ic z n y c h (k o lu m n o w e j i b ib u ło w e j), d o k ła d n y c h s p e k tr o f o to m e t r ó w o r a z z n a c z o n y c h p ie r w ia s tk ó w .
B a r w ik i a s y m ila c y jn e m o ż n a p o d z ie lić , w z a le ż n o ś c i od b u d o w y c h e m ic z n e j i w ła ś c iw o ś c i fiz y k o - c h e m ic z - n y c h , n a tr z y g r u p y , a m ia n o w ic ie :
1. b a r w i k i c h lo r o filo w e 2. k a r o te n o id y
3. fik o b ilin y .
C h lo r o file . Z n a m y n a s t ę p u ją c e b a r w i k i c h lo r o f i
lo w e : c h lo r o f il a, b, c, d, e, b a k te r io c h l o r o f il i b a k t e - r io w ir y d y n ę . D o ty c h c z a s p o z n a n o b u d o w ę c h e m ic z n ą c h lo r o f ilu a, c h lo r o f ilu b o ra z b a k te r io c h l o r o f ilu . B u d o w a c h e m ic z n a ty c h z w ią z k ó w o m ó w io n a j e s t w k a ż d y m p o d r ę c z n ik u b io c h e m ii czy fiz jo lo g ii r o ś lin i n ie m a p o tr z e b y d o k ła d n ie j e j t u o p is y w a ć . D la o tr z y m a n i a p e łn ie js z e g o o b r a z u p r z e d s ta w io n o ty lk o n a ry s . 1 w z o ry c h e m ic z n e p o z n a n y c h c h lo r o filó w . C z ą s te c z k a c h lo r o filu s k ł a d a się z p ie r ś c ie n ia o u k ła d z ie p o r f ir y n y , do k tó r e g o d o łą c z o n a j e s t r e s z ta f i to l u i m e ta n o lu . W ś r o d k u p ie r ś c ie n ia z n a jd u j e się a to m m a g n e z u . Z k o le i p ie r ś c ie ń p o r f ir y n o w y z b u d o w a n y je s t z c z te re c h m n ie js z y c h p ie r ś c ie n i o u k ła d z ie p ir o lu . R ó ż n ic e w b u d o w ie c h e m ic z n e j c h lo r o f ilu a, b i b a k te r io c h lo r o f ilu są n ie z n a c z n e i d o ty c z ą ty lk o b o c z n y c h p o d s ta w n ik ó w . N a le ż y p rz y p u s z c z a ć , że p o z o s ta łe c h lo r o file b ę d ą m ia ły te n sa m z a s a d n ic z y s z k ie le t b u d o w y .
D o n a jw a ż n ie js z y c h w ła ś c iw o ś c i f iz y k o -c h e m ic z n y c h c h lo r o filó w , m a ją c y c h d u ż e z n a c z e n ie b io lo g ic z n e , n a le ż ą :
1. A b s o r p c ja ś w ia tła . B a r w ik i z ie lo n e a b s o r b u ją ś w ia tło w cz ę śc i w id z ia ln e j w id m a z m a k s im u m w c z e rw ie n i i n ie b ie s k o -f io le c ie . P o ło ż e n ie m a k s im ó w a b s o r p c ji w o k r e ś lo n y m ro z p u s z c z a ln ik u je s t t a k c h a r a k t e r y s t y c z n e d la k a ż d e g o c h lo r o f ilu (z r e s z tą ta k ż e i d la b a r w ik ó w n ie c h lo ro f ilo w y c h ), że s ta n o w i g łó w n ą p o d s ta w ę d o ic h id e n ty f ik o w a n ia .
2. F lu o r e s c e n c ja . C h lo ro f ile w y k a z u ją z ja w is k o f lu o r e s c e n c ji (e m is ji ś w ia t ła p o n a ś w ie tle n iu ). E m itu ją o n e ś w ia tło o c h a r a k t e r y s t y c z n y m w id m ie z m a k s i
m u m w d a le k ie j c z e rw ie n i. F lu o r e s c e n c ja b a r w ik ó w w ro z p u s z c z a ln ik a c h o rg a n ic z n y c h (n p . w a c e to n ie , a lk o h o lu ) j e s t m n ie j w ię c e j 10 X in te n s y w n ie js z a n iż w n ie u s z k o d z o n y c h liś c ia c h , k tó r e e m i tu j ą o k o ło 2°/o p o c h ło n ię te g o ś w ia tła .
3. W ra ż liw o ś ć n a ś w ia tło . P o d w p ły w e m w y ż sz y c h in te n s y w n o ś c i ś w ia t ła z a c h o d z i n ie ty lk o b le d n ię c ie w y c ią g ó w c h lo r o filu , lecz m o ż e ró w ie ż z a n ik a ć c h lo r o f il w liś c ia c h n ie u s z k o d z o n y c h .
C h lo ro f ile w r o z p u s z c z a ln ik a c h o rg a n ic z n y c h m a ją in n e w ła ś c iw o ś c i fiz y k o -c h e m ic z n e n iż w k o m ó r k a c h . D z is ia j i s tn i e ją d o s ta te c z n e d o w o d y , a b y m óc s t w i e r d z ić , że w k o m ó r c e b a r w i k i z n a jd u j ą się w p o w ią z a n iu z b ia ł k ie m i lip id a m i. N a jw a ż n ie js z a z m ia n a w ła ś c iw o ś c i w y w o ła n a e k s t r a k c j ą to p rz e s u n ię c ie k u f a lo m k r ó ts z y m o d p o w ie d n ic h m a k s im ó w a b s o r p c ji i f lu o r e s c e n c ji, n p . m a k s im u m a b s o r p c ji c h lo r o filu a w c z e r w ie n i p r z e s u w a się o o k o ło 10 mji,, n a to m ia s t b a k te r io c h l o r o f i lu d o 100 rnju.
W o s t a tn i c h la t a c h p r z e p r o w a d z a się b a rd z o i n t e n s y w n e b a d a n ia n a d w id m a m i a b s o r p c y jn y m i i f lu o -
R y s. 1. W zó r s t r u k t u r a l n y c h lo r o filu a (A) i b a k t e r i o c h lo r o f ilu (B). S t r u k t u r a c h e m ic z n a c h lo r o f ilu b, ty m r ó ż n i się od s t r u k t u r y c h lo r o f ilu a , że z a m ia s t g ru p y
C H 3 (o z n a c z o n e j k ó łk ie m ) w y s tę p u je g r u p a C H O
279
re s c e n c y jn y m i k o m p le k s ó w b ia łk o w o - c h lo r o filo w y c h z n a jd u ją c y c h się w k o m ó rc e n ie u s z k o d z o n e j a lb o w o d p o w ie d n io p r z y g o to w a n y c h w y c ią g a c h w o d n y c h . W w y c ią g a c h w o d n y c h b a r w i k i tw o r z ą ro z tw o r y k o lo id a ln e , a ic h s p e k t r a a b s o r b c y jn e i flu o re s c e n c y jn e są id e n ty c z n e j a k w liś c ia c h . W y c ią g i w o d n e , w p r z e c iw ie ń s tw ie d o ro z p u s z c z a ln ik ó w o rg a n ic z n y c h , n ie r o z b i j a j ą w ię c k o m p le k s u b a r w ik - b ia ł k o .
D z ię k i b a d a n io m k o m p le k s ó w b a r w ik o w o - b ia łk o - w y c h s tw ie rd z o n o , że p r z y n a jm n i e j n ie k tó r e c h lo r o f ile w y s tę p u j ą in v iv o w k il k u f o r m a c h . W tr z e c h f o r m a c h w y s tę p u je n p . c h lo r o fil a i b a k te r io c h lo r o f il.
F o rm y c h lo r o filu a p o s ia d a ją m a k s im a a b s o r p c ji w c z e rw o n e j części w id m a p r z y d łu g o ś c ia c h f a l 673 mjo,, 683 m u i 694 mjo,, n a to m ia s t b a k te r io c h lo ro f ilu p r z y 800 mp,, 850 mjj, i 890 m ^ . I s tn ie j ą ta k ż e ró ż n ic e w p o ło ż e n iu m a k s im ó w flu o re s c e n c ji. W y s tę p o w a n ie p o sz c z e g ó ln y c h fo r m , n p . c h lo r o filu a, z a le ż y od w ie lu c z y n n ik ó w , p rz e d e w s z y s tk im od g a tu n k u r o ś lin y i w ie k u k o m ó r e k . C h lo ro f il a, z m a k s im u m a b s o r p c ji w c z e rw ie n i p r z y 694 m^L, w y s tę p u je z w y k le w b a rd z o m a ły c h ilo śc ia c h .
P o sz c z e g ó ln e f o r m y ró ż n ią s ię m ię d z y sobą n ie ty lk o p o ło ż e n ie m m a k s im ó w w w id m ie a b s o r p c y jn y m i flu o re s c e n c y jn y m , a le r ó w n ie ż w r a ż liw o ś c ią n a ś w ia tło , n p . w k o m ó r k a c h C h lo r e lla w r a ż liw s z e n a n i
szczące d z ia ła n ie ś w ia t ła s ą c h lo r o file z m a k s im u m a b s o r p c ji p rz y 694 m ^ i 683 mjj, n iż p rz y 673 m u . P o n ie w a ż w s z y s tk ie w y m ie n io n e f o r m y c h lo r o filu a i b a k te r io c h lo r o f ilu n ie w y s tę p u j ą w r o z tw o r a c h r o z p u s z c z a ln ik ó w o r g a n ic z n y c h , n a le ż y p rz y p u s z c z a ć , że ró ż n ią się o n e m ię d z y so b ą d o łą c z o n ą k o m p o n e n tą b ia łk o w ą . P o r ó w n u ją c c ię ż a ry d ro b in o w e b ia ł k a w y s tę p u ją c e g o w c h lo r o p la s ta c h z c ię ż a re m d ro b in o w y m c h lo r o filu o ra z a n a liz u ją c s to s u n e k ilo śc io w y ty c h d w ó c h z w ią z k ó w s tw ie rd z o n o , że z je d n ą d r o b in ą b ia łk a m o że b y ć z w ią z a n y c h k il k a w zg l. k ilk a n a ś c ie d r o b in c h lo r o filu .
S p o ś ró d b a r w ik ó w c h lo r o filo w y c h n a jb a r d z ie j r o z p o w s z e c h n io n y je s t c h lo r o fil a. W y s tę p u je o n w e w s z y s tk ic h ro ś lin a c h z d o ln y c h do f o to s y n te z y z a w y j ą t k ie m b a k te r ii . P o z a ty m z a w s z e ilo ścio w o p r z e w y ż sz a to w a rz y s z ą c e m u in n e c h lo ro file . W y s tę p o w a n ie c h lo r o filu b j e s t ju ż n ie c o b a r d z i e j o g ra n ic z o n e . W y k ry to go o b o k c h lo r o filu a w n a s tę p u ją c y c h g r u p a c h s y s te m a ty c z n y c h : ro ś lin y w y ż sz e (C o rm o p h y ta ), s p rz ę ż n ic e (C o n ju g a te a ), z ie le n ic e (C h lo r o p h y c e a e ), ra m ie n ic e (C h a r o p h y c e a e ) i n ie k tó r e w ic io w c e .
W b r u n a tn ic a c h (P h a e o p h y c e a e ), n ie k tó r y c h w ic io w - c a c h (D in o fla g e lla ta e ) i o k r z e m k a c h (D ia to m e a e ) o b o k c h lo r o filu a s p o ty k a m y c h lo r o fil c. N a to m ia s t w k r a - s n o r o s ta e h (R h o d o p h y c e a e ) o b o k c h lo r o filu a w y s tę p u je c h lo ro fil d, a u X a n th o p h y c e a e c h lo r o fil e.
B a k te r io c h lo r o f il i b a k te r io w ir y d y n a są je d y n y m i b a r w ik a m i c h lo r o filo w y m i w y s tę p u ją c y m i w b a k t e r i a c h z d o ln y c h d o fo to s y n te z y . B a k te r io c h lo r o f il w y s tę p u je w b a k te r ia c h p u r p u r o w y c h , a b a k te r io w ir y d y n a w b a k te r ia c h z ie lo n y c h s ia r k o w y c h (b a k te rie z r o d z a j u C h lo ro b iu m ).
O b ecn o ść d a n e g o c h lo r o filu w o k re ś lo n e j g ru p ie s y s te m a ty c z n e j r o ś lin je s t c e c h ą g e n e ty c z n ą . N ie k tó r z y b a d a c z e u w a ż a ją , że c e c h ę tę , o b o k cech m o r fo lo - g ic z n o - a n a to m ic z n y c h , n a le ż y w y k o r z y s ty w a ć p rz y k la s y f ik o w a n iu ro ś lin . N ie ra z m o że n a w e t o n a ro z s trz y g a ć o p rz y n a le ż n o ś c i s p o rn e g o r o d z a j u d o o k r e ś lo n e j g r u p y s y s te m a ty c z n e j. N a p r z y k ła d Y a u c h e r ia
b y ła z a lic z a n a d a w n ie j d o z ie le n ic (do S ip h o n a le s ).
P rz y n a le ż n o ś ć tę je d n a k z a k w e s tio n o w a n o ze w z g lę d u n a f a k t , że n ie z a w ie r a o n a c h lo r o filu b w y s tę p u ją c e g o w te j g ru p ie ro ś lin . V a u c h e r ia p o s ia d a r a c z e j z e sp ó ł b a r w ik ó w c h a r a k te r y s ty c z n y d la X a n th o p h y c e a e (H e
te r o co n ta e).
W icio w c e s ta n o w ią g r u p ę p o ś r e d n ią , ta k ż e p o d w z g lę d e m z a w a r to ś c i b a r w ik ó w c h lo ro filo w y c h , p o m ię d z y n ie k tó r y m i g ro m a d a m i r o ś lin . W śró d n ic h sp o ty k a się b o w ie m ta k ie g a tu n k i, k tó r e z a w ie r a j ą ty lk o c h lo ro fil a (np. P e r id in iu m ta b u la tu m ), ta k ie , k tó r e z a w ie r a j ą c h lo ro fil a + b (np. V o lv o x , C h la m y d o m o - n a s) w z g lę d n ie ta k ie , k tó r e p o s ia d a ją c h lo r o fil a + c (np. P e r id in iu m c in c tu m ). W y s tę p o w a n ie p o sz c z e g ó l
n y c h b a r w ik ó w c h lo ro filo w y c h w ró ż n y c h g r u p a c h r o ś lin p r z e d s ta w io n o sc h e m a ty c z n ie n a ry s . 2.
R ys. 2. S c h e m a t w y s tę p o w a n ia b a r w ik ó w c h lo r o filo w y c h w n a jw a ż n ie js z y c h g r u p a c h ro ś lin (z u w z g lę d
n ie n ie m filo g e n e ty c z n e g o ro z w o ju ).
Z n ak i za p y ta n ia w sk a z u ją , że p r zy p u szc za ln y k ie r u n e k roz
w o ju roślin (ozn aczon y strzałką) n ie je st p op arty d o sta teczn ą ilo ścią d o w o d ó w
K a r o te n o id y . K a ro te n o id y ( k a r o te n y i k s a n to file ) to w a rz y s z ą z a w s z e b a r w ik o m c h lo ro filo w y m ; w y s tę p u ją ta k ż e w c z ę śc ia c h n ie z ie lo n y c h , n p . o w o c a c h , p ła t k a c h k w ia tó w , k o rz e n ia c h (m a rc h w i), a ta k ż e w o rg a n iz m a c h z w ie rz ę c y c h . Z n a le z io n o j e ró w n ie ż w m ito c h o n d r ia c h k o m ó r e k r o ś lin n y c h i z w ie rz ę c y c h . W liś c ia c h s to s u n e k ilo śc io w y c h lo r o filu d o k a r o t e n o - id ó w w y n o s i m n ie j w ię c e j j a k 3 : 1 .
D o k ła d n a lic z b a k a ro tę n o id ó w z a w a r ty c h w c h lo r o p la s ta c h lu b c h r o m a to f o r a c h n ie je s t z n a n a , g d y ż n ie k t ó r e w y s tę p u ją w ilo ś c ia c h śla d o w y c h . I n n e n a to m ia s t w czasie e k s t r a k c j i u tl e n ia j ą c s ię tw o r z ą d o d a tk o w e fo rm y .
S t r u k t u r a c h e m ic z n a d u ż e j części k a r o tę n o id ó w z o s ta ła p o z n a n a g łó w n ie d z ię k i b a d a n io m K a r r e r a i je g o w s p ó łp r a c o w n ik ó w . K a r o te n o id y n a le ż ą do g r u p y z w ią z k ó w c h e m ic z n y c h z w a n y c h te r p e n a m i.
280
P o d s ta w ą b u d o w y k a ż d e j d ro b in y te r p e n u je s t r e s z ta iz o p r e n u . W s k ła d d r o b in y k a r o te n o id u w c h o d z i o sie m r e s z t iz o p r e n u . W ię k sz o ść k a r o te n o id ó w tw o r z y d w a p ie r ś c ie n ie o u k ła d z ie jo n o n u . R ó ż n ic e m ię d z y p o sz c z e g ó ln y m i k a r o t e n o id a m i p o le g a ją b ą d ź to n a r o z e r w a n iu p ie r ś c ie n ia , b ą d ź n a d o łą c z e n iu je d n e g o lu b k il k u a to m ó w tle n u , b ą d ź te ż n a p r z e s u n ię c iu p o d w ó j
n y c h w ią z a ń . K a r o te n y n ie p o s i a d a ją tle n u , w c h o d z i o n n a to m ia s t w s k ł a d c z ą s te c z k i k s a n t o f il u (ry s. 3).
H3 C x y CH3
H,C yCH3
.C H H H H H H H H H H H H H H X
/ \ I r M l l i i i l i i V i / \
h ,c r-c=c-r=c-c=(^c-c-c-c-c=c-frc-c-c-o-c-c c h 2
i » i i i i i i
H}C / CH3 CH, CH3 CHj A / Ch2
x c ch3 h,c \ c
R y c . 3. W zór s t r u k t u r a l n y b a t a k a r o t e n u
T le n w d r o b in ie k s a n t o f ilu m o ż e w y s tę p o w a ć w p o s ta c i g r u p y : h y d r o k s y lo w e j (— O H ), k e to n o w e j (C = D ), k a r b o k s y lo w e j (— C O O H ), m e to k s y lo w e j (—O M e) w z g lę d n ie e p o k s y d u W k s a n t o f ił a c h liś c ia d o łą c z o n y je s t tle n n a jc z ę ś c ie j w p o s t a c i g r u p y h y d r o k s y lo w e j. N a to m ia s t k s a n t o f il e b a k t e r i i p u r p u r o w y c h n a jc z ę ś c ie j p o s i a d a ją d o łą c z o n y t l e n w p o s ta c i g r u p m e to k s y lo w y c h .
K a r o te n o i d y p o c h ła n ia ją ś w ia tło w n ie b ie s k o - f io ł
k o w e j czę śc i w id z ia ln e g o w id m a (400— 500 m^i). W y k a z u j ą d w a a lb o tr z y m a k s im a a b s o r p c ji w y r a ź n ie od sie b ie o d d z ie lo n e . P o ło ż e n ie m a k s im ó w w w id m ie a b s o r p c y jn y m k a r o te n o id ó w w k o m ó r k a c h n ie u s z k o d z o n y c h r ó ż n i się n ie c o o d p o ło ż e n ia a n a lo g ic z n y c h m a k s im ó w b a r w ik ó w ro z p u s z c z o n y c h n p . w e ta n o lu . F a k t te n w s k a z u je , że k a r o t e n o id y w c h lo r o p la s ta c h , p o d o b n ie j a k c h lo r o file , są z w ią z a n e z lip id a m i i z b ia łk ie m .
N a jc z ę ś c ie j w y s tę p u ją c e k a r o t e n y to b e ta i a lf a k a r o te n , r z a d z i e j g a m m a k a r o t e n , e t a k a r o t e n i fla w o c e n . B e ta k a r o t e n w y s tę p u j e w z n a c z n y c h ilo ś c ia c h w e w s z y s tk ic h r o ś lin a c h w y ż sz y c h . Z a w a r to ś ć a lf a k a r o t e n u w liś c ia c h w a h a się od 0°/o (np. u H e lia n th u s a n n u u s ) d o 35% (n p . w s z p ilk a c h L ib o c e d r u s d e c u r - r e n s ) o g ó ln e j ilo śc i k a r o te n ó w . B e ta k a r o t e n w y k r y to t a k ż e w e w s z y s tk ic h g r u p a c h g lo n ó w . W C h lo r o p h y - c e a e i R h o d o p h y c e a e w y s tę p u je p o n a d to a lf a k a r o t e n .
T a b e l a I N a jw a ż n ie js z e k s a n to f ile w liś c ia c h lu c e r n y (cyt. z a
T . W . G o o d w in e m ) '
Barwik Względna ilość w % całości
kryptoksantyna 4
luteina 40
zeaksantyna 2
wiolaksantyna 34
neoksantyna 19
G a m m a k a r o t e n z n a jd u j e się w e w s z y s tk ic h b a k t e r i a c h z ie lo n y c h s ia r k o w y c h (np. w C h lo r o b iu m g a m m a k a r o t e n s t a n o w i o k o ło 85% w s z y s tk ic h k a ro te n ó w ) ; e ta k a r o t e n w o k r z e m k a c h , a f la w o c e n w sin ic a c h .
G łó w n e k s a n to f ile r o ś lin w y ż sz y c h z a z n a c z o n e są w ta b e lc e (ta b . I). K a ż d a g r u p a g lo n ó w z a w ie r a ta k ż e k il k a k s a n to f iłó w . M oże n a jc z ę ś c ie j (ch o ciaż n ie k ie d y w ś la d a c h ) s p o ty k a się lu te in ę . W y s tę p o w a n ie in n y c h k s a n t o f il ó w ( s p o ty k a n y c h i n ie s p o ty k a n y c h w liś c ia c h r o ś lin w y ż sz y c h ) o g ra n ic z o n e je s t z w y k le d o je d n e j lu b co n a jw y ż e j k il k u g r u p (p a tr z ta b e l a II).
K s a n to f ile w y s tę p u j ą ta k ż e w b a k te r ia c h z d o ln y c h do fo to s y n te z y . N ie k tó r e c h a r a k t e r y s t y c z n e są ty lk o d la t e j g r u p y o rg a n iz m ó w (np. s p i r y llo k s a n ty n a i ly - k o k s a n ty n a ) .
F ik o b ilin y . F ik o b ilin y są b a r w ik a m i c h a r a k t e r y s ty c z n y m i d la k r a s n o r o s t ó w i sin ic . M a s k u ją c b a r w ę c h lo r o f ilu n a d a j ą ty m g r u p o m r o ś lin c h a r a k t e r y s ty c z n e z a b a r w ie n ie .
S t r u k t u r a c h e m ic z n a ty c h z w ią z k ó w n ie j e s t d o ty c h c z a s d o k ła d n ie p o z n a n a . W ia d o m o je d n a k , że ich s z k ie le te m j e s t u k ła d b il a n u (rys. 4). C z te ry p ie r ś c ie n ie p ir o lu n ie tw o r z ą p ie r ś c ie n ia p o rfin o w e g o , j a k to m a m ie js c e w d r o b in ie c h lo r o filu , lecz ła ń c u c h o tw a r t y .
W liśc ia c h in n y c h g a tu n k ó w c z ę sto n ie w y s tę p u je k r y p to - k sa n ty n a i ze a k sa n ty n a , oraz m o że b y ć n ie c o ró ż n y ilo ś c io w y
sto su n e k je d n y c h b a r w ik ó w d o d ru g ich
R ys. 4. W zó r s t r u k t u r a l n y b il a n u
B a r w ik i te w y s tę p u j ą w r o ś lin ie ja k o c h ro m o p ro - te id y , tz n . w p o w ią z a n iu z b ia ł k ie m (z g r u p y g lo b u lin ).
P o n ie w a ż p o w ią z a n ie to j e s t s iln e n ie m o ż n a w ła t w y s p o s ó b o d d z ie lić g r u p y b a r w ik o w e j, n ie n is z c z ą c je j, od k o m p o n e n ty b ia łk o w e j. G łó w n ie z te j p rz y c z y n y s t r u k t u r a c h e m ic z n a f i k o b il in je s t d o ty c h c z a s t a k sła b o p o z n a n a .
D o f ik o b ilin n a le ż y n ie b ie s k a f i k o c ja n i n a { m a k s i
m u m a b s o r p c ji ś w ia t ła p o s ia d a w c z e rw ie n i) i c z e r
w o n a f i k o e r y t r y n a ( a b s o r b u je ś w ia tło w ż ó łte j części w id z ia ln e g o w id m a ) . W ro z c ie ń c z o n y c h r o z tw o r a c h w o d n y c h so li f i k o e r y t r y n a w y k a z u je p o m a r a ń c z o w ą f lu o r e s c e n c ję , p o d c z a s g d y f ik o c ja n i n a c z e rw o n ą .
I lo ś c io w o g łó w n y m p ig m e n te m k r a s n o r o s tó w je s t f i k o e r y tr y n a , a ty lk o n ie k t ó r e g a t u n k i o b o k f ik o e r y - t r y n y z a w ie r a j ą je s z c z e f ik o c ja n in ę . N a to m ia s t u s in ic j e s t o d w r o tn ie . P o s p o lic ie w y s tę p u je f ik o c ja n in a , a f i k o e r y t r y n a ty lk o w n ie k t ó r y c h g a tu n k a c h .
N o to w a n e j e s t te ż w y s tę p o w a n ie f ik o b ilin w p e w n y c h g a tu n k a c h n a le ż ą c y c h d o in n y c h g r u p s y s te m a ty c z n y c h g lo n ó w (C h lo r o p h y c e a e , C ry p to m o n a d a le s ).
D o k ła d n e b a d a n ia w id m a b s o r p c y jn y c h w y k a z a ły , że f i k o b il in y k r a s n o r o s t ó w n ie są id e n ty c z n e z o d p o w ie d n im i f ik o b ilin a m i s in ic i d la te g o w y ró ż n io n o : R - f i k o e r y tr y n ę i R - f i k o c ja n i n ę (fik o b ilin y R h o d o p h y cea e — k r a s n o r o s tó w ) , o ra z C - f ik o c ja n in ę i C - f ik o - e r y t r y n ę (f ik o b ilin y C y a n o p h y c e a e — sin ic). Z k r a s n o - r o s t u P o r p h y r a n a ia d u m o s ta tn io w y iz o lo w a n o jesz c z e d w a in n e b a r w i k i z g r u p y fik o b ilin , k tó r e n a z w a n o :
