4.7 Биология, ботаника, агрономия

4.7.051 Фотосинтез Тимирязева

Естествоиспытатель, ботаник, химик, физиолог, историк и популяризатор науки; пропагандист дарвинизма, публицист; профессор Петровской с/х академии и Московского университета; заведующий кафедрой анатомии и физиологии растений Московского университета; основоположник русской научной школы физиологов растений; член-корреспондент Петербургской АН (РАН); почетный член университетов Женевы, Глазго, Кембриджа, Лондонского королевского общества; председатель Ботанического общества любителей естествознания, антропологии и этнографии; член Моссовета - Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) является родоначальником исследований проблемы фотосинтеза, а также биологических основ агрономии.

Тимирязев, по его собственным словам, «работал для науки и писал для народа». Начиная с магистерской и докторской диссертаций «Спектральный анализ хлорофилла» (1871) и «Об усвоении света растением» (1875), ученый на протяжении полувека занимался растениями, хлорофиллом и фотосинтезом, а его книга «Жизнь растения» (1878), переведенная на многие языки мира, и по сию пору привлекает массу читателей.

Тема жизни растения - центральная в творчестве Тимирязева, одна из главнейших и в науке вообще, поскольку именно с нею связано существование жизни на земле. В процессе жизнедеятельности растения хлорофилловые зерна листьев «поедают» углекислый газ, содержащийся в воздухе, вернее - питаются углеродом, выделяемым из углекислоты под действием света.

Это «воздушное питание» растений немецкий ботаник В. Пфеффер и назвал в 1877 г. «фотосинтезом». В цепочке «растения - животные - люди» растения оказываются основой всего живущего, с них начинаются пищевые цепи. Именно растения как передатчики энергии солнца нашей планете (превращая энергию солнечного света в энергию, запасенную в углеводах) гарантируют сохранение жизни на земле.

Фотосинтезом занимались в XIX в. многие естествоиспытатели - Дж. Пристли, Я. Ингенгауз, Ж. Сенебье, Н. Соссюр, Ю. Майер, Д.Г. Стокс, Ю. Сакс и др., исследовавшие зависимость фотосинтеза от освещения, содержание хлорофилла в листе, наличие СО2 в атмосфере, преобразование в растении световой энергии в химическую, роль в этом процессе отдельных участков спектра…

С конца 1860-х гг. изучением этого процесса занялся и Тимирязев.

Эпиграфом к творчеству Тимирязева можно было бы взять слова Дж. Свифта, столь любимые самим физиологом: «Тот, кто сумел бы вырастить два колоса там, где прежде рос один, две былинки травы, где росла одна, заслужил бы благодарность всего человечества». Климент Аркадьевич на славу потрудился на земельных делянках, выращивая колосья и былинки, и давая людям верный рецепт умножения урожайности сельскохозяйственных культур.

Ученый создал первую опытную станцию на опытном поле в с. Реньевке Симбирской губернии, где изучал действие минеральных удобрений на урожай (1867); на территории Петровской с/х академии построил первую теплицу - «вегетационный домик» (1872); организовал на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде первую показательную опытную станцию с таким домиком (1896) и т.д.

В статьях «Земледелие и физиология растений», «Происхождение азота растений» и др. ботаник на основе своих экспериментов, получивших признание в России и в Европе, пропагандировал новейшие достижения агрономической химии и физиологии растений, искусственное орошение и глубокую вспашку в борьбе с засухой, применение минеральных удобрений, севооборот клевера, лесные полезащитные полосы, борьбу с сорняками, использование для посева засухоустойчивых сортов злаковых.

Ботаник настаивал на целесообразности выведения новых сортов с мощной корневой системой или пониженной транспирацией (испарением воды); повлиял на применение в с/х вегетативного метода; инициировал создание заводов для производства селитры; заложил основы выращивания растений при электрическом освещении.

Для Тимирязева его лозунг «Наука должна сделать труд земледельца более производительным» был и главным руководством к действию.

Все свои рекомендации ученый делал на основе изучения им фотосинтеза. Отведя растениям космическую роль посредников между солнцем и жизнью на нашей планете, Тимирязев нашел ответ на вопрос, поставленный немецкими учеными Ю.Р. Майером и Г.Л.Ф. Гельмгольцем, основоположниками закона сохранения энергии, - является ли источником жизни солнце.

Начал ученый с проведения сложнейших и тончайших опытов (не воспроизведенных с тех пор ни одним экспериментатором!) и доказательства того, что реакция разложения углекислоты на кислород, выделяемый в атмосферу, и углерод необходимый растениям, т.е. фотосинтез, прямо зависит от хлорофилла и от энергии поглощаемых лучей.

До Тимирязева эти рассуждения ходили только в качестве гипотезы. Для этих целей физиолог впервые применил особо чувствительные спектроскопы, светофильтры, разработал улавливатели и анализаторы газа, приборы, измеряющие освещенность, усовершенствовал методику газового анализа, позволившую анализировать количество газа с точностью, поражающей современных исследователей.

Показав, что фотосинтез при слабом свете зависит от количества поглощенной энергии, а при сильном освещении достигает светового насыщения, ученый «экспериментально обнаружил, что имеются два максимума поглощения света растением, которые лежат в области красных и синих лучей спектра; доказал приложимость закона сохранения энергии к процессу фотосинтеза». (В.П. Лишевский).

Наиболее благоприятные энергетические условия для разложения углекислоты по Тимирязеву давали красные лучи, а самым совершенным поглотителем энергии являлся сам хлорофилл. Все это было подтверждено позднее открытием квантовой теории и исследованиями фотосинтеза другими учеными.

Впервые доказав, что зеленая окраска хлорофилла специально приспособлена для поглощения солнечной энергии, необходимой для разложения углекислоты, ученый открыл, что именно этот «окрас» хлорофилла позволяет бесцветной углекислоте разлагаться в т.н. хлоропластах.

Тимирязев был первым ботаником, заговорившим о законе сохранения энергии, заменившим слово «свет» выражением «лучистая энергия», и первым высказавшим мысль о том, что «процесс разложения углекислоты должен зависеть от энергии солнечных лучей, а не от их яркости».

Итоги своих 35-летних исследований (по промежуточным этапам имевших яркие публикации) русский ученый подвел в своей блестящей крунианской лекции «Космическая роль растения», прочитанной в 1903 г. в Лондонском королевском обществе.

Мировое научное общество получило исчерпывающие ответы на вопросы, как протекает фотосинтез, какой предположительно химический состав хлорофилла, каков механизм воздействия на него солнечного света, как зависит этот процесс от лучей различной длины волны.

В целом же Тимирязев впервые сформулировал представления о фотосинтезе как процессе аккумуляции солнечной энергии.

Детально разрабатывая теорию фотосинтеза, Тимирязев понимал, что наука на рубеже веков еще не в состоянии была дать полное описание этого процесса.

Об этом ученый не раз писал в своих сочинениях, и при этом он был абсолютно уверен, что совсем скоро «физиологи выяснят в малейших подробностях явления, совершающиеся в хлорофилловом зерне; химики разъяснят и воспроизведут вне организма его процессы синтеза, имеющие результатом образование сложнейших органических тел, углеводов и белков, исходя из углекислоты; физики дадут теорию фотохимических явлений и выгоднейшей утилизации солнечной энергии в химических процессах; а когда все будет сделано, т.е. разъяснено, тогда явится находчивый изобретатель и предложит изумленному миру аппарат, подражающий хлорофилловому зерну, - с одного конца получающий даровой воздух и солнечный свет, а с другого - подающий печеные хлебы. И тогда всякому станет понятно, что находились люди, так настойчиво ломавшие головы над разрешением такого, казалось бы, праздного вопроса: почему и зачем растение зелено?».

Прошло сто лет с тех пор - пока такого аппарата, подающего изумленному миру печеные хлеба, не сделано, но ведь еще не конец света?

P.S. Напоследок процитируем Тимирязева - его слова сегодня обрели еще более глубокий смысл: «Наука не вправе входить в свое святилище, таиться от толпы, требуя, чтобы на слово верили ее полезности. Представители науки, если они желают, чтоб она пользовалась поддержкой и сочувствием общества, не должны забывать, что они слуги этого общества, что они должны от времени до времени выступать перед ним, как перед доверителем, которому они обязаны отчетом».

Тимирязев родился 3 июня 1843 года в Петербурге, в старинной дворянской семье. Его отец Аркадий Семенович был начальником таможенной службы Петербурга. Он был известен честностью, вольнодумством и за годы службы не накопил состояния. Мать Аделаида Климентьевна была англичанкой, а ее предки происходили из Эльзаса. Поэтому Климент хотя и считал себя безусловно русским, но признавал, что в нем есть значительная доля английской крови.

Семья Тимирязевых была большая и дружная. Все дети получили от матери отличное образование. Климент Аркадьевич свободно владел английским и французским языками, хорошо говорил по-немецки. На всю жизнь он сохранил любовь к музыке и изобразительному искусству, увлекался пейзажной фотографией, его работы показывали на выставках. Большое влияние на него оказали старшие братья - Василий (впоследствии известный литератор), Николай и особенно Дмитрий (будущий известный статистик), который побудил Климента к изучению органической химии.

Несмотря на достаточно высокое положение, жизнь Тимирязевых складывалась непросто. Когда главу семьи уволили со службы, семье стало почти не на что жить. Климент еще подростком стал сам зарабатывать деньги. Позднее он вспоминал:

Зарабатывание средств существования, как всегда бывает при таких случаях, стояло на первом плане. Зато я мог утешать себя мыслью, что не сижу на горбу у темных тружеников, как купеческие сынки.

В 1860 году Тимирязев был принят на юридический факультет Петербургского университета, но вскоре перевелся на естественное отделение физмата и стал посещать лекции ведущих ученых. Среди них были химик Менделеев, ботаники Бекетов и Фаминцын, физиолог Сеченов, историк Костомаров.

Это было время подъема общественного движения в России. В студенческие годы у Тимирязева сложились демократические убеждения, возникло представление "о долге перед обществом" и "кипучая ненависть ко всякой, особенно общественной неправде" - эти идеи он всегда открыто отстаивал. В 1861 году за участие в студенческих волнениях Тимирязев был исключен из университета. Ему позволили вернуться лишь через год и только на правах вольнослушателя. В 1865 году Тимирязев получил золотую медаль за работу "О печеночных мхах" и был удостоен степени кандидата, которая тогда присваивалась выпускникам, окончившим курс с отличием.

Еще в университете Тимирязев проявил себя как талантливый экспериментатор. Он считал необходимым любые теоретические предположения проверить опытным путем и для этого сконструировал совершенно новые приборы, многие из которых используют до сих пор. Талант Тимирязева заметили в Министерстве народного образования и отправили его стажироваться за границу. Два года Климент Аркадьевич слушал лекции и работал в лабораториях самых известных ученых Германии и Франции.

Вернувшись в Россию в конце 1869 года, Тимирязев был избран преподавателем кафедры ботаники Петровской земледельческой и лесной академии в Москве, а в 1872-м его пригласили в Московский университет на должность приват-доцента. В этих учебных заведениях Тимирязев проработал более 30 лет и сделал свои главные открытия, которые принесли ему славу и в России, и в Европе.

Разгадка фотосинтеза

Главные исследования Тимирязева касались фотосинтеза. До него было известно, что на свету растения преобразуют углекислый газ и воду в органические вещества. Но как это происходит, ученые не понимали. Чтобы наконец-то разобраться в процессе, Тимирязев направлял на растения свет, пропущенный через цветные жидкости. Он установил, что красные и синие лучи поглощаются лучше желтых, и от этого зависит интенсивность разложения углекислоты. Но главное - именно Тимирязев понял, что свет усваивается благодаря зернам хлорофилла, которые придают растениям зеленую окраску.

Тимирязев первым высказал мнение, что хлорофилл не только физически, но и химически участвует в фотосинтезе, предвосхитив современные представления. Своими опытами он доказал, что закон сохранения энергии полностью распространяется также и на процесс фотосинтеза, хотя большинство исследователей того времени это отрицало.

В другой серии опытов Тимирязев открыл явление светового насыщения. До него считалось, что главная характеристика света - яркость, но эксперименты Тимирязева опровергли эту догадку. Оказывается, с увеличением яркости растения действительно потребляют все больше углекислоты, но только до какого-то предела. После этого повышать яркость бесполезно, а иногда вредно: из-за слишком интенсивного света сверх меры испаряется влага. Кроме прочего, открытие Тимирязева означало, что в условиях нашего климата даже половины полуденного освещения вполне достаточно для нужд растения.

Изучение фотосинтеза привело Тимирязева к выводу о "космической роли растений". Именно так озаглавил он лекцию, которую прочитал в 1903 году в Лондонском королевском обществе.

Растение - посредник между небом и землею. Оно - истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч солнца горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электричества. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта.

Именно растения, использующие для питания энергию солнечного света, создают первичное органическое вещество, еду для животных. Именно они поддерживают постоянство химического состава атмосферы, выделяя кислород, необходимый для дыхания всех живых организмов.

Русские эволюционисты

В университете научным руководителем Тимирязева был ботаник Андрей Бекетов, высказывавший эволюционные идеи задолго до публикации первых трудов Дарвина. Когда в 1859 году в Англии вышла знаменитая книга Дарвина "О происхождении видов путем естественного отбора", отголоски вспыхнувшей дискуссии донеслись и до России. Положения дарвиновской теории обсуждались на кафедрах, в публичных лекциях, периодической печати.

Еще студентом Тимирязев одним из первых перевел главы на русский язык и в 1864-м написал для журнала "Отечественные записки" серию статей "Книга Дарвина, ее критики и комментаторы", а в следующем году собрал эти статьи в книге "Краткий очерк теории Дарвина", которая многократно переиздавалась с дополнениями и приложениями. Благодаря этому российское общество ознакомилось с эволюционной теорией.

Тимирязев настойчиво пропагандировал дарвинизм, защищая его от нападок и искажений. Учение Дарвина он считал крупнейшим достижением науки XIX века. Глубокий анализ Тимирязева, четкое и подробное разъяснение основных положений в наибольшей степени способствовали широкому распространению этой теории в научных кругах России и ее дальнейшему развитию в трудах Северцова, Шмальгаузена, Тимофеева-Ресовского и других русских эволюционистов.

В 1877 году Климент Аркадьевич поехал в Англию. Там ему удалось побеседовать с Дарвином, которому он подарил свою книгу. Эта встреча оставила у него глубокое впечатление. В 1909 году Тимирязев вернулся в Англию на празднование столетия Дарвина. Он был единственным ученым из России, кого пригласили на торжества.

Первая теплица и понятная наука

Климент Аркадьевич был не только теоретиком - он мечтал, что его знания пригодятся в сельском хозяйстве. Тимирязев писал: "При выборе своей научной специальности, физиологии растений, я в известной степени руководствовался и ее отношением к земледелию, определяя это отношение весьма просто: "Наука призвана сделать труд земледельца более производительным".

Еще в 1867 году, вскоре после окончания университета, Тимирязев под руководством Дмитрия Менделеева первым в России провел опыты, чтобы выяснить, как минеральные удобрения влияют на урожай. Для дальнейших исследований в этой области в 1872 году он построил в Петровской земледельческой академии "вегетационный домик" с сосудами, наполненными искусственной почвой. Это была первая в России и третья в мире научно оснащенная теплица. В 1896 году Тимирязев организовал на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде показательную опытную станцию с таким же "вегетационным домиком".

Тимирязев всячески способствовал распространению научных знаний. Он написал более 100 книг и статей, где понятным языком рассказывал о воздействии света на растения и способах повышения урожайности, об истории развития естествознания и открытиях крупнейших европейских ученых. Он писал: "С первых шагов своей умственной деятельности я поставил себе две параллельные задачи: работать для науки и писать для народа, т.е. популярно".

С той же целью Тимирязев проводил публичные лекции, которые пользовались огромной популярностью, особенно среди студентов. Его выступления отличались глубоким анализом, точным изложением фактов, ясной речью и обязательно сопровождались опытами, что для преподавания того времени было новым явлением.

Несмотря на международное признание, власти недолюбливали "вольнодумного" профессора. В 1892 году Петровская земледельческая академия была закрыта из-за "неблагонадежности", и Тимирязев потерял работу. Через шесть лет его исключили из штата Московского университета, но оставили заведовать ботаническим кабинетом. В 1911 году Тимирязев окончательно покинул Московский университет, подав в отставку вместе с другими профессорами в знак протеста против распоряжения министра народного просвещения Кассо о введении полицейского надзора во время занятий.

Вскоре после Октябрьской революции, которую Тимирязев - один из немногих российских ученых такого уровня - полностью принял и поддержал, он был вновь избран профессором Московского университета, но из-за слабого здоровья уже не читал лекции. 28 апреля 1920 года Климент Аркадьевич умер от пневмонии и был похоронен на Ваганьковском кладбище. Сегодня его имя носят Московская сельскохозяйственная академия, Институт физиологии растений РАН, Государственный биологический музей, улицы в разных городах, район Москвы, даже речной теплоход и кратер на Луне, но, к сожалению, мало кто из наших современников вспомнит, чем же был знаменит Тимирязев.

Михаил Касаткин, заведующий отделом общей биологии Государственного биологического музея им. К.А. Тимирязева

Номинирован пользователем lyssi

Биология

Место рождения: Петербург

Деятельность и интересы: физиология растений

В 1940г. – учреждена премия Академии наук СССР им. Тимирязева. В 1971г. – золотая медаль ВАСХНИЛ им. Тимирязева. Еще факты

Открытия

Доказал, что закон сохранения энергии распространяется и на процесс фотосинтеза, а следовательно и на живую природу. Создал первую опытную станцию. Придумал теплицу – «вегетационный домик». Предложил практические методы борьбы с засухой. Основоположник отечественной научной школы физиологов растений.

Биография

Родился в дворянской, но демократически настроенной семье, в Петербурге.

1861г. – поступил на естественное отделение физико-математического факультета Петербургского университета.

1866г. – окончил обучение со степенью кандидата и золотой медалью за работу «О печёночных мхах».

1868г. – командирован Петербургским университетом за границу (Германию, Францию).

1870г. – 1892г. – преподаёт в Петровской земледельческой и лесной академии в Москве.

1872г. – строит на опытном поле первый в России «вегетационный домик». Научные труды он посвящал вопросам механизма фотосинтеза, методам исследования физиологии растений биологическим основам агрономии, истории науки. Некоторые из них («Спектральный анализ хлорофилла» и «Об усвоении света растением») принесли автору мировую славу.

Несмотря на тяжёлую болезнь, он участвует в работе Наркомпроса РСФСР и Социалистической академии общественных наук. Всегда был патриотом своей Родины.28 апреля 1920 года всемирно известный учёный скончался. Похоронен в Москве на Ваганьковском кладбище.

Климент Аркадиевич Тимирязев родился 22 мая (по старому стилю) 1843 г. в Петербурге, на Галерной улице. Позже семья переехала на Васильевский остров.

В 1860 г. Тимирязев поступил в Петербургский университет. В 1861 г. за участие в студенческих волнениях Климента Аркадиевича вынудили покинуть стены университета. Только в 1863 г. Тимирязев смог возобновить занятия в университете в качестве вольнослушателя.

В 1864 г. Климент Аркадиевич написал студенческую научную работу о печеночных мхах. В ботанике в то время было немного известно о растительных организмах. Сочинение Тимирязева было удостоено золотой медали.

Осенью 1865 г. Климент Аркадиевич закончил занятия в университете. В этом же году вышла в свет первая книга Тимирязева "Краткий очерк теории Дарвина".

18 февраля 1866 г. К. А. Тимирязев получил диплом об окончании Петербургского университета.

В начале января 1868 г. открылся I съезд русских естествоиспытателей и врачей. Со своим докладом на нем выступил Климент Аркадиевич. Его сообщение называлось "Прибор для исследования воздушного питания листьев и о применении искусственного освещения к подобного рода исследованиям".

Участникам съезда естествоиспытателей и врачей молодой ученый демонстрировал прибор, который в любых условиях - в лаборатории, в поле, в лесу - обеспечивал исследование воздушного питания зеленого листа. Прибор давал ответы на вопросы: сколько углекислоты поглотил зеленый лист? Cколько пищи принял в себя?

Второй частью научного сообщения Тимирязева было выяснение вопроса: происходит ли усвоение углекислоты при искусственном освещении? Новый прибор давал исследователю возможность ответить и на этот вопрос. Результаты исследования показали, что при искусственном свете процесс усвоения углекислоты растением значительно уменьшается.

Совет Петербургского университета вынес решение о предоставлении Тимирязеву на два года научной командировки за границу. Климент Аркадиевич уехал в Гейдельберг, где начал работать в местном университете, в лаборатории Бунзена.

Работая в лаборатории, Тимирязев открыл в составе хлорофилла вещество, которое определяет его характерные оптические свойства. Это вещество Климент Аркадиевич назвал хлорофиллином. Тимирязеву удалось выделить хлорофиллин в чистом виде.

Климент Аркадиевич доказал, что действие солнечных лучей изменяет состав этого вещества, подобно действию кислот: в обоих случаях хлорофилл буреет, превращается в филлоксантин.

Кандидатура Тимирязева была предложена на должность преподавателя по кафедре ботаники в Петровскую Академию (г. Москва). Соответствующее официальное уведомление было послано Клименту Аркадиевичу за границу.

Тимирязев принял предложение Академии, и 22 ноября 1869 г. состоялось его избрание на преподавательскую должность.

В начале сентября 1870 г. Климент Аркадиевич прибыл в Москву и поселился вблизи Академии.

В лице Климента Аркадиевича академия получила преподавателя, близкого ей по духу.

В мае 1871 г. в Петербургском университете Тимирязев защитил диссертацию на степень магистра на тему "Спектральный анализ хлорофилла". Через два месяца после защиты Климента Аркадиевича избрали экстраординарным профессором Петровской Академии.

В 1872 г. Климента Аркадиевича пригласили на должность внештатного преподавателя Московского университета. Осенью этого года он прочел вступительную лекцию в университетской аудитории. С этого времени и до конца жизни Тимирязев был связан с Московским университетом. Климент Аркадиевич и его идейные друзья составили в университете сплоченную группу передовых ученых.

В 1875 г. в Петербургском университете Тимирязев защитил докторскую диссертацию на тему "Об усвоении света растением". Из всех волн лучистой энергии солнца, достигающих зеленых зерен хлорофилла, наибольшей энергией обладают волны красного света: под их действием интенсивнее всего идет процесс фотосинтеза, так как они несут зеленому листу наибольшее количество энергии.

Таков был важнейший вывод из докторской диссертации Климента Аркадиевича Тимирязева.

В 1877 г. Климента Аркадиевича избрали экстраординарным профессором Московского университета.

В 1878 г. вышло первое издание книги Тимирязева "Жизнь растений", в основу который был положен курс лекций по физиологии растений, читаемый автором в большой аудитории Московского музея прикладных наук (ныне Политехнический музей).

На VI съезде русских естествоиспытателей и врачей в Петербурге Тимирязев представил доклады: "Количественный анализ хлорофилла", "Новый метод для изучения процесса дыхания и разложения углекислоты растений", "Объективное изучение закона абсорбции и количественное изучение смесей двух хлорофилловых пигментов", "Клейковина как материал для осмотических исследований в применении к хлорофиллу", "О физиологическом значении хлорофилла".

В 1884 г. Климента Аркадиевича утвердили ординарным профессором Московского университета.

Значительный вклад в науку исследований Климента Аркадьевича послужил его избранию в 1890 г. членом-корреспондентом Российской Академии Наук.

Климент Аркадьевич Тимирязев умер 28 апреля 1920 г. Его похоронили на Ваганьковском кладбище.

Тимирязев Климент Аркадьевич - учёный, естествоиспытатель-дарвинист, один из основоположников русской школы физиологии растений (открыл явление светового насыщения – фотосинтеза.

Тимирязев Климент Аркадьевич родился 22 мая (3 июня) 1843 году в Петербурге. Первоначальное образование получил дома. В 1861 году поступил в Петербургский университет на камеральный факультет, потом перешёл на физико-математический, курс которого окончил в 1866 году со степенью кандидата. В 1868 Тимирязев К.А. был командирован Петербургским университетом для подготовки к профессорской деятельности на два года за границу (Германия, Франция), где работал в лабораториях крупных учёных. По возвращению на родину в 1871 году Тимирязев К. А. успешно защитил диссертацию «Спектральный анализ хлорофилла» на степень магистра и стал профессором Петровской земледельческой и лесной академии в Москве (в настоящее время она называется Московской сельскохозяйственной академией им. К. А. Тимирязева). В 1875 году после защиты докторской диссертации ("Об усвоении света растением") стал ординарным профессором. В 1877 году Тимирязева пригласили в Московский университет на кафедру анатомии и физиологии растений. Читал также лекции на женских «коллективных курсах» в Москве. Кроме того, Тимирязев был председателем ботанического отделения Общества любителей естествознания при Московском университете. В 1911 году покинул университет в знак протеста против действий реакционного министра просвещения Кассо. В 1917 году, после Великой Октябрьской социалистической революции, Тимирязев был восстановлен в правах профессора Московского университета, однако из-за болезни не мог работать на кафедре. Последние 10 лет жизни занимался также литературно-публицистической деятельностью.

Основные исследования Тимирязева по физиологии растений посвящены изучению процесса фотосинтеза, для чего им были разработаны специальные методики и аппаратура. Тимирязевым было установлено, что ассимиляция растениями углерода из углекислоты воздуха происходит за счёт энергии солнечного света, главным образом в красных и синих лучах, наиболее полно поглощаемых хлорофиллом. Тимирязев впервые высказал мнение, что хлорофилл не только физически, но и химически участвует в процессе фотосинтеза, предвосхитив этим современные представления. Он доказал, что интенсивность фотосинтеза пропорциональна поглощённой энергии при относительно низких интенсивностях света, но при их увеличении постепенно достигает стабильных величин и далее не меняется, то есть им были открыты явления светового насыщения фотосинтеза.

Впервые в России Тимирязев ввел опыты с растениями на искусственных почвах, для чего в 1872 году в Петровской академии им был построен вегетационный домик для культуры растений в сосудах (первую научно оснащенную теплицу), буквально сразу после появления подобных сооружений в Германии. Чуть позже аналогичную теплицу Тимирязев установил в Нижнем Новгороде на Всероссийской выставке.

Тимирязев - один из первых пропагандистов дарвинизма в России. Эволюционное учение Дарвина он рассматривал как крупнейшее достижение науки 19 века, утверждающее материалистическое мировоззрение в биологии. Тимирязев неоднократно подчёркивал, что современные формы организмов - результат длительной приспособительной эволюции.

Благодаря выдающимся научным заслугам в области ботаники Тимирязев был удостоен целого ряда звучных званий: члена-корреспондента Петербургской Академии наук с 1890 года, почетного члена Харьковского университета, почетного члена Санкт-Петербургского университета, почетного члена Вольноэкономического общества, а также многих других научных сообществ и организаций. Тимирязев К. А. известен во всем мире. За свои заслуги на поприще науки он был избран членом Лондонского королевского общества, Эдинбургского и Манчестерского ботанических обществ, а также почетным доктором ряда европейских университетов – в Кембридже, Глазго, Женеве.