Любое живое существо, обитающее в пустыне, сталкивается с проблемой нехватки воды. И дей­ствительно, если оно не сможет решить этой про­блемы, ему в пустыне не выжить.
Кактусу также требуется вода, но он приспо­собился соответствующим образом переживать
долгие периоды отсутствия осадков. Растения, произрастающие в обычных условиях, расходуют массу воды. Листья забирают воду из сока расте­ний и затем выделяют ее в воздух.
У кактуса нет листьев, поэтому он не выделя­ет воды. Его стволы устроены таким образом, что прямые лучи солнца попадают на минимальную их поверхность. Поэтому влага почти не выделя­ется. Кроме того, сами стволы очень толстые, в них также сохраняется влага. Одновременно сте­бель покрыт толстым защитным слоем, который еще больше предохраняет воду. Колючки кактуса также отпугивают жаждущих животных, желаю­щих добраться до его влаги. Таким образом, не­которые взрослые кактусы могут обходиться без воды в течение двух лет.
Кактусы регулярно цветут, цветы превращаются в плоды, которые содержат семена. Большин­ство кактусов имеют очень красивые цветы, и при их цветении пустыня приобретает ярко-желтый, красный и фиолетовый оттенок, который придают им соцветия, расположенные на полированных стеблях растений.
Существует более 1000 видов кактусов. Их родина — Южная и Центральная Америка, Мек­сика и юго-запад США. Они очень отличаются друг от друга — от маленького, величиной с поду­шечку для булавок, который почти не виден у поверхности земли, до огромного кактуса высотой в 10-20 метров. Такой кактус является символом американского штата Аризона.
Сок, добываемый из стеблей кактусов, исполь­зуется в медицине и применяется в виде слабоал­когольного напитка местным населением. Из стеблей и плодов кактусов изготовляют конфеты и варенье. Некоторые маленькие кактусы выра­щивают в домашних условиях. При их выращива­нии в горшках необходим тщательный дренаж. Кактус необходимо поливать летом каждые четы­ре дня, а зимой — два раза в месяц.

Летом все деревья имеют одну окраску — зе­леную. Конечно, имеются различные оттенки зе­леного цвета, но кажется, что их покрасили одной кистью. А вот осенью те же самые листья приоб­ретают различную окраску. Откуда берутся эти цвета?
Давайте вспомним, что зеленым цветом листья обязаны наличию в них хлорофилла. Хлоро­филл — это настоящая установка по производству продуктов питания, расположенная в каждом лис­те. И на две трети цвет листьев (их пигментация) зависит от наличия в них хлорофилла. На листоч­ках присутствуют и другие оттенки, но из-за большого количества они практически не видны.
Что это за оттенки? Например, вещество «ксантофил», состоящее из углерода, водорода и кислорода, имеет желтую окраску. Оно составляет примерно 23% всей пигментации листа. Каротин, придающий моркови свойственный ей оттенок, также присутствует в листе и составляет около 10% пигмента. Существует еще антоцианин, при­дающий сахарному клену и красному дубу их яр­кие красные оттенки.
Летом эти пигменты не видны, мы наблюдаем только зеленый хлорофилл. С наступлением хо­лодов питательные вещества, собранные в листьях деревьев, поступают в ветви и ствол. Так как зи­мой выработка питательных веществ прекращает­ся, хлорофилловая установка закрывается, и хло­рофилл разлагается. С его исчезновением прочие пигменты, которые постоянно присутствовали в листе, становятся видимыми. И мы наслаждаемся разнообразием окраски деревьев.
До падения листа у основания каждого листа образуется тонкий слой клеток. Ветер срывает ли­стья. На побеге остается шрам, указывающий на бывшее местоположение листа.
Большинство вечнозеленых деревьев не сбра­сывают свой покров целиком с приближением хо­лодов. Это происходит постепенно в течение все­го года, поэтому они всегда остаются зелеными.

Странно, но часто мы восторгаемся «цветами» какого-то растения, не зная, что это и вообще не цветы! Если мы считаем, что цветы — это что-то ярко раскрашенное, выросшее на растении, то мы глубоко ошибаемся.
Например, «лепестки» цветка кизила, которые распускаются весной, совсем не лепестки.
С другой стороны, бородатые кисточки на кончике травы являются цветами! Недозрелый початок кукурузы тоже цветок. По определению ботаников, цветок — это часть растения, предназ­наченная для выработки пыльцы или семян, или того и другого вместе. Только у растений, раз­множающихся семенами, имеются цветы. И толь­ко те части растения, которые непосредственно связаны с образованием и созреванием семян, мо­гут считаться принадлежащими к цветам.
Почему цветы пахнут? Цветы имеют запах при наличии определенных масел на лепестках. Эти масла вырабатываются растением и являются составной частью его роста. Такие масла имеют сложную структуру. При некоторых условиях эта структура разлагается и образуется летучее масло, которое быстро испаряется. Когда это происходит, мы ощущаем запах, который испускает цветок.
Различные запахи, которые испускают цветы, зависят от химических элементов летучих масел, их сочетание создает различные запахи. Между прочим, те же самые масла присутствуют не толь­ко в цветах растений, но также и в листьях, коре, кореньях, плодах и семенах. К примеру, эти мас­ла у лимона и апельсина — в плодах, у минда­ля — в семенах, у корицы — в коре, и т.д.
Отчего цветы имеют цвет? «Антоцианин» — так называются пигменты, придающие цветам крас­ный, сиреневый, синий, фиолетовый и другие от­тенки. Эти пигменты растворяются соком цветков. Другие цвета, такие, как желтый, оранжевый, зе­леный, образуются благодаря другим пигментам. К ним относятся хлорофилл, каротин и другие. У этих пигментов различная химическая структура.
Итак, раскраска цветов зависит от наличия пигментов «антоцианинов» и «пластидов». Одни пигменты обеспечивают одну окраску, другие — другую.

Как и всему живому, деревьям для роста так­же требуется питание. Как дерево его получает?
Из почвы растение получает воду и минераль­ные соли. Из воздуха — двуокись углерода, а зе­леные листья дерева перерабатывают солнечную энергию в крахмал, сахар и целлюлозу. То есть в дереве происходит химический процесс, обеспечи­вающий рост и развитие дерева.
Между древесиной и корой дерева существует тонкий слой клеток, называемый «камбий». В этом слое создаются новые клетки. Те, которые возникают на внутренней части камбия, образуют древесину, не внешней — кору. Поэтому с возра­стом дерево увеличивается в диаметре.
Диаметр дерева увеличивается постоянно, но этого не происходит с корой. Зачастую кора ло­пается, отмирает и отваливается.
Дерево растет ввысь, как и в ширину. На кон­чике каждой ветки имеются живые клетки. В пе­риод активного роста эти клетки делятся, созда­вая все новые и новые клетки. Они увеличивают­ся в размере, образуют новые листочки, а также увеличивают в размерах сами веточки. Таким об­разом растут побеги.
Со временем клетки на концах отростков ста­новятся менее активными, и рост веток замедля­ется. Эти новые клетки становятся твердыми, по­хожими на чешуйки, постепенно превращаясь в почку. Эти почки легко обнаружить на дереве зи­мой.
Весной чешуйки почки раскрываются или опа­дают, и отросток снова начинает расти. Как ви­дишь, слой камбия и клетки на кончиках ветвей способствует ежегодному росту дерева в диаметре и ввысь.
На срезе дерева видны последовательно распо­ложенные светлые и темные полосы. Различная расцветка свидетельствует о том, что клетки, вхо­дящие в состав древесины, имеют неодинаковые размеры. Светлые полосы состоят из больших по размеру клеток, образовавшихся весной и ранним летом. Темные полоски состоят из меньших кле­ток, расположенных очень плотно и образовав­шихся в конце лета. По их размеру можно опре­делить объем древесины, образовавшейся за год, а количество колец соответствует возрасту дерева.

Одним из способов распространения растений является рассеивание семян. Как птицы высижи­вают яйца, чтобы произвести себе подобных, так и растение выращивает семена, чтобы создать по­добное себе растение.
Цветок или соцветие растений должен быть опылен, иначе семена не дадут всходов. После полного созревания семена должны пройти пери­од покоя. Его длительность зависит от видов се­мян. Некоторые семена не прорастут, пока не пе­реживут зимний период.
Для роста семенам требуются кислород и теп­ло. Свет также способствует росту семян. Если в течение определенного времени не происходит прорастание семян, они гибнут. Если человек хранит семена для будущего посева, он должен содержать их в сухом месте при определенной температуре.
Семена различают по размеру, форме и цвету. Семена различных растений имеют разную струк­туру. Внутри некоторых семян расположено кро­шечное растение. Его окружает питательная сре­да, которой будет пользоваться это растение до появления своих корней и листьев, что позволит ему питаться самостоятельно.
Если семена жизнедеятельны, прошли период покоя и получили достаточно влаги, кислорода и тепла, они прорастают. Этот процесс называется «прорастанием». При получении нужного количе­ства влаги начинается рост семян. Происходит их набухание, начинаются химические изменения, в клетках семян пробуждается жизнь, и из семени появляется маленькое растение. Основная часть семени превращается в растение. Оболочка семе­ни отпадает, растение вырастает, достигает зрело­го возраста и производит новые семена.
Семена по размеру бывают большими и ма­ленькими. Семена бегонии настолько малы, что напоминают пыль. Семена кокосовой пальмы ве­сят до 18 кг. У одних растений бывает не больше 20 семян, у клена — тысячи.
Распространяются семена различными спосо­бами. Некоторые семена, например репейника, могут переноситься животными, прицепившись к шкуре, другие переносятся с глиной копытами. Семена фруктовых деревьев могут также перено­ситься человеком и животными. У части семян имеются крылья, и они переносятся ветром. Дру­гие подхватываются водой. Есть семена, которые выстреливаются родительским растением!

Каким образом вода поступает в растение че­рез корни? Как переваренная пища поступает из кишечника в кровеносные сосуды? Никаких от­верстий не обнаружено ни в корнях, ни в стенках кишечника животных. Такой процесс называется «осмос».
Когда в одном объеме находятся два газа, они быстро смешиваются. То же самое происходит и с жидкостями. Например, капля чернил придаст слабую окраску целому литру воды.
При осмосе соединение происходит через мем­браны, такие, как тонкие стенки корешков расте­ний или стенки кишечника. Мембраны замедляют соединительный процесс, но не останавливают его. При осмосе мембраны живых организмов пропускают одни вещества и задерживают другие. Это определяется частично строением самих ве­ществ. Ученые считают, что при осмосе раство­ренные частицы вещества проникают между мо­лекулами мембраны.
Частички раствора при контакте с мембраной давят на нее и создают так называемое «осмоти­ческое давление». Та сторона, где присутствует больше частичек растворенного вещества, облада­ет и большим осмотическим давлением, поэтому движение происходит из участков с высоким дав­лением к участкам с пониженным давлением.
Но движение осуществляется в обоих направ­лениях, так как мембраны пропускают вещества в обе стороны. В нашем организме, например, мем­браны кровеносных сосудов постоянно пропуска­ют вещества в обе стороны. Таким образом, пере­варенная пища поступает в кровь, а двуокись уг­лерода выводится из крови через легкие.

Какая основная характеристика растений отли­чает их от животных? Растения — зеленые. Ко­нечно, имеются и исключения, но основным тре­бованием, предъявляемым к растениям, является то, что они должны быть зелеными.
Зеленый цвет растений является одним из ос­новных требований. Зеленое вещество растений — хлорофилл — поглощает необходимые вещества из почвы и воздуха и производит продукты, необ­ходимые для их существования. Если бы растения не обладали этим свойством, человек и животные не смогли бы существовать из-за отсутствия про­дуктов питания! Даже те существа, которые упот­ребляют для еды животную пищу, зависят от на­личия других существ, которые питаются растительной пищей. И действительно, растительна пища является началом всего живого на Земле!
Теперь тебе ясно, что хлорофилл, это удиви­тельное зеленое вещество, которое обеспечивает человека и животных растительной пищей, очень важен для нашей жизни! Хлорофилл содержится в клетках листьев, а также в стеблях и цветках.
С помощью хлорофилла растение поглощает солнечный свет и использует полученную энер­гию для превращения неорганических элементов в органические, или «жизнетворные» химические элементы. Этот процесс называется «фотосинте­зом». В переводе с греческого это слово означает «свет» и «соединение».
Существуют некоторые растения, которые не обладают зеленой окраской, то есть не имеют хлорофилла. Как же они существуют? Грибы и семейство растений, у которых отсутствует хлоро­филл, не вырабатывают своей пищи. Поэтому они должны получать ее откуда-то еще. Если растение получает пищу за счет других растений или жи­вотных, их называют «паразиты». Если они полу­чают пищу за счет продуктов распада растений и животных, мы относим их к «сапрофитам».
Хлорофилл может извлекаться из растений и использоваться человеком для различных целей. В некоторых случаях он убивает определенные бактерии.

Мягкая часть растений и животных в основном содержит целлюлозу. Именно целлюлоза придает растениям гибкость.
Практически все зеленые растения вырабаты­вают целлюлозу для своих потребностей. В ее со­став входят те же элементы, что и в сахар, а именно: углерод, водород и кислород. Эти эле­менты присутствуют в воздухе и воде. Сахар об­разуется в листьях и, растворяясь в соке, распро­страняется по всему растению. Основная часть са­хара идет на содействие росту растений и на вос­становительные работы, остальной сахар превра­щается в целлюлозу. Растение использует ее для создания оболочки новых клеток.
Целлюлоза — один из тех естественных про­дуктов, которые практически невозможно полу­чить искусственно. Но мы используем ее в раз­личных областях. Человек получает целлюлозу из растений даже после их отмирания и полного от­сутствия в них влаги. Например, дикий хлопок — эта одна из самых чистых форм натуральной цел­люлозы, которую человек использует при изго­товлении одежды.
Целлюлоза входит в состав растений, приме­няемых человеком в качестве продуктов пита­ния — салата, сельдерея, а также отрубей. Орга­низм человека не в состоянии переварить целлю­лозу, однако она полезна как «грубые корма» в его диете. В желудке некоторых животных, на­пример овец, верблюдов, имеются бактерии, ко­торые позволяют этим животным переваривать целлюлозу.
Целлюлоза является ценным сырьем, из которого человек получает различные изделия. Хло­пок, на 99,8% состоящий из целлюлозы, пред­ставляет собой замечательный пример того, что человек может произвести из целлюлозного во­локна. Если хлопок обработать смесью азотной и серной кислоты, мы получим пироксилин, являю­щийся взрывчатым веществом.
После различной химической обработки цел­люлозы из нее можно получить и другие изделия. Среди них: основа для фотопленки, добавки для лаков, волокна вискозы для производства тканей, целлофан и другие пластические материалы. Цел­люлоза также применяется при изготовлении бу­маги.

Различные открытия совершены в науке. В ла­бораторных условиях повторяются некоторые природные явления. Но существует одно вещест­во, которое еще не смогли повторить. Это про­топлазма — живая часть всех растений и живо­тных.
Все организмы, растительные и животные, со­стоят из клеток. В одних этих клеток миллионы, как у человека, другие состоят всего лишь из од­ной клетки, например протозоа. Организм кита, человека, розы содержит одно и то же вещество в клетке — протоплазму.
Протоплазма клетки состоит в основном из двух частей. Центральная, более плотная — ядро. Вторая часть, более мягкая, жидкая, называется «цитоплазма».
Протоплазма различна по составу. Каждому виду живых организмов присуща своя форма про­топлазмы. Но и внутри организма различные клетки обладают своими видами протоплазмы.
Однако, несмотря на различия, на 99% про­топлазма состоит из углерода, водорода, кислоро­да и азота, с добавлениями некоторых химиче­ских элементов. Однако нам известно, что все, что делает живой организм, осуществляется в протоплазме.
Когда в организм попадает пища, она перева­ривается, или превращается в жидкость. Затем переваренная пища должна поглотиться протоп­лазмой и стать ее составной частью. Такой процесс называется «ассимиляцией». Это очень удивительный процесс — протоплазма превращает неживое вещество в живой материал, превращая посторонние вещества в себе подобное вещество.
Протоплазма также накапливает и выделяет энергию, которая находится в организме растения или животного. Протоплазма, как и живые орга­низмы, содержащие ее, имеет периоды покоя и активности. Протоплазма реагирует на внешние раздражители. Сильный свет или тепло убивает ее. Химические элементы притягивают или оттор­гают ее. Электрический ток воздействует на ее поведение. Однако науке еще предстоит многое узнать о самой протоплазме и ее функционирова­нии.

Жиры входят в состав организмов растений и животных в жидком или твердом состоянии. Большинство жиров животных находятся в твер­дом состоянии. Жидкие жиры называются еще жирные масла. Однако не все масла являются жи­рами.
Жидкие или твердые, жиры имеют общие ха­рактеристики: они не растворяются в воде. Вода даже не смачивает жиры — она не растекается по поверхности, а собирается капельками. Жиры легче воды: вот почему жиры и масла плавают на поверхности воды.
Изучение жиров показало, что все они состоят из трех химических элементов: углерода, водоро­да и кислорода. Следовательно, это органические соединения. В результате химических реакций жиры разлагаются на составляющие, одним из ко­торых всегда является глицерин. Вторым состав­ляющим является «жирная кислота». Различные компоненты жирной кислоты и приводят к нали­чию различных видов жиров и масел.
Жиры не растворяются в воде, но хорошо рас­творяются в других жидкостях, например в бензи­не. Некоторые из подобных жидкостей, которые удаляют жирные пятна, продаются как «пятновы­водитель».
Если кипятить жир с щелочью, получаются глицерин и мыло. Мыло — это не что иное, как щелочная соль жирной кислоты. Такой процесс называется «омыление». Если жир встряхивать или обрабатывать водой, содержащей мыло, жир распадается и образует массу пузырьков, отчего вода приобретает молочный цвет. Этот процесс называется «эмульгированием», и все жиры могут быть эмульгированы.
Вместе с углеводами и протеинами (белками) жиры принадлежат к трем основным видам про­дуктов питания человека. Они эмульгируются в организме и, сгорая, вырабатывают энергию. По содержанию энергии 30 граммов жиров эквива­лентны примерно 60 граммам углеводов или про­теинов.
Как твердые, так и жидкие жиры при длитель­ном нахождении на воздухе быстро портятся. Они становятся «прогорклыми», то есть приобретают неприятный вкус и запах. Это вызвано тем, что жир распадается и жирная кислота изменяет свой химический состав.

Во всем мире не найдется человека, который бы за свою жизнь не столкнулся с мелом. В мил­лионах классов на Земле школьники пишут мелом на доске. А что бы делал учитель без мела?
А ты знаешь, что вначале мел был животным? В водах океанов существуют различные виды мельчайших растений и животных. Одним из них является одноклеточное существо под названием «фораминифера» с панцирем из извести.
Отмирая, они опускаются на океанское дно. Со временем образуется толстый слой из этих панци­рей. Конечно, на это уходят миллионы лет. По­степенно этот слой цементируется и превращается в мягкий известняк, который мы называем мелом.
Как мы уже знаем, различные изменения на Земле превращали морское дно в сушу. Такое случилось в районе пролива Ла-Манш. Слои ме­ла, находившиеся на морском дне, были подняты над поверхностью моря. Наиболее рыхлые участ­ки были размыты водой, оставив высокие мело­вые скалы. Наиболее известные находятся у Дув­ра на английской стороне и у Дьеппа — на фран­цузской.
В различных районах мира мел залегает вдали от моря, там, где когда-то было море. Пример этому — штаты Канзас, Арканзас и Техас в США. Но самый лучший природный мел получают в Англии.
Сотни лет человек использует мел для различ­ных целей. Мел, которым мы пользуемся в клас­се, смешивают со связующими примесями, чтобы он не крошился. Лучший мел для школы на 95% состоит из мела. Добавляя различные красители, можно получить мел любого цвета.
После пульверизации, промывки и фильтрации из мела получают белый порошок, который при­меняется для добавления в замазку, краску, лекар­ства, бумагу, зубную пасту и различную пудру!

Каучук существует столько лет, сколько и са­ма природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст почти 3 миллиона лет! Каучуковые шары из сы­рой резины найдены среди руин цивилизаций ин­ков и майя в Центральной и Южной Америке, которым не менее 900 лет.
Во время второго путешествия на американ­ский континент Колумб увидел, что жители Гаити играли в мяч, сделанный из «сока дерева». Но еще до этого туземцы Юго-Восточной Азии знали о резине (каучуке), сделанной из «сока» деревьев, которой они обмазывали свои корзины и кувши­ны, чтобы сделать их водонепроницаемыми!
Каучук обнаружен в 400 различных деревьях, кустарниках. Но количество каучука в различных растениях неодинаково, поэтому невыгодно полу­чать каучук из таких растений, как, например, одуванчик, молочай, полынь.
Каучук — это липкое, эластичное твердое ве­щество, которое получают из беловатой жидкости — «латекса», который отличается от сока де­ревьев. Латекс имеется в коре, корнях, стебле, ветвях, листьях и плодах растений и деревьев. Но больше всего его — под корой ветвей и ствола ка­учуконосов.
Латекс состоит из мельчайших частичек жид­кости, твердых частиц, других примесей. Только около 33% латекса составляет каучук, осталь­ное — вода. Частицы каучука в латексе соединя­ют вместе, и образуется каучуковый шар.
Каучуконосы лучше всего произрастают не да­лее 10 градусов от экватора на север и юг, поэто­му полоса шириной 1300 км по обе стороны эк­ватора известна как «каучуковый пояс». Дело в том, что для каучуконосов требуется очень теп­лый влажный климат и плодородная почва. Боль­ше всего каучука получают от «гевеи бразиль­ской». По его названию можно предположить, что вначале дерево было обнаружено в Бразилии. В настоящее время почти 96% мирового производ­ства натурального каучука дают плантации этих деревьев, их выращивают во многих странах кау­чукового пояса.
Среди европейцев первыми, кто начал произ­водить товары из каучука, были, по-видимому, французы, которые примерно в 1800 году стали изготовлять подтяжки и подвязки.