يوفر العالم المحيط لجميع الكائنات الحية فرصة للعيش في وئام مع الطبيعة ، على الرغم من انتهاك أصالتها إلى حد ما. ولكن حتى يومنا هذا ، تنتج الأشجار الخضراء الأكسجين الضروري للتنفس. لقد أتاح الكوكب للبشرية الفرصة لتحسين نفسها ، والاهتمام بطرق لتلبية احتياجاتها البيولوجية مقدمًا.
لماذا الأشجار خضراء
ندرك لون أي شيء من خلال الأشعة المنعكسة عليه. الأوراق ، التي تمتص الأجزاء الحمراء والزرقاء من الطيف (وفقًا لثلاثي ماكسويل الإضافي (MGB - أحمر ، أخضر ، أزرق)) ، تعكس اللون الأخضر.
الكلوروفيل موجود في الخلايا الورقية - صبغة معقدة كيميائيا ، مماثلة في آلية عمل الهيموجلوبين. في أي خلية صغيرة من الورقة ، توجد البلاستيدات الخضراء (حبيبات الكلوروفيل) بكمية تتراوح من 25 إلى 30. وهنا ، يحدث أهم إجراء على مقياس كوكبي - تحويل طاقة الشمس. تقوم البلاستيدات الخضراء بتحويلها إلى جلوكوز وأكسجين باستخدام الماء وثاني أكسيد الكربون.
كان العالم الروسي K. A. Timiryazev أول من شرح هذه الظاهرة في العالم (تحويل الطاقة الشمسية إلىالمواد الكيميائية). هذا الاكتشاف يوضح الدور الرئيسي للنباتات في نشأة واستمرار الحياة على هذا الكوكب.
التمثيل الضوئي
تعمل أوراق الشجر الخضراء كمصنع يعمل باستمرار لإنتاج الجلوكوز (سكر العنب) والأكسجين. تحت تأثير أشعة الشمس والحرارة ، تستمر تفاعلات التمثيل الضوئي بين ثاني أكسيد الكربون والماء في البلاستيدات الخضراء. من جزيء الماء ، يتم الحصول على الأكسجين (إطلاقه في الغلاف الجوي) والهيدروجين (يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون ويتحول إلى جلوكوز). تم تأكيد تفاعل البناء الضوئي هذا تجريبياً فقط في عام 1941 من قبل العالم السوفيتي أ.ب. فينوغرادوف.
C₆H₁₂O₆ هي صيغة الجلوكوز. بمعنى آخر ، إنه جزيء يجعل من الممكن استمرار الحياة. يتكون من ست ذرات كربون و 12 هيدروجين وستة أكسجين. في تفاعل التمثيل الضوئي ، عندما يتم الحصول على جزيء واحد من الجلوكوز وستة جزيئات من الأكسجين ، يتم إشراك ستة جزيئات من الماء وثاني أكسيد الكربون. بمعنى آخر ، عندما تنتج الأشجار الخضراء جرامًا واحدًا من الجلوكوز ، يدخل ما يزيد قليلاً عن جرام واحد من الأكسجين إلى الغلاف الجوي - أي ما يقرب من 900 سم مكعب (حوالي لتر).
كم من الوقت تعيش الورقة
الأشجار الخضراء بكتلتها الضخمة من الأوراق هي المصدر الرئيسي لاحتياطيات الأكسجين المتجددة.
الطبيعة ، اعتمادًا على المناطق المناخية ، تقسم النباتات إلى نباتات نفضية ودائمة الخضرة.
المتساقطة تحتفظ بأوراقها من الربيع إلى الخريف - هذه الفترة مواتية لنمو الأنسجةوعمليات التمثيل الضوئي التي يحتاجها النبات نفسه لمزيد من النمو. هذه الحياة القصيرة للأوراق ، كما يعتقد العلماء ، ترجع إلى الكثافة العالية للعمليات التي تحدث فيها وعدم تجديد الأنسجة. تشمل هذه الأشجار البلوط والبتولا والزيزفون - باختصار ، جميع الممثلين الرئيسيين للنباتات الحضرية والغابات.
تحتفظ الخضرة الدائمة بأوراقها (غالبًا ما تكون هذه أشكالًا معدلة) لفترات أطول - من خمسة إلى عشرين عامًا (على بعض الأشجار). وهذا يعني ، في الواقع ، أن هذه الأشجار الخضراء أيضًا بها تساقط أوراق الشجر ، ولكنها أقل كثافة بكثير وتتمدد بمرور الوقت.
عمليات الحياة للأشجار
في غابات الربيع المختلطة ، يكون الاختلاف في لحظات استيقاظ الأشجار واضحًا للعيان. تبدأ النباتات المتساقطة في البرعم ، وتتحول إلى اللون الأخضر ، وتكتسب بسرعة الكثير من الأوراق. تستيقظ الصنوبريات (دائمة الخضرة) بشكل أبطأ إلى حد ما وأقل بشكل ملحوظ: أولاً ، تتغير كثافة اللون ، ثم تفتح البراعم براعم جديدة.
بداية حياة جديدة هي أكثر ما يمكن ملاحظته في الغابة الربيعية مع النقيق المتواصل للطيور ، وغمغم المياه الذائبة والنعيق الشديد للضفادع.
مع ذوبان التربة ، يبدأ النبات في امتصاص الماء من كتلة الجذر وتزويده بالساق والفروع. يمكن أن يصل ارتفاع بعض الأشجار إلى 100 متر. في هذا الصدد ، يطرح السؤال: "كيف يمكن للنبات أن يرفع الماء بالمواد المغذية إلى هذا الارتفاع؟"
الضغط الطبيعي لجو واحد يساعد على رفع المياه إلي إرتفاع عشرة أمتار ولكن كيفأعلى؟ وقد تكيفت النباتات مع ذلك من خلال إنشاء نظام خاص لرفع المياه يتكون من أوعية وقصبات في الخشب. من خلالهم يتم إجراء تدفق النتح للماء مع المغذيات إلى الأعلى. تعود هذه الحركة إلى تبخر بخار الماء في الغلاف الجوي بواسطة الورقة. يمكن أن يصل معدل ارتفاع الماء في نظام النتح إلى مائة متر في الساعة. يتم توفير الارتفاع إلى ارتفاع كبير أيضًا من خلال قوة الالتصاق لجزيئات الماء ، المحررة من الغازات المذابة فيه. للتغلب على هذه القوة ، تحتاج إلى خلق ضغط هائل - ما يقرب من ثلاثين إلى أربعين ضغطًا جويًا. هذه القوة كافية ليس فقط للرفع ، ولكن أيضًا للحفاظ على ضغط الماء على ارتفاع يصل إلى مائة وأربعين مترًا.
تقوم الأشجار الخضراء بتدوير المادة العضوية التي تنتجها أوراقها من خلال نظام مختلف ، يتكون من أنابيب الغربال في اللحاء (تحت اللحاء).
أشجار دائمة الخضرة: ما هي أشكال الأوراق التي خلقتها الطبيعة
المناطق المناخية لكوكبنا متنوعة ، وقد أتاحت الاختلافات في الرطوبة ودرجة الحرارة تطوير الخضرة بخصائصها الخاصة.
في المناطق ذات المناخ الشتوي غير المواتي ، تمثل الأشجار الصنوبرية دائمة الخضرة: الصنوبر والتنوب والعرعر. إبرهم قادرة على تحمل انخفاض درجات الحرارة لفترات طويلة إلى خمسين درجة تحت الصفر.
يتم تمثيل الخضرة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية من قبل كل من العينات الصنوبرية والنفضية. نفضي لها هيكل كثيف ، في كثير من الأحيان سطح خارجي لامع. ماغنوليا واليوسفي والغار والأوكالبتوس والفلين وأشجار الورق فقطجزء صغير من جميع أنواع ممثلي الخضرة المتساقطة. Tui ، yews ، الأرز يمثلون الصنوبريات في المناخ الحار.
كما ذكرنا أعلاه ، تسمى هذه الأشجار دائمة الخضرة لأنها لا تتساقط أوراقها على مدار السنة ، لكنها تغير كتلتها الخضراء باستمرار ، ويوجد التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء اعتمادًا على حالة الشجرة في الشتاء.
