עץ ירוק: תכונות של תהליכי חיים

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:20

העולם שמסביב מספק לכל היצורים החיים את ההזדמנות להתקיים בהרמוניה עם הטבע, אם כי מקוריותו מופרת במידה מסוימת. אבל עד היום, עצים ירוקים מייצרים את החמצן הדרוש לנשימה. כדור הארץ סיפק לאנושות את ההזדמנות לשפר את עצמה, תוך שהוא דואג לדרכים לספק את צרכיה הביולוגיים מראש.

למה עצים ירוקים

אנו קולטים את הצבע של כל חפץ דרך הקרניים המשתקפות ממנו. עלים, סופגים את החלקים האדומים והכחולים של הספקטרום (לפי הטריאדה הנוספת של מקסוול (MGB - אדום, ירוק, כחול)), משקפים ירוק.

כלורופיל קיים בתאי עלים - צבע מורכב מבחינה כימית, דומה במנגנון הפעולה להמוגלובין. בכל תא זעיר של עלה, ישנם כלורופלסטים (גרגרי כלורופיל) בכמות של 25 עד 30. כאן, בהם, מתרחשת הפעולה החשובה ביותר בקנה מידה פלנטרי - הפיכת אנרגיית השמש. כלורופלסטים ממירים אותו לגלוקוז וחמצן באמצעות מים ופחמן דו חמצני.

המדען הרוסי K. A. Timiryazev היה הראשון בעולם שהסביר את התופעה הזו (המרה של אנרגיית השמש לכִּימִי). תגלית זו היא שמראה את התפקיד העיקרי של הצמחים במקורם והמשך החיים על הפלנטה.

פוטוסינתזה

עלי עץ ירוקים פועלים כמו מפעל הפועל ללא הרף לייצור גלוקוז (סוכר ענבים) וחמצן. תחת פעולת אור השמש והחום, תגובות פוטוסינתזה בין פחמן דו חמצני ומים מתרחשות בכלורופלסטים. ממולקולת מים מתקבל חמצן (משתחרר לאטמוספירה) ומימן (מגיב עם פחמן דו חמצני והופך לגלוקוז). תגובת פוטוסינתזה זו אושרה בניסוי רק ב-1941 על ידי המדען הסובייטי A. P. Vinogradov.

C₆H₁₂O₆ היא הנוסחה לגלוקוז. במילים אחרות, זו מולקולה שמאפשרת להמשיך בחיים. הוא מורכב משישה אטומי פחמן בלבד, שנים עשר מימן ושישה חמצן. בתגובה של פוטוסינתזה, כאשר מתקבלת מולקולה אחת של גלוקוז ושש מולקולות חמצן, מעורבות שש מולקולות של מים ופחמן דו חמצני. במילים אחרות, כאשר עצים ירוקים מייצרים גרם אחד של גלוקוז, קצת יותר מגרם אחד של חמצן נכנס לאטמוספירה - זה כמעט 900 סנטימטר מעוקב (בערך ליטר).

כמה זמן חי עלה

עצים ירוקים עם מסת העלים העצומה שלהם הם המקור העיקרי למאגרי חמצן מתחדשים.

הטבע, בהתאם לאזורי האקלים, חילק צמחים לנשירים וירוקי עד.

נשירים שומרים על העלווה שלהם מהאביב עד הסתיו - תקופה זו מתאימה לצמיחת רקמותותהליכי הפוטוסינתזה הדרושים לצמח עצמו להמשך צמיחה. חיים כה קצרים של עלים, כפי שמדענים מאמינים, נובעים מהעוצמה הגבוהה של התהליכים המתרחשים בהם ואי-החידוש של רקמות. עצים אלה כוללים אלון, ליבנה וטיליה - במילה אחת, כל הנציגים העיקריים של הצמחייה העירונית והיער.

ירוקי עד שומרים על העלווה שלהם (לעתים קרובות יותר מדובר בצורות מותאמות) לתקופות ארוכות יותר - מחמש עד עשרים שנה (על עצים מסוימים). כלומר, למעשה, גם לעצים הירוקים הללו יש נפילת עלים, אבל הרבה פחות עזה ומתוחה לאורך זמן.

תהליכי חיים של עצים

ביערות אביב מעורבים, ההבדל ברגעי ההתעוררות של העצים ניכר היטב. צמחים נשירים מתחילים לנבוט, להפוך לירוקים, מהר מאוד צוברים הרבה עלים. עצי מחט (ירוק עד) מתעוררים מעט יותר לאט ופחות מורגש: ראשית, צפיפות הצבע משתנה, ולאחר מכן הניצנים נפתחים עם נצרים חדשים.

תחילתם של חיים חדשים בולטת בעיקר ביער האביבי עם ציוץ ציפורים בלתי פוסק, רחש של מים נמסים וקרקור עז של צפרדעים.

עם הפשרת האדמה, הצמח מתחיל לספוג מים על ידי מסת השורש ולספק אותם לגזע ולענפים. כמה עצים יכולים להגיע לגובה של עד 100 מטר. בהקשר זה נשאלת השאלה: "איך צמח יכול להעלות מים עם חומרים מזינים לגובה כזה?"

לחץ רגיל של אטמוספירה אחת עוזר להעלות מים לגובה של עשרה מטרים, אבל איךגבוה יותר? הצמחים הסתגלו לכך על ידי יצירת מערכת מיוחדת להרמת מים המורכבת מכלי עץ וטרכאידים. דרכם מתבצעת זרימת הטרנספירציה של מים עם חומרים מזינים כלפי מעלה. התנועה נובעת מאידוי אדי המים לאטמוספירה על ידי העלה. קצב עליית המים במערכת הטרנספירציה יכול להגיע למאה מטר בשעה. עלייה לגובה רב מסופקת גם על ידי כוח היצמדות של מולקולות מים, המשוחררות מהגזים המומסים בה. כדי להתגבר על כוח כזה, אתה צריך ליצור לחץ עצום - כמעט שלושים עד ארבעים אטמוספרות. די בכוח כזה כדי לא רק להרים, אלא גם לשמור על לחץ המים בגובה של עד מאה וארבעים מטר.

עצים ירוקים מזרימים חומר אורגני המיוצר מהעלים שלהם דרך מערכת אחרת, המורכבת מצינורות מסננת בבסט (מתחת לקליפה).

עצים ירוקי עד: אילו צורות של עלים הטבע יצר

אזורי האקלים של הפלנטה שלנו מגוונים, הבדלי הלחות והטמפרטורה שלהם אפשרו התפתחות של ירוקי עד עם מאפיינים משלהם.

באזורים עם אקלים חורפי לא נוח, ירוקי עד מיוצגים על ידי עצים מחטניים: אורנים, אשוחים, ערערים. המחטים שלהם מסוגלות לעמוד בירידות טמפרטורה ממושכות עד למינוס חמישים מעלות.

ירוק עד של האזורים הטרופיים והסובטרופיים מיוצגים על ידי דגימות מחטניות ונשירים כאחד. לנשירים יש מבנה צפוף, לעתים קרובות מאוד משטח חיצוני מבריק. מגנוליה, קלמנטינות, זרי דפנה, אקליפטוסים, עצי שעם ונייר הם רקחלק קטן מכל מיני נציגים של ירוקי עד נשירים. טווי, טקסוס, ארזים הם נציגים של עצי מחט באקלים חם.

כפי שהוזכר לעיל, עצים אלו נקראים ירוקי עד מכיוון שהם אינם משירים את העלים שלהם כל השנה, אך הם משנים כל הזמן מסה ירוקה, ופוטוסינתזה קיימת בכלורופלסטים שלהם בהתאם למצב העץ בחורף.