Aplinkinis pasaulis suteikia visiems gyviems daiktams galimybę egzistuoti harmonijoje su gamta, nors nesugadinta jo prigimtis yra šiek tiek sutrikusi. Tačiau šiai dienai žali medžiai gamina kvėpavimui reikalingą deguonį. Planeta suteikė žmonijai galimybę tobulėti, iš anksto pasirūpindama savo biologinių poreikių tenkinimo būdais.
Kodėl medžiai žali
Bet kurio objekto spalva, kurią mes suvokiame per jį atspindinčius spindulius. Lapai, sugeriantys raudoną ir mėlyną spektro dalis (pagal Maksvelio priedų triadą (MGB - raudona, žalia, mėlyna)), atspindi žalią spalvą.
Lapo ląstelėse yra chlorofilo, sudėtingo cheminio dažo, kurio veikimo mechanizmas yra panašus į hemoglobino. Bet kurioje mažoje lapo ląstelėje yra chloroplastų (chlorofilo grūdelių), kurių kiekis yra nuo 25 iki 30. Būtent juose ir vyksta svarbiausias planetos masto veiksmas - saulės energijos virsmas. Chloroplastai paverčia jį gliukoze ir deguonimi naudodami vandenį ir anglies dioksidą.
Rusijos mokslininkas K. A. Timiryazevas pirmasis pasaulyje paaiškino šį reiškinį (saulės energijos pavertimą cheminiu). Būtent šis atradimas parodo pagrindinį augalų vaidmenį kilmės planetoje ir tęstinumą.
Fotosintezė
Žaliuojančių medžių lapai yra nuolatinis augalas, gaminantis gliukozę (vynuogių cukrų) ir deguonį. Esant chloroplastų saulės spinduliams ir šilumai, vyksta fotosintezės reakcijos tarp anglies dioksido ir vandens. Iš vandens molekulės gaminamas deguonis (išleidžiamas į atmosferą) ir vandenilis (reaguoja su anglies dioksidu ir virsta gliukoze). Šią fotosintezės reakciją eksperimentiškai patvirtino tik 1941 m. Sovietų mokslininkas A. P. Vinogradovas.
C₆H₁₂O₆ yra gliukozės formulė. Kitaip tariant, tai yra molekulė, leidžianti tęsti gyvenimą. Jį sudaro tik šeši anglies atomai, dvylika vandenilio ir šeši deguonies. Fotosintezės reakcijoje, gavus vieną gliukozės molekulę ir šešias deguonies molekules, dalyvauja šešios vandens ir anglies dioksido molekulės. Kitaip tariant, kai žali medžiai gamina vieną gramą gliukozės, į atmosferą patenka šiek tiek daugiau nei vienas gramas deguonies - tai yra beveik 900 centimetrų kubinių (apie litrą).
Kiek laiko gyvena lapas?
Pagrindinis atsinaujinančių deguonies atsargų šaltinis yra žali medžiai, turintys didžiulę lapų masę.
Gamta, priklausomai nuo klimato zonų, augalus suskirstė į lapuočius ir visžalius.
Lapuočiai medžiai išlaiko savo lapiją nuo pavasario iki rudens - šis laikotarpis palankus audinių augimui ir fotosintezės procesams, kurių augalui reikia pačiam augalui toliau augti. Toks trumpas lapų gyvavimo laikas, mokslininkų įsitikinimu, lemia didelis juose vykstančių procesų intensyvumas ir audinių neatsinaujinimas. Tokie medžiai yra ąžuolas, beržas ir liepa - žodžiu, visi pagrindiniai miesto ir miško augalijos atstovai.
Amžinai žaliuoja lapija (dažnai modifikuota forma) ilgesnį laiką - nuo penkerių iki dvidešimt (kai kuriuose medžiuose) metų. Tai yra, iš tikrųjų šie žali medžiai taip pat turi lapų kritimą, tačiau laikui bėgant yra daug mažiau intensyvūs ir ištempti.
Medžių gyvenimo procesai
Mišriuose pavasariniuose miškuose medžių pabudimo momentų skirtumas yra aiškiai pastebimas. Lapuočiai augalai pradeda tirpinti pumpurus, pasidaro žali, labai greitai įgauna lapų masę. Spygliuočiai (amžinai žaliuojantys) atsibunda šiek tiek lėčiau ir mažiau pastebimai: pirmiausia keičiasi spalvos tankis, o tada atsiveria pumpurai su naujais ūgliais.
Naujo gyvenimo pradžia ryškiausiai pastebima pavasario miške, kuriame yra nenutrūkstamas paukščių rumbas, tirpsmo tirpsmo vanduo ir intensyvus varlių kramtymas.
Atšilus dirvožemiui, augalas pradeda absorbuoti šaknies vandens masę ir tiekti ją į stiebą bei šakas. Kai kurių medžių aukštis gali siekti šimtą metrų. Atsižvelgiant į tai, kyla klausimas: "Kaip augalas gali pakelti vandenį su maistinėmis medžiagomis iki tokio aukščio?"
Normalus slėgis vienoje atmosferoje padeda pakelti vandenį iki dešimties metrų aukščio, bet kas yra aukščiau? Augalai tam pritaikyti sukuriant specialią vandens paėmimo sistemą, susidedančią iš medienos indų ir tracheidų. Būtent per juos praeina vandens su maistinėmis medžiagomis transpiracijos srovė. Judėjimą lemia vandens garų išgarinimas į atmosferą lakštu. Vandens kilimo greitis transpiracijos sistemoje gali pasiekti šimtą metrų per valandą. Pakilimą į didelį aukštį taip pat suteikia vandens molekulių, išsilaisvinusių iš jame ištirpusių dujų, rišamoji jėga. Norėdami įveikti tokią jėgą, turite sukurti didžiulį slėgį - beveik nuo trisdešimt iki keturiasdešimt atmosferų. Tokios jėgos pakanka ne tik pakelti, bet ir išlaikyti vandens slėgį iki šimto keturiasdešimties metrų aukščio.
Pagal kitą sistemą, susidedančią iš sietelio vamzdžių krūtinėje (poodyje), žali medžiai cirkuliuoja organinėmis medžiagomis, kurias gamina lapai.
