Начальная школа

Русский язык

Литература

История России

Всемирная история

Биология

География

Математика

Вечная жажда

111Вода – штука любому организму совершенно необходимая. Живая клетка состоит более чем наполовину из воды, все биохимические реакции, как впрочем и большинство химических реакций вообще, не идут «посуху», взаимодействия молекул происходят в водном растворе. У растений и животных вода, вдобавок ко всему, – главное транспортное средство.

Различные вещества переносятся от одной части тела к другой при помощи воды. В одной части тела вещество поступает в раствор, в другой – извлекается из раствора соответствующими тканями. И вот тут у растений возникают проблемы. Растение потребляет почти в двадцать раз больше воды, чем животное аналогичного веса. В чем дело? Дело в том, что у растения нет мышц, которые, тем или иным способом, «гоняют» воду в теле животного. Движение соков у растения устроено совершенно иначе, и именно перенос веществ от корневой системы к листьям требует от растения ненасытно сосать воду из почвы.


 124

Воду и минеральные вещества растение получает из почвы, через корневую систему, и по сосудам стебля раствор поступает к листьям. Но каким образом вода, несущая раствор минеральных веществ, поднимается вверх? Причем это «вверх» у самой обычной сосны, березы или осины составляет 30–40 метров, а у секвойи и эвкалипта известны деревья высотой в полторы сотни метров. Насос растению нужен очень мощный – представьте, что вы пытаетесь напиться через трубочку из колодца стометровой глубины. Как же этот насос устроен и где он расположен? По ходу движения, в сосудах растения, таких насосов нет, ведь ксилема состоит из мертвых клеток; это, по сути, обычная водопроводная труба. Значит, воду необходимо или «толкать» снизу (тогда насос надо искать в корневой системе) или «тянуть» сверху (тогда его надо искать в листьях). Насос этот должен быть весьма мощным – чтобы поднять воду в крону березы нужно давление около 3–4 атмосфер, а в крону старой секвойи – около 15 атмосфер.



Транспорт воды в растениях (схема): 1 – подъем воды с минеральными солями вверх по ксилеме; 2 – транспорт сахаров от листьев к корням и другим органам



Клетки эпидермы корня активно поглощают из почвенного раствора ионы минеральных веществ. В результате в клетках корня создается концентрация ионов, в десятки раз превышающая концентрацию почвенного раствора. По закону осмоса вода из почвы устремляется в клетки корня и оттуда в сосуды. Объем раствора увеличивается, возникает так называемое корневое давление, которое заставляет раствор подниматься вверх по сосудам. По ночам на кончиках листьев многих трав и даже кустарников появляются похожие на росу капельки. Это, однако, не роса, а вода, которая буквально выжимается из листьев корневым давлением через особые отверстия на краях листа – гидатоды. А сам процесс называется гуттацией. Однако, корневое давление у всех растений, у которых оно есть, оказалось невелико, оно совершенно недостаточно, чтобы поднять воду в крону высокого дерева. А у многих растений, в частности у хвойных, корневое давление вообще не развивается.

Как оказалось, главный насос, поднимающий воду, расположен в листьях. Когда клетки листа испаряют воду, концентрация раствора в них увеличивается, возникает, как и при корневом насосе, разница концентрации и возникает осмотическое давление, которое гонит воду в испаряющую клетку от лежащих глубже соседей. «По цепочке» очередь доходит до сосудов, расположенных в жилке. В результате устанавливается натяжение воды в сосудах ксилемы. Вода практически не сжимается (и, следовательно, не растягивается), а столб воды очень прочен на разрыв – около двух тонн на квадратный сантиметр сечения. В результате натяжение достигает корней и вытягивает из них раствор, а корни, в свою очередь, вытягивают воду из почвы. В результате вода движется вверх, неся с собой минеральные вещества.

Растения северных мест, как правило, страдают от недостатка воды, хотя в почве ее полно, и часто имеют облик, схожий с растениями пустынь – мелколистность, плотные покровы, густую опушенность стеблей и листьев.

 

 

Поиск

Информатика

Физика

Химия

Педсовет

Классному руководителю

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru