Շրջապատող աշխարհը բոլոր կենդանի էակներին հնարավորություն է տալիս գոյություն ունենալ բնության հետ ներդաշնակ, թեև դրա ինքնատիպությունը որոշակիորեն խախտված է: Սակայն մինչ օրս կանաչ ծառերն արտադրում են շնչառության համար անհրաժեշտ թթվածին։ Մոլորակը մարդկությանը հնարավորություն է տվել կատարելագործվելու՝ նախապես հոգալով կենսաբանական կարիքները բավարարելու ուղիները։
Ինչու են ծառերը կանաչ
Ցանկացած առարկայի գույնը մենք ընկալում ենք նրա անդրադարձած ճառագայթների միջոցով։ Տերևները, կլանելով սպեկտրի կարմիր և կապույտ մասերը (ըստ Մաքսվելի հավելումների եռյակի (MGB - կարմիր, կանաչ, կապույտ)), արտացոլում են կանաչը։
Քլորոֆիլը առկա է տերևների բջիջներում՝ քիմիապես բարդ ներկանյութ, որը գործողության մեխանիզմով նման է հեմոգլոբինին: Տերևի ցանկացած փոքրիկ բջիջում կան քլորոպլաստներ (քլորոֆիլային հատիկներ) 25-ից 30-ի չափով: Հենց այստեղ, դրանցում է տեղի ունենում մոլորակային մասշտաբով ամենակարևոր գործողությունը՝ Արեգակի էներգիայի փոխակերպումը։. Քլորոպլաստները ջրի և ածխածնի երկօքսիդի միջոցով այն վերածում են գլյուկոզայի և թթվածնի։
Ռուս գիտնական Կ.քիմիական). Հենց այս հայտնագործությունն է ցույց տալիս բույսերի հիմնական դերը մոլորակի վրա կյանքի ծագման և շարունակման գործում։
ֆոտոսինթեզ
Կանաչ ծառի տերևներն աշխատում են անընդհատ գործող բույսի պես՝ արտադրելով գլյուկոզա (խաղողի շաքար) և թթվածին: Արևի լույսի և ջերմության ազդեցության տակ քլորոպլաստներում ընթանում են ածխաթթու գազի և ջրի ֆոտոսինթեզի ռեակցիաները: Ջրի մոլեկուլից ստացվում է թթվածին (արձակվում է մթնոլորտ) և ջրածին (արձագանքում է ածխաթթու գազի հետ և վերածվում գլյուկոզայի)։ Ֆոտոսինթեզի այս ռեակցիան փորձնականորեն հաստատվել է միայն 1941 թվականին խորհրդային գիտնական Ա. Պ. Վինոգրադովի կողմից։
C₆H12O6 գլյուկոզայի բանաձևն է: Այսինքն՝ այն մոլեկուլ է, որը հնարավորություն է տալիս շարունակել կյանքը։ Այն բաղկացած է ընդամենը վեց ածխածնի ատոմից, տասներկու ջրածնից և վեց թթվածնից։ Ֆոտոսինթեզի ռեակցիայում, երբ ստացվում է մեկ գլյուկոզա և վեց մոլեկուլ թթվածին, ներգրավվում են ջրի և ածխածնի երկօքսիդի վեց մոլեկուլ։ Այլ կերպ ասած, երբ կանաչ ծառերը արտադրում են մեկ գրամ գլյուկոզա, մթնոլորտ է մտնում մեկ գրամից մի փոքր ավելի թթվածին, դա գրեթե 900 սանտիմետր խորանարդ է (մոտ մեկ լիտր):
:
Որքա՞ն է ապրում տերեւը
Կանաչ ծառերն իրենց տերևների հսկայական զանգվածով վերականգնվող թթվածնի պաշարների հիմնական աղբյուրն են։
Բնությունը, կախված կլիմայական գոտիներից, բույսերը բաժանեց սաղարթավորների և մշտադալարների:
Տերեւաթափերը պահպանում են իրենց սաղարթը գարնանից աշուն. այս շրջանը բարենպաստ է հյուսվածքների աճի համարև բույսին հետագա աճի համար անհրաժեշտ ֆոտոսինթեզի գործընթացները: Տերեւների նման կարճ կյանքը, ինչպես կարծում են գիտնականները, պայմանավորված է դրանցում տեղի ունեցող գործընթացների բարձր ինտենսիվությամբ եւ հյուսվածքների չվերականգնվողությամբ։ Այս ծառերի թվում են կաղնին, կեչին և լորենին, մի խոսքով, ինչպես քաղաքային, այնպես էլ անտառային բուսականության բոլոր հիմնական ներկայացուցիչները։
Մշտադալար բույսերը պահպանում են իրենց սաղարթը (ավելի հաճախ դրանք փոփոխված ձևեր են) ավելի երկար ժամանակաշրջաններով՝ հինգից քսան (որոշ ծառերի վրա) տարի: Այսինքն, իրականում այս կանաչ ծառերը նույնպես ունեն տերևաթափ, բայց շատ ավելի քիչ ինտենսիվ և ձգված ժամանակի ընթացքում:
Ծառերի կյանքի գործընթացները
Խառը գարնանային անտառներում պարզ երևում է ծառերի զարթոնքի պահերի տարբերությունը։ Տերեւաթափ բույսերը սկսում են բողբոջել, կանաչել, շատ արագ շատ տերեւներ են ստանում։ Փշատերևները (մշտադալար) արթնանում են մի փոքր ավելի դանդաղ և ավելի քիչ նկատելի. նախ փոխվում է գույնի խտությունը, այնուհետև բողբոջները բացվում են նոր ընձյուղներով:
Նոր կյանքի սկիզբն առավել նկատելի է գարնանային անտառում՝ իր թռչունների անդադար ծլվլոցով, հալված ջրի խշշոցով և գորտերի ինտենսիվ կռկռոցով։
Հողի հալվելով բույսը սկսում է արմատային զանգվածով ջուր կլանել և մատակարարել ցողունին և ճյուղերին։ Որոշ ծառերի բարձրությունը կարող է հասնել 100 մետրի: Այս առումով հարց է առաջանում. «Ինչպե՞ս կարող է բույսը սննդարար նյութերով ջուրը բարձրացնել այդքան բարձրության վրա»:
Մեկ մթնոլորտի նորմալ ճնշումն օգնում է ջուրը բարձրացնել տասը մետր բարձրության վրա, բայց ինչպեսավելի բարձր? Բույսերը հարմարվել են դրան՝ ստեղծելով ջրի բարձրացման հատուկ համակարգ, որը բաղկացած է փայտի անոթներից և տրախեիդներից: Հենց դրանց միջոցով է իրականացվում ջրի ներթափանցման հոսքը սննդանյութերով դեպի վեր։ Շարժումը պայմանավորված է տերևի միջոցով ջրի գոլորշիների գոլորշիացմամբ: Տրանսսպիրացիոն համակարգում ջրի բարձրացման արագությունը կարող է հասնել ժամում հարյուր մետրի: Մեծ բարձրության բարձրացումն ապահովում է նաև ջրի մոլեկուլների կպչողական ուժը՝ ազատված դրանում լուծված գազերից։ Նման ուժը հաղթահարելու համար անհրաժեշտ է ստեղծել հսկայական ճնշում՝ գրեթե երեսուն-քառասուն մթնոլորտ: Նման ուժը բավական է ոչ միայն բարձրացնելու, այլև ջրի ճնշումը մինչև հարյուր քառասուն մետր բարձրության վրա պահելու համար։
Կանաչ ծառերը շրջանառում են օրգանական նյութերը, որոնք արտադրվում են իրենց տերևների միջոցով մեկ այլ համակարգի միջոցով, որը բաղկացած է մաղձող խողովակներից բշտիկի մեջ (կեղևի տակ):
Մշտադալար ծառեր. ինչ տերևների ձևեր է ստեղծել բնությունը
Մեր մոլորակի կլիմայական գոտիները բազմազան են, դրանց խոնավության և ջերմաստիճանի տարբերությունները հնարավորություն են տվել իրենց առանձնահատկություններով մշտադալար բույսերի զարգացմանը։
Ձմեռային անբարենպաստ կլիմա ունեցող տարածքներում մշտադալար բույսերը ներկայացված են փշատերեւ ծառերով՝ սոճիներ, եղեւնիներ, գիհիներ: Նրանց ասեղները կարող են դիմակայել երկարատև ջերմաստիճանի անկմանը մինչև մինուս հիսուն աստիճան:
Արևադարձային և մերձարևադարձային գոտիների մշտադալար բույսերը ներկայացված են ինչպես փշատերև, այնպես էլ տերեւաթափ նմուշներով: Տերեւաթափերն ունեն խիտ կառուցվածք, շատ հաճախ՝ փայլուն արտաքին մակերես։ Մագնոլիաները, մանդարինները, դափնիները, էվկալիպտը, խցանափայտը և թղթե ծառերը պարզապեսսաղարթավոր մշտադալար բույսերի բոլոր տեսակի ներկայացուցիչների մի փոքր մասը: Տույը, եղևնին, մայրիները տաք կլիմայական փշատերևների ներկայացուցիչներ են։
Ինչպես նշվեց վերևում, այս ծառերը կոչվում են մշտադալար, քանի որ նրանք ամբողջ տարին չեն թափում իրենց տերևները, բայց անընդհատ փոխում են կանաչ զանգվածը, և նրանց քլորոպլաստներում ֆոտոսինթեզ կա՝ կախված ձմռանը ծառի վիճակից։
