En el valle de las Montañas Rocosas de California, un grupo de sequoias norteamericanas de más de 2000 años de edad crece, entre las cuales la altura más alta alcanza 112,7 metros, el tallo de más de 8 metros de espesor, ¡es más alto que un edificio de 30 pisos!¿Cómo puede subir el agua a un árbol tan alto?¿Es posible que crezca más alto?
No es fácil elevar la humedad desde las raíces hasta la corona de 100 metros de alto. En primer lugar, la humedad es absorbida por las células ciliadas de la raíz y transportada al conducto del xilema, y luego a través del conducto a las ramas y hojas de la punta. Este proceso se puede imaginar como un tiro de cuerdas en la corona con el hilo de agua en el conducto, tanto para "tirar" desde arriba, "continuamente" a mitad de camino, y también para "empujar" desde las raíces.
Entonces, ¿puede un árbol de 100 metros de altura producir suficiente tracción? Los científicos recolectaron ramas superiores a diferentes alturas para medir su potencial de agua (fuerza de tracción) y descubrieron que cuanto más alto fuera, mayor sería la fuerza de tracción de las ramas. La clave a mitad de camino es que no puede romper el cable de agua, porque una vez que el cable de agua se rompe, se formarán burbujas en el conducto, bloqueando el transporte de agua. Cuanto más alto sea el dosel, mayor será la gravedad del cable de agua y la resistencia del conducto, mayor será la fuerza de tracción que el cable de agua debe soportar y mayor será la probabilidad de que se rompa. Por lo tanto, el filamento de agua puede ser tirado más alto dependiendo de la solidez del filamento de agua, que está determinada por la adhesión entre las moléculas de agua y la tensión superficial. Los científicos han descubierto que las paredes del conducto de la sequoia norteamericana son resistentes y tienen una menor resistencia al agua que otras especies de árboles. Sabemos que en este tipo de tiro a tiro, la fuerza de tracción debe ser mayor que la suma de la gravedad del cable de agua y la resistencia del conducto para ganar. Bajo la misma fuerza de tracción que el cable de agua, el agua puede ser tirada más alto debido a la menor resistencia del conducto del árbol de sequoia.
En cuanto al empuje, cuando cortamos la parte inferior del tallo de las plántulas de la planta, especialmente en clima sofocante, o temprano en las mañanas de verano, suele verse que hay un flujo de líquido saliendo de la sección, que es la presión de la raíz (empuje). Podemos imaginar que estos árboles de 100 metros tienen un sistema de raíces muy profundo y una gran presión de raíces. Por lo tanto, se puede ver que el movimiento del agua en el árbol no es un simple movimiento mecánico, de hecho, las actividades vitales de varias células desempeñan un papel importante.
Bajo la acción de la gravedad de la tierra, el agua tiene un cierto peso, cuanto más alto crecen los árboles, más agua se transporta a la parte superior, más pesada y más difícil. Hasta cierto grado de dificultad, su crecimiento en la punta se verá obstaculizado por la escasez de agua y dejará de seguir creciendo. Las hojas más pequeñas crecen en las ramas más altas, las hojas más pequeñas en la parte superior de un árbol de 112 metros parecen escamas pegadas a las ramas. Estos árboles de edad avanzada todavía crecen en la actualidad, a una velocidad de aproximadamente 25 cm por año. Según los cálculos, si la altura aumenta 15 metros más, las hojas superiores se secarán por completo debido a una grave pérdida de agua. Se concluye que la altura límite de crecimiento de los árboles es de aproximadamente 122 ~ 130 m, lo que coincide con el récord más alto de árboles en la historia.