В долине Скалистых гор в Калифорнии, США, растет группа секиои, возраст которых более 2000 лет. Самая высокая из них достигает 112,7 метра и толщиной стеблей более 8 метров, что выше 30-этажного здания!Как «воды» поднялись на такие высокие деревья?Возможно ли, что он будет расти еще выше?
Поднять воду от корней до кроны высотой 100 метров - нелегкая задача.Во-первых, влага поглощается корневыми волосными клетками и транспортируется в трубопроводы в лигмиде, а затем через трубопроводы транспортируется к верхушкам ветвей и листьев.Этот процесс можно представить как соревнование по затяжению троны с водяной нитью в трубопроводе, «вытягивая» сверху, «постоянно» на середине пути и «давляя» с корня.
Может ли стометровое дерево вырабатывать достаточную силу растяжения?Ученые собрали верхние ветви на разных высотах, чтобы измерить их водный потенциал (тяжение), и обнаружили, что чем выше ветви, тем больше тяга.Ключом на середине пути является то, что он не может растянуть водяную нитку, потому что как только она растягивается, пузырь образуется в трубе, блокируя транспортировку влаги.Чем выше крона, тем больше собственная сила тяжести и сопротивление провода, тем больше тяга, которую должна выдерживать водяная нить, и тем больше вероятность того, что она будет растянутаТаким образом, в конечном счете, нить может быть вытянута в зависимости от прочности нитки, которая определяется сцепением и поверхностным натяжением между молекулами воды.Ученые обнаружили, что стеноки секивы в Северной Америке являются жесткими и менее сопротивляющими воде, чем другие виды деревьев.Мы знаем, что для победы в таких соревнованиях тяга больше, чем сумма силы тяжести проволоки и сопротивления трубки.При том же напряжении, которое выдерживает водяная нитка, вода может быть подтянута выше из-за меньшего сопротивления трубопровода секьюи.
Что касается толка, то, когда мы разрезаем нижнюю часть стебля саженца растения, особенно в жаркую погоду или рано утром летом, мы часто видим вытекающую жидкость из сечения, что называется давлением корней (толк).Мы можем себе представить, что эти деревья высотой в 100 метров имеют очень глубокую корневую систему и большое давление на корни.Из этого следует, что движение воды в деревьях не просто механическое движение, на самом деле жизненная активность различных клеток играет важную роль.
Вода имеет определенный вес под действием земной гравитации, и чем выше растут деревья, тем больше воды доставляется к вершине, тем тяжелее и труднее.До некоторой степени их рост на вершине может быть затруднен из-за нехватки воды и прекратить продолжать рост.Чем выше ветви, тем меньше листья, которые растут на вершине дерева высотой 112 метров, так маленькие, как чешуи, прикрепленные к ветвям.Эти древние деревья все еще растут высокими темпами, составляющими около 25 см в год.Согласно подсчетам, если высота увеличится еще на 15 метров, то верхние листья полностью высушат из-за серьезной потери воды.Из этого можно сделать вывод, что максимальная высота роста деревьев составляет около 122 - 130 метров, что также соответствует наивысшей высоте в истории деревьев.