InfoRadar
Мазмұны
Жер бетіндегі тіршілік судың үздіксіз қозғалысынсыз мүмкін емес. Ол ағзаларды қоректендіруге, әртүрлі заттарды тасымалдауға және көптеген табиғи үдерістердің жүруіне қатысады. Өсімдіктердің тамырдан бастап ең биік бұтақтарға дейін ылғалды жеткізу қабілеті ерекше таңғалдырады. Аласа гүлдер бұл міндетті салыстырмалы түрде оңай атқарса, алып ағаштар оны ауырлық күшіне қарсы жүзеге асырады. Сондықтан ағаштардың бойымен судың қозғалу механизмі биологтар мен табиғат зерттеушілерінің назарын ұзақ уақыт бойы аударып келеді.
Неліктен ағаштарға судың үздіксіз келуі қажет
Кез келген ағаш тұрақты түрде ылғалмен қамтамасыз етілуі тиіс. Су тек минералды заттарды тасымалдаушы ғана емес, сонымен қатар фотосинтезге қатысады және ұлпалардың температурасын реттейді.
Жеткілікті мөлшерде ылғал болмаса, өсімдік қалыпты зат алмасуды жүзеге асыра алмайды. Тіпті қысқа мерзімді құрғақшылықтың өзі өсу қарқынын баяулатып, жапырақтардың жағдайын нашарлатып, ауруларға төзімділікті төмендетуі мүмкін.
Өсімдіктер суды көптеген маңызды үдерістерде пайдаланады:
- ол топырақтан минералды элементтерді әртүрлі мүшелердің жасушаларына жеткізеді;
- оның көмегімен органикалық қосылыстардың түзілуіне қажетті химиялық реакциялар жүреді;
- булану арқылы ұлпалардың ыстық күндері қызып кетуіне жол бермейді;
- бұл табиғи ерітінді жасушалардың серпімділігін сақтап, бүкіл ағзаның тіршілік әрекетін қолдайды.
Осылайша, ылғалдың үздіксіз қозғалысы ағаштардың өмір сүруінің басты шарттарының бірі болып табылады.
Тамырлардың бастапқы рөлі
Жер астындағы бөлік өзіндік сорғы қызметін атқарады. Көптеген тамыр түктері топырақпен жанасу ауданын ұлғайтып, суды және онда еріген минералдарды тиімді сіңіруге мүмкіндік береді.
Өсімдіктің ішіне енгеннен кейін ылғал арнайы өткізгіш ұлпалар арқылы қозғала бастайды. Бұл үдерісте тамыр қысымы белгілі бір рөл атқарады. Ол жасушаларда еріген заттардың жиналуы нәтижесінде пайда болып, сұйықтықтың жоғары қарай жылжуына ықпал етеді.
Алайда мұндай қысымның өзі алып ағаштарды толық қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз. Кейбір түрлердің биіктігі жүз метрден асады, сондықтан ғалымдар бұл құбылыстың қосымша түсіндірмелерін іздеуге мәжбүр болды.
Ксилема дегеніміз не және оның маңызы қандай
Ағаштардың негізгі тасымалдау жүйесі ксилема деп аталады. Ол бір-бірімен байланысқан ұзын түтік тәрізді элементтерден тұрады.
Су осы арналары арқылы тамырдан бұтақтарға, жапырақтарға және жас өркендерге жеткізіледі. Шын мәнінде, ксилема өсімдіктің барлық бөліктерін байланыстыратын ішкі су құбыры қызметін атқарады.
Оның негізгі ерекшеліктерін былайша сипаттауға болады:
- Өткізгіш ұлпаның жасушалары ұзын әрі үздіксіз арналар түзеді. Осындай құрылымның арқасында сұйықтық айтарлықтай кедергісіз үлкен қашықтықтарға қозғала алады.
- Түтік қабырғалары жоғары беріктікке ие. Бұл қозғалыс барысында пайда болатын жүктемелерге төтеп беруге көмектеседі.
- Өткізгіш элементтердің ішкі диаметрі салыстырмалы түрде шағын болады. Мұндай ерекшелік ағынның тұтастығын сақтауға ықпал етеді.
- Жүйе өсімдіктің барлық бөліктерін қамтиды. Сол себепті қажетті заттар тәждің ең алыс аймақтарына дейін жетеді.
Дәл осы ксилеманың болуы ағаштардың үлкен биіктікке жетуіне және ондаған жылдар бойы тіршілігін сақтап қалуына мүмкіндік береді.
Негізгі қозғаушы күш — жапырақтар арқылы булану
Қазіргі ғылым транспирацияны ең маңызды механизмдердің бірі ретінде қарастырады. Бұл термин жапырақ бетіндегі арнайы саңылаулар арқылы судың булану үдерісін білдіреді.
Молекулалар жапырақ тақтасынан бөлініп шыққан кезде өткізгіш түтіктердің ішінде өзіндік тартылыс күші пайда болады. Соның нәтижесінде төменгі бөліктерден жаңа сұйықтық жоғары қарай көтеріледі.
Бұл құбылысты ұзын тізбектің қозғалысымен салыстыруға болады. Егер бір буынды тартсаңыз, қалғандары да соған ілеседі. Сол сияқты ағаш ұшар басындағы булану тамырдан жаңа судың көтерілуіне жағдай жасайды.
Ілінісу және жабысу күштері қалай көмектеседі
Бұл құбылысты толық түсіндіру үшін тек булануды қарастыру жеткіліксіз. Судың физикалық қасиеттері де маңызды рөл атқарады.
Молекулалар бір-бірін тартуға қабілетті. Мұндай құбылыс когезия деп аталады. Соның арқасында өткізгіш түтіктердің ішінде үзілмейтін су бағаны сақталады.
Бұдан бөлек, адгезия деп аталатын қасиет бар. Ол молекулалардың түтік қабырғаларына жабысып тұру қабілетін білдіреді. Осы екі құбылыстың бірлескен әсері сұйықтықтың едәуір биіктікке көтерілуіне мүмкіндік береді.
Ең маңызды физикалық факторларды төмендегідей сипаттауға болады:
- когезия су бағанының тұтастығын сақтайды;
- адгезия ағынның тар түтіктер ішінде тұрақты қозғалуына көмектеседі;
- капиллярлық құбылыстар сұйықтықтың жоғары жылжуына қосымша әсер етеді;
- транспирация бүкіл ағза бойынша қозғалысты қамтамасыз ететін негізгі тартылыс күшін қалыптастырады.
Осы механизмдердің бірлескен жұмысы өсімдіктерге ауырлық күшінің әсерін жеңуге мүмкіндік береді.
Неліктен секвойялар орасан биіктікке жетеді
Өсімдіктер әлеміндегі алып түрлер ерекше қызығушылық тудырады. Кейбір секвойялар мен эвкалипттердің биіктігі көпқабатты ғимараттардан да асып түседі.
Мұндай алып ағаштарда өткізгіш жүйе өте тиімді жұмыс істейді. Өсімдіктің әрбір бөлігі судың үздіксіз қозғалысын қамтамасыз етуге қатысады. Жапырақтар белсенді түрде ылғалды буландырады, тамырлар жаңа қорларды жеткізеді, ал ксилема сенімді тасымалдау желісі ретінде қызмет етеді.
Зерттеулер көрсеткендей, дәл биологиялық және физикалық үдерістердің үйлесуі осындай биік ағаштардың өмір сүруіне мүмкіндік береді. Олардың ешқайсысы жеке дара мұндай нәтижеге қол жеткізе алмас еді.
Ағаштардағы судың қозғалысын зерттеу биология мен физиканың өзара тығыз байланысын айқын көрсетеді. Адам көзіне көрінбейтін үдерістер ормандардың өмір сүруіне, өсуіне және тұтас экожүйелердің қалыптасуына күн сайын жағдай жасап келеді. Әрбір биік дің табиғат жасаған күрделі жүйе болып саналады, оның ішінде миллиондаған молекула тамырдан тәжге дейін үздіксіз қозғалады. Осындай механизмнің арқасында өсімдіктер табиғаттағы ең жетілген тірі құрылымдардың бірі болып қала береді.
