Дуб

Весной в лесах из неприметных семян прорастают новые деревья. Желудь, например, превращается в дуб — в гиганта весом в несколько тонн — с толстыми сучьями, мощным стволом и раскидистой кроной. Чтобы это случилось, растению нужно пройти через множество метаморфоз.

ДубДуб

Наука давно все объяснила, но в голове не укладывается: как из желудя в несколько граммов вырастает многотонное дерево высотой 30 метров, с толстенным стволом и широко разветвленной кроной? Этот гигант, который из года в год воспроизводит тысячи листьев, растет непрерывно, каждый день выкачивая из почвы и доставляя к своей вершине сотни литров жидкости.

 

Что еще удивительнее, желудю нужны только вода, минералы, воздух и свет, чтобы стать деревом. Ведь семя дуба содержит все органы, форсирующие последующее развитие растения: зародышевый корешок (из него получается подземная корневая система), почка побега (из нее появляются ствол, ветви и листья), а также два семядольных листа (они обеспечивают росток питательными веществами, пока растение не в состоянии самостоятельно вырабатывать жизненно важные вещества). Растительный эмбрион, заключенный в прочную оболочку, пережидает холодное время года, словно в спячке. Но когда весной температура повышается, в нем включается программа роста, которой управляют гормоны.

Дуб или сосна, каштан или береза, кипарис или лиственница — жизнь любого дерева начинается одинаково: от влаги семя в почве набухает до тех пор, пока не лопнет. Затем через разорванную оболочку зародышевый корешок проникает в землю. Закрепившись в грунте, он получает из почвы воду и растворенные в ней минералы, благодаря которым из ростовой почки появляется росток. Он уже движется в противоположном направлении — к свету. При оптимальной температуре росток начинает формировать листья. Есть все условия, чтобы молодой дуб мог развиваться.

 

ЧУДО ПРИРОДЫ — КОРЕНЬ

Гигантское переплетение множества хитроумно устроенных волосков гарантирует дереву доставку воды и питательных веществ.

 

Корни дуба — словно подземная крона. Благодаря этому возникает широко разветвленная система, которая обеспечивает дереву устойчивость. Корни, а также их крошечные волоски снабжают дуб жизненно важной влагой: поскольку давление внутри корней растения ниже, чем в грунте, они буквально всасывают молекулы воды из почвы. Кроме того, корни распознают (еще не до конца понятно каким образом), где в почве находятся участки с водой, и растут в соответствующем направлении.

 

Чем выше дуб, чем сильнее крона тянется к солнечному свету и чем толще ствол, тем больше влаги нужно дереву. Непрерывная подпитка водой прежде всего необходима кроне, в которой происходит фотосинтез — иначе этот жизненно важный процесс остановится. Поэтому подземная корневая система постоянно поглощает из почвы влагу: дубу возрастом около 160 лет требуется в среднем 31 тысяча литров воды в год.

Чтобы получить как можно больше воды и растворенных в ней питательных веществ, дуб направляет свой основной корень в почву на глубину до девяти метров. Благодаря многочисленным разветвлениям, боковым и тонким корням, поверхность корневой системы становится громадной. Основную часть воды корни впитывают через тончайшие отростки. На них постоянно возникают новые волоски толщиной всего в одну сотую миллиметра, которые способны проникать в мельчайшие поры грунта. Эти отростки настолько тонкие, что в них, а затем и в корневую ткань вода попадает в виде молекул. Через специальные каналы (ксилемные трубки), которые находятся в центре такого отростка, частицы воды движутся к главному корню, а затем поднимаются все выше и выше — до самой кроны. В свою очередь, крона через вторую систему каналов (флоэмные трубки) снабжает корневую систему частью сахара, который листья добывают в процессе фотосинтеза. Это вещество обеспечивает корни энергией для собственного роста.

 

НАСОС В СТВОЛЕ

Два типа надежных сосудов снабжают дерево жизненно важными соками. Эта транспортная система должна постоянно обновляться.

 

Воде и растворенным в ней минералам на пути из корня в крону приходится преодолевать десятки метров. «Насосная система» дуба (как и любого другого дерева) работает так: часть жидкости, находящейся внутри растения, испаряется через крошечные отверстия в листьях, в результате в каналах «ксилемы» понижается давление, и они начинают всасывать влагу с такой силой, что вода из корней дуба поднимается вверх по стволу со скоростью до десяти метров в час. Помимо ксилемных трубок, транспортирующих воду, прямо под корой проходит другая система каналов — флоэма. По ней из кроны в корни отправляется сахар, вырабатываемый в клетках листьев. В отличие от ксилемных трубок, которые представляют собой сквозные цилиндры, флоэмные каналы состоят из многочисленных удлиненных ситовидных клеток. По ним сахарный раствор может клетка за клеткой соскальзывать в ствол и продвигаться в корневую систему. Чтобы этот удивительный круговорот веществ не останавливался, из специальных клеток, способных делиться (они расположены между ксилемной и флоэмной тканью), постоянно образуются новые проводящие пути. Особенно быстрыми темпами строительство каналов идет в весенние месяцы. В это время прошлогодние каналы постепенно прекращают свою работу, и в стволе возникает новый слой ксилемной ткани — очередное годичное кольцо.

 

Кроме того, дуб оттесняет старые флоэмные каналы ближе к коре, освобождая место для нового слоя «сахарных» путепроводов. Только по этим вновь образованным каналам циркулируют жизненно важные для растения соки.

 

СОБИРАТЕЛИ СВЕТА

Листья превращают свет в жизнь — и с помощью хитроумных методов регулируют обмен веществ в дереве.


Старый дуб каждый год формирует сотни тысяч новых листьев, каждый из которых — филигранный шедевр. Ведь именно в листьях происходит фотосинтез — важнейший для нашей планеты биохимический процесс, в ходе которого растения с помощью солнечного света преобразуют углекислый газ и воду в молекулы сахара. Чтобы дерево полноценно обеспечивало себя сахаром, все его листья подключены к системе транспортировки, пронизывающей растение от корня до кроны. Даже крошечные жилки, придающие каждому листу его характерную структуру, имеют как флоэмные, так и ксилемные каналы.

 

Из проводящих путей часть поглощенной корнями воды попадает в занимающиеся фотосинтезом клетки каждого листа. Другая часть идет к крошечным устьицам на нижней стороне листа. Там жидкость испаряется, приводя в действие насосный механизм внутри растения. В это же время из воздуха внутрь листа проникают молекулы углекислого газа.

 

С помощью устьиц дуб может контролировать интенсивность испарения: когда жарко и нужно экономить воду, поры сужаются, а при более низких температурах или когда для фотосинтеза нужно больше углекислого газа, они раскрываются.

 

Осенью дуб переходит в фазу покоя и забирает у листьев все ценные вещества, чтобы отправить их на хранение в ствол и корни. Листья обесцвечиваются и опадают, а следующей весной начинается новая стадия роста.



218
  • Нравится
  • 1

Интересно почитать


Тополь черный
Тополя недолговечны: в среднем они живут не более 100 лет. Но по скорости роста это рекордсмены среди деревьев. Так, тополь черный, или осокорь,...
Баобаб
Жизнь обитателей планеты Пандора из фильма Аватар напрямую зависела от священного дерева. Умрет оно - погибнут и они. На Мадагаскаре уверены: как...
Фисташка туполистная
Ботанический род фисташек немногочисленный и насчитывает от 10 до 20 видов, многие из которых произрастают в Средиземноморье, Северо-Западной Африке...
Мамонтовое дерево
Для тех, кто увидел в первый раз секвойю, она покажется чем-то волшебным, пришедшим из детской сказки. Научное название — секвойядендрон...
Раффлезия — самый большой цветок
Во влажных лесах на островах Калимантан и Суматра, что в Индонезии, на Филиппинских островах, а также в Малайзии растет уникальное растение Раффлезия...


Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Все Чудеса Мира
Категории Чудес
Просто Интересно
Любопытные сведения

Среди бабочек, как и среди птиц, встречаются перелетные виды. Самая известная из них — бабочка монарх, обитающая в Северной Америке. Осенью эти бабочки собираются в большие стаи и летят на юг. Путь бабочек составляет много сотен километров.


Самые популярные статьи
Что больше читают