Почему деревья растут вверх

Обновлено: 18.09.2024

Прогуливаясь в парке, мы всегда можем видеть красивую картину стоящих огромных деревьев, которые тянуться вверх своими ветвями и верхушками. Задумывались вы когда-нибудь, почему такое происходит, почему деревья растут вверх? Отчего все растения, в том числе кустарники, трава, цветы растут по такому же принципу? Конечно, мы с уверенностью можем сказать, что это происходит из-за того, что вся растительность тянется к солнечному свету. Ага, а вы ошиблись!

Эксперимент проводился так:

Вот теперь, надеюсь, что понятно, почему деревья растут вверх, сила тяготения делает это. Конечно, существуют невероятные растения, которые своими стеблями способны следовать за солнышком, которое движется по небу. Это – подсолнух. Но при этом в основании такого перемещения заложено абсолютно ионе явление, о котором мы уже рассказывали.

Стебли - важная часть растения, размер которых может варьироваться от миллиметров до сотен метров, в зависимости от типа растения. У них много функций, таких как поддержка растений, отвод воды и обеспечение питательными веществами различных частей растения. Кроме того, сахара, произведенные в процессе фотосинтеза, также переносятся к остальным растениям с помощью стеблей.

Ствол состоит из трех типов клеток, а именно:

Клетки паренхимы: они помогают в метаболических функциях растения, таких как фотосинтез.
Клетки колленхимы: они обеспечивают структурную поддержку ствола.
Клетки склеренхимы: они придают стеблю жесткость и прочность.

Корни растения растут вниз, так как они собирают все питательные вещества и воду для роста растения и обеспечивают устойчивость растения на земле. С другой стороны, стебли растут в направлении солнечного света, улавливая его для процесса фотосинтеза. Фотосинтез - это химический процесс, в котором растение использует солнечный свет для преобразования углекислого газа в простые сахара; короче говоря, растения используют весь процесс для приготовления пищи.

Основной гормон, который вырабатывается в растении для его роста, известен как Ауксины. Они вырабатываются и переносятся на стебель в кратчайшие сроки, как только им необходимо выпрямиться, чтобы поглотить солнечный свет. Поэтому в нижнюю часть стебля доставляется больше ауксинов, чем в верхнюю. Это приводит к удлинению стебля и более быстрому росту. Белки PILS являются основным компонентом для хранения этого гормона в различных частях растения, что играет важную роль для роста и обмена веществ. Поэтому более высокий уровень ауксина в нужном месте и в нужное время приводит к тому, что растение становится здоровым и приносит лучший урожай.

Самым странным в природе является то, что стебель растет вверх, что противоречит силе тяжести, а корни растут вниз. Основная причина этого - геотропизм или гравитропизм и фототропизм. Гео означает земля, а тропизм означает рост растения, который запускается любым стимулятором. Итак, как мы знаем, корни растут вниз против силы тяжести, что известно как положительный геотропизм. Ствол, растущий вертикально вверх, называется отрицательным геотропизмом. Фототропизм вызван реакцией роста растения на солнечный свет.

Оба процесса вызваны неравномерным распределением ауксина в различных частях растения, которые стимулируют дифференцированный рост. Итак, когда стебель высаживают горизонтально, на нижней стороне больше ауксинов, которые стимулируют рост стебля вверх против силы тяжести. А если корень посажен горизонтально, ауксинов больше на нижней стороне, заставляя их расти вниз, противодействуя силе тяжести. С помощью фототропизма ауксины в стебле способствуют росту, а ауксины в корнях тормозят его.

Почему деревья растут вертикально? Странный вопрос, скажете вы, детский какой-то. Однако не только дети его задают, но и учёные. Что влияет на именно вертикальный рост деревьев?

Дерево растёт вертикально вверх. Это надземная часть растения - стебель и крона. Она растёт в противовес направлению силы тяжести.

Дерево растёт вертикально вниз. Это подземная часть растения - корни. Они растут по направлению силы тяжести. А если быть совсем точными, то обе части дерева растут по направлению земного радиуса. И причина этому земное притяжение.

Все деревья растут вертикально вверх по отношению к заваленному горизонту. donnerpeter - LiveJournal.

В физиологии растений есть такие термины, как геотропизм , или гравитропизм , которые обозначают способность деревьев расти в строго определённом направлении по отношению к центру Земли.

В процессе эволюции у растений образовался и развился "вестибулярный аппарат" - гравирецептор. "И самая популярная на сегодня гипотеза объясняет вертикальный рост осаждением крахмала на нитях белка актина, формирующего цитоскелет древесной клетки, и последующим каскадом реакций, который приводит к тому, что ауксины — факторы роста растений — распределяются по градиенту параллельно прямой, соединяющей растение и центр Земли" - считают американские и австралийские учёные, делится с нами "Популярная Механика" .

На самом деле гипотез здесь существует множество.

Например, что на них оказывает влияние Солнце, что корни растений выделяют газ, который, поднимаясь вверх, "указывает" направление роста. Или гипотеза о гормоне ауксине и взаимодействии его с протеином PIN3. О воздействии белка RHD2 на растения. И др.

Мы с детства знаем, что деревья растут вверх к солнышку. Мы любуемся красотой листьев кроны, величавостью стволов, пользуемся тенью листвы.

Красота соснового бора, всегда нас завораживала. Стройность сосен, раскидистые ели, шелест листвы берез и другие жители лесов на планете.

А, березовый сок или кленовый сироп? Практически каждый из нас пробовал их вкус.

Но, многие ли из нас задавались вопросом - как через твердый ствол, такой прочный и кажется не проницаемый движется древесный сок - сама жизнь дерева, его жизненная сила, как?

А, кто отмечал, что высота леса в одном взятом ореоле пребывания "дендрожизни" практически одинаковая? Есть конечно выскочки, но это обычно молодая верхушка, которая через пару лет высыхает, тем самым ограничивая рост дерева.

Для понимания причины одинаковой высоты деревьев с разной толщиной ствола (следственно разновозрастных) - необходимо осознание принципа жизнеобеспечения деревьев (ну и трав, так сказать растительной жизни).

Высота деревьев определяется, несколькими факторами:

1. Солнечной радиацией, благодаря которой происходят необходимые фотохимические реакции для получения особых биологических веществ потребляемых деревом, и которые не находятся в почве. В переводе на животный мир - получение аминокислот. Хотя данный фактор не является основной причиной выравнивания высоты деревьев.

2. Водяным парциальным давлением атмосферы, при котором происходит активное испарение воды с поверхности листьев деревьев, что в свою очередь приводит к току древесного сока от корней по стволу к листьям. Ширина слоя парциального давления оптимального для испарения влаги с листьев имеет ограничение, ниже этой высоты парциальное давление высокое и не позволяет за счет испарения создать необходимый ток питательной среды от корней (принцип перепада давлений). При превышении ширины слоя оптимального парциального давления (следственно понижения парциального давления) происходит ускорение испарения воды с листьев, при этом основной ток сока не успевает возмещать потерю от испарения и верхушки деревьев отсыхают. Это и есть определяющий момент высоты деревьев.

3. Температурной разницей между корневой системой и кроной. Для конденсации паров воды именно в районе корневой системы. Это и определяет плотное расположение (по меркам "дендрожизни") деревьев в лесах, создание возле корней пониженной температуры.

Сам принцип потребления питания деревьев основан на методе тепло-парового жидкостного насоса - движение жидкости от корней по стволу за счет испарения жидкости с листьев.

Как пример: возьмите трубку (светопоглощающего цвета) вставьте водопроводящий материал (ткань, жгут и подобное), сверху вытащите немного этот материал для испарения воды с его поверхности, нижний конец поместите в емкость с подкрашеной водой (учтите, что температура воды (в нижнем объеме) должна быть ниже температуры окружающего воздуха) и поставьте на открытое пространство, чтобы и трубка светом нагревалась и при этом окружающее парциальное давление было невысоким. И посмотрите результат, как быстро подкрашенная вода достигнет зоны испарения.

Дерево - это уникальный и при этом крайне сбалансированный вид жизни.

Весь принцип "дендрожизни" - это, как не странно звучит, прокачивание через себя сотен тонн воды с минералами, как могучие киты плавающие в мировом океане и питающиеся планктоном.

Конечно, если, скажем, рассматривать карликовую (например, тундровую) растительность, можно заметить, что она стелется по земле. Но это связано не с ростом, а с особенностями природных условий. Морозы и ветры делают свое дело, пригибая растения к мерзлоте. Но все же первый посыл любого зеленого существа - вперед и вверх!

Всегда тянутся в небо, но никогда не летают

Такой важнейший признак взаимодействия между всеми материальными объектами на нашей планете как гравитация не мог, разумеется, обойти стороной и деревья.

Эксперты считают, что на Земле около трех триллионов стволов. 15 миллиардов из них ежегодно подвергаются вырубке. Остальные же продолжают прочно стоять на своих корнях - хоть на плодородной земле, хоть на скалах.

Именно клетки последних (как и побегов) имеют крошечные структуры, называемые "статолиты". Это малюсенькие зерна крахмала в чехликах корневищ и стеблях. Когда ось какого-либо из вегетативных органов растения меняет свое направление, статолиты подвергаются воздействию силы тяжести. Это приводит к их немедленному перемещению и созданию давления на цитоплазму в новых областях.

В таком случае говорят о процессе гравитропизма или геотропизма. Это значит, что корень всегда стремится расти к центру земного шара, а стебель или ствол - в противоположном направлении.

Читайте также: