વિશાળ વૃક્ષો સર્જનની સાક્ષી આપે છે. દાંડી ઉપર પાણી કેમ વધે છે? ઝાડમાં પાણી કેવી રીતે વધે છે

પાણીના પ્રવાહના મુખ્ય એન્જિન
રુટ સિસ્ટમ દ્વારા પાણીનું શોષણ પાણીના પ્રવાહના બે અંતિમ મોટરના સંચાલનને કારણે થાય છે: ઉપલાઅંતિમ મોટર, અથવા બાષ્પીભવનનું સક્શન બળ (બાષ્પોત્સર્જન), અને નીચલા છેડાની મોટર, અથવા મૂળ મોટર. છોડમાં પાણીના પ્રવાહ અને હિલચાલનું મુખ્ય બળ બાષ્પોત્સર્જનનું સક્શન બળ છે, જે પાણીની સંભવિતતાના ઢાળમાં પરિણમે છે. પાણીની સંભવિતતા એ પાણી દ્વારા ખસેડવા માટે વપરાતી ઊર્જાનું માપ છે. પાણીની સંભવિતતા અને સક્શન બળ સંપૂર્ણ મૂલ્યમાં સમાન છે, પરંતુ ચિહ્નમાં વિરુદ્ધ છે. આપેલ સિસ્ટમની ઓછી પાણીની સંતૃપ્તિ, તેની પાણીની સંભવિતતા ઓછી (વધુ નકારાત્મક). જ્યારે છોડ બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયા દરમિયાન પાણી ગુમાવે છે, ત્યારે પાંદડાના કોષો પાણીથી અસંતૃપ્ત થાય છે, અને પરિણામે, સક્શન બળ ઉદભવે છે (પાણી સંભવિત ટીપાં). પાણીનો પ્રવાહ વધુ સક્શન ફોર્સ અથવા ઓછા પાણીની સંભાવનાની દિશામાં જાય છે.
આમ, છોડમાં પાણીના પ્રવાહની ઉપરની ટર્મિનલ મોટર એ પાંદડાના બાષ્પોત્સર્જનનું સક્શન બળ છે, અને તેનું કાર્ય મૂળ સિસ્ટમની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ સાથે બહુ ઓછું જોડાણ ધરાવે છે. ખરેખર, પ્રયોગોએ બતાવ્યું છે કે પાણી મૃત રુટ સિસ્ટમ દ્વારા અંકુરની અંદર પ્રવેશી શકે છે, અને આ કિસ્સામાં પાણીનું શોષણ પણ ઝડપી થાય છે.
પાણીના પ્રવાહની ઉપરની મોટર ઉપરાંત, છોડમાં નીચલા છેડાની મોટર હોય છે. જેમ કે અસાધારણ ઘટનાના ઉદાહરણ દ્વારા આ સારી રીતે સાબિત થાય છે ગટ્ટેશન.
છોડના પાંદડા જેના કોષો પાણીથી સંતૃપ્ત થાય છે, ઉચ્ચ હવા ભેજની સ્થિતિમાં, જે બાષ્પીભવનને અટકાવે છે, ઓગળેલા પદાર્થોની થોડી માત્રા સાથે ટીપું-પ્રવાહી પાણી સ્ત્રાવ કરે છે - ગટ્ટેશન. પ્રવાહી ખાસ પાણીના સ્ટોમાટા - હાઇડ્રેટર્સ દ્વારા છોડવામાં આવે છે. છોડવામાં આવતું પ્રવાહી ગટ્ટા છે. આમ, ગટેશનની પ્રક્રિયા એ બાષ્પોત્સર્જનની ગેરહાજરીમાં થતા પાણીના એકતરફી પ્રવાહનું પરિણામ છે, અને તેથી તે અન્ય કોઈ કારણથી થાય છે.
ઘટનાને ધ્યાનમાં લેતા સમાન નિષ્કર્ષ પર પહોંચી શકાય છે રડવુંછોડ જો તમે છોડની ડાળીઓને કાપીને કાપેલા છેડે કાચની નળી જોડો છો, તો તેમાંથી પ્રવાહી નીકળશે. વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે આ ઓગળેલા પદાર્થો સાથેનું પાણી છે - સત્વ. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ખાસ કરીને વસંતઋતુમાં, જ્યારે છોડની શાખાઓ કાપવામાં આવે ત્યારે રડવું પણ જોવા મળે છે. નિર્ધારણ દર્શાવે છે કે મુક્ત પ્રવાહી (સત્વ) નું પ્રમાણ રુટ સિસ્ટમના જથ્થા કરતાં અનેક ગણું વધારે છે. આમ, રડવું એ માત્ર કાપના પરિણામે પ્રવાહીનું લિકેજ નથી. ઉપરોક્ત તમામ નિષ્કર્ષ તરફ દોરી જાય છે કે રડવું, ગટ્ટેશનની જેમ, રુટ સિસ્ટમ્સ દ્વારા પાણીના એક-માર્ગી પ્રવાહની હાજરી સાથે સંકળાયેલું છે, જે બાષ્પોત્સર્જનથી સ્વતંત્ર છે. બાષ્પોત્સર્જનની પ્રક્રિયાથી સ્વતંત્ર, ઓગળેલા પદાર્થો સાથેના જહાજો દ્વારા પાણીના એક-માર્ગી પ્રવાહનું કારણ બને છે તે બળને મૂળ દબાણ કહેવામાં આવે છે. રુટ દબાણની હાજરી અમને પાણીના પ્રવાહના નીચલા છેડાની મોટર વિશે વાત કરવાની મંજૂરી આપે છે. છોડના ઉપરના જમીનના ભાગોને કાપી નાખ્યા પછી ડાબી બાજુએ પ્રેશર ગેજ જોડીને અથવા રુટ સિસ્ટમને વિવિધ સાંદ્રતાના સોલ્યુશનની શ્રેણીમાં મૂકીને અને રડવાનું બંધ કરે તે પસંદ કરીને મૂળ દબાણ માપી શકાય છે. તે બહાર આવ્યું છે કે રુટ દબાણ આશરે 0.1 - 0.15 MPa (D.A. Sabinin) છે. સોવિયેત સંશોધકો એલ.વી. મોઝાએવા અને વી.એન. ઝોલ્કેવિચ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા નિર્ધારણ દર્શાવે છે કે બાહ્ય દ્રાવણની સાંદ્રતા જે રડવાનું બંધ કરે છે તે પાસોકની સાંદ્રતા કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. આનાથી અમને અભિપ્રાય વ્યક્ત કરવાની મંજૂરી મળી કે રડવું એકાગ્રતાના ઢાળની વિરુદ્ધ જઈ શકે છે. એવું પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે રડવું ફક્ત એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ થાય છે જેમાં તમામ કોષ જીવન પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે થાય છે. માત્ર રુટ કોશિકાઓની હત્યા જ નહીં, પણ તેમની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિની તીવ્રતામાં ઘટાડો, મુખ્યત્વે શ્વસનની તીવ્રતા, રડવાનું બંધ કરે છે. ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં, શ્વસન ઝેરના પ્રભાવ હેઠળ, અને જ્યારે તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે, ત્યારે રડવાનું બંધ થાય છે. ઉપરોક્ત તમામે D.A. સબીનિનને નીચેની વ્યાખ્યા આપવાની મંજૂરી આપી: રડતા છોડ- આ એસિમિલેટ્સની એરોબિક પ્રક્રિયા પર આધાર રાખીને, પાણી અને પોષક તત્વોનો આજીવન એક-માર્ગી પ્રવાહ છે. D.A. સબીનિન એ મૂળમાં એક તરફી પાણીના પ્રવાહની પદ્ધતિ સમજાવતી રેખાકૃતિની દરખાસ્ત કરી. આ પૂર્વધારણા અનુસાર, મૂળ કોષો ચોક્કસ દિશામાં ધ્રુવીકરણ થાય છે. આ એ હકીકતમાં પ્રગટ થાય છે કે સમાન કોષના જુદા જુદા ભાગોમાં મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ જુદી જુદી હોય છે. કોષના એક ભાગમાં, શર્કરામાં ખાસ કરીને સ્ટાર્ચના ભંગાણની તીવ્ર પ્રક્રિયાઓ થાય છે, જેના પરિણામે સેલ સત્વની સાંદ્રતા વધે છે. કોષના વિરુદ્ધ છેડે, સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓ પ્રબળ છે, જેના કારણે કોષના આ ભાગમાં દ્રાવ્યોની સાંદ્રતા ઘટે છે. તે ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે કે આ બધી પદ્ધતિઓ ફક્ત ત્યારે જ કાર્ય કરશે જો પર્યાવરણમાં પાણીનો પૂરતો જથ્થો હોય અને ચયાપચયની ક્રિયા નબળી ન હોય.
અન્ય પૂર્વધારણા અનુસાર, શ્વસનની તીવ્રતા પર છોડની રડતી અવલંબન પરોક્ષ છે. શ્વસન ઊર્જાનો ઉપયોગ કોર્ટેક્સના કોષોને આયનો પૂરો પાડવા માટે થાય છે, જ્યાંથી તે ઝાયલેમ વાસણોમાં શોષાય છે. પરિણામે, ઝાયલેમ વાસણોમાં ક્ષારની સાંદ્રતા વધે છે, જે પાણીના પ્રવાહનું કારણ બને છે.

પ્લાન્ટ દ્વારા પાણીની હિલચાલ
રુટ કોશિકાઓ દ્વારા શોષાયેલ પાણી, બાષ્પોત્સર્જનને કારણે ઉદભવતા પાણીની સંભવિતતામાં તફાવતના પ્રભાવ હેઠળ તેમજ મૂળના દબાણના બળના પ્રભાવ હેઠળ, ઝાયલેમ માર્ગો તરફ જાય છે. આધુનિક ખ્યાલો અનુસાર, રુટ સિસ્ટમમાં પાણી માત્ર જીવંત કોષો દ્વારા જ ફરે છે. 1932 માં પાછા, જર્મન ફિઝિયોલોજિસ્ટ મંચે બે પ્રમાણમાં સ્વતંત્ર વોલ્યુમોની રુટ સિસ્ટમમાં અસ્તિત્વનો વિચાર વિકસાવ્યો, જેના દ્વારા પાણી ફરે છે - એપોપ્લાસ્ટ અને સિમ્પ્લાસ્ટ. એપોપ્લાસ્ટ -આ મૂળની ખાલી જગ્યા છે, જેમાં આંતરકોષીય જગ્યાઓ, કોષ પટલ અને ઝાયલેમ જહાજોનો સમાવેશ થાય છે. સરળ -આ તમામ કોષોના પ્રોટોપ્લાસ્ટ્સનો સંગ્રહ છે, જે અર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા સીમાંકિત છે. વ્યક્તિગત કોષોના પ્રોટોપ્લાસ્ટને જોડતા અસંખ્ય પ્લાઝમોડેસમાટા માટે આભાર, સિમ્પ્લાસ્ટ એક સિસ્ટમનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. એપોપ્લાસ્ટ દેખીતી રીતે સતત નથી, પરંતુ બે વોલ્યુમોમાં વહેંચાયેલું છે. એપોપ્લાસ્ટનો પહેલો ભાગ એંડોડર્મલ કોશિકાઓ પહેલાં રુટ કોર્ટેક્સમાં સ્થિત છે, બીજો એન્ડોડર્મલ કોશિકાઓની બીજી બાજુએ છે, અને તેમાં ઝાયલેમ જહાજોનો સમાવેશ થાય છે. એન્ડોડર્મ કોશિકાઓ, કેસ્પેરીયન બેલ્ટને આભારી છે, ખાલી જગ્યા (આંતરસેલ્યુલર જગ્યાઓ અને કોષ પટલ) દ્વારા પાણીની હિલચાલ માટે અવરોધનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ઝાયલેમ વાસણોમાં પ્રવેશવા માટે, પાણી અર્ધ-પારગમ્ય પટલમાંથી અને મુખ્યત્વે એપોપ્લાસ્ટમાંથી અને માત્ર આંશિક રીતે સિમ્પ્લાસ્ટમાંથી પસાર થવું જોઈએ. જો કે, એન્ડોડર્મલ કોશિકાઓમાં, પાણીની હિલચાલ દેખીતી રીતે સિમ્પ્લાસ્ટ સાથે થાય છે. આગળ, પાણી ઝાયલેમ વાસણોમાં પ્રવેશ કરે છે. પછી પાણીની હિલચાલ મૂળ, દાંડી અને પાંદડાની વેસ્ક્યુલર સિસ્ટમ દ્વારા થાય છે.
દાંડીના વાસણોમાંથી, પાણી પેટીઓલ અથવા પાંદડાના આવરણ દ્વારા પાંદડામાં જાય છે. લીફ બ્લેડમાં, પાણી વહન કરતી વાહિનીઓ નસોમાં સ્થિત છે. નસો ધીમે ધીમે બહાર નીકળી જાય છે અને નાની થાય છે. નસોનું નેટવર્ક જેટલું ગીચ હોય છે, પાંદડાના મેસોફિલ કોષો તરફ જતી વખતે ઓછા પ્રતિકારક પાણીનો સામનો કરવો પડે છે. કેટલીકવાર પાંદડાની નસોની ઘણી નાની શાખાઓ હોય છે જે લગભગ દરેક કોષને પાણી પહોંચાડે છે. કોષમાં તમામ પાણી સંતુલિત સ્થિતિમાં છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પાણી સાથે સંતૃપ્તિના અર્થમાં, શૂન્યાવકાશ, સાયટોપ્લાઝમ અને કોષ પટલ વચ્ચે સંતુલન છે, તેમની પાણીની સંભવિતતા સમાન છે. સક્શન ફોર્સના ઢાળને કારણે પાણી એક કોષથી બીજા કોષમાં ફરે છે.
છોડમાંનું તમામ પાણી એક જ પરસ્પર જોડાયેલી સિસ્ટમનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પાણીના અણુઓ વચ્ચે હોવાથી સંલગ્નતા દળો(સંયોજન), પાણી 10 મીટર કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઊંચાઈએ વધે છે. સંલગ્નતા બળ વધે છે, કારણ કે પાણીના પરમાણુઓ એકબીજા માટે વધુ આકર્ષણ ધરાવે છે. પાણી અને જહાજોની દિવાલો વચ્ચે પણ સંયોજક દળો અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
જહાજોમાં પાણીના થ્રેડોના તણાવની ડિગ્રી પાણીના શોષણ અને બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયાઓના ગુણોત્તર પર આધારિત છે. આ બધું છોડના જીવતંત્રને એક જ પાણીની વ્યવસ્થા જાળવવા માટે પરવાનગી આપે છે અને બાષ્પીભવન થયેલા પાણીના દરેક ટીપાને ફરી ભરવું જરૂરી નથી.
જો હવા જહાજોના વ્યક્તિગત ભાગોમાં પ્રવેશ કરે છે, તો તે દેખીતી રીતે પાણીના વહનના સામાન્ય પ્રવાહથી બંધ થઈ જાય છે. આ છોડ દ્વારા પાણીની ચળવળનો માર્ગ છે (ફિગ. 1).

ચોખા. 1. છોડમાં પાણીનો માર્ગ.

આખા દિવસ દરમિયાન છોડમાંથી પાણીની ગતિ બદલાય છે. દિવસ દરમિયાન તે ઘણું મોટું હોય છે. તે જ સમયે, વિવિધ પ્રકારના છોડ પાણીની હિલચાલની ઝડપમાં અલગ પડે છે. તાપમાનમાં ફેરફાર અને મેટાબોલિક અવરોધકોની રજૂઆત પાણીની હિલચાલને અસર કરતી નથી. તે જ સમયે, આ પ્રક્રિયા, જેમ કે કોઈની અપેક્ષા હશે, તે બાષ્પોત્સર્જનના દર અને પાણી-વાહક જહાજોના વ્યાસ પર આધારિત છે. વિશાળ જહાજોમાં, પાણી ઓછા પ્રતિકારનો સામનો કરે છે. જો કે, તે ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે કે હવાના પરપોટા વિશાળ જહાજોમાં પ્રવેશી શકે છે અથવા પાણીના પ્રવાહમાં કોઈ અન્ય વિક્ષેપ આવી શકે છે.

વિડિઓ: સ્ટેમ સાથે પાણી અને કાર્બનિક પદાર્થોની હિલચાલ.

ફૂલોના છોડના ઝાયલેમમાં બે પ્રકારની રચનાઓ હોય છે જે પાણી, ટ્રેચેઇડ્સ અને જહાજોનું પરિવહન કરે છે. જંતુ. 8.2.1 અમે પહેલાથી જ વાત કરી છે કે અનુરૂપ કોષો પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપમાં કેવી રીતે દેખાય છે, તેમજ સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ (ફિગ. 8.11) નો ઉપયોગ કરીને મેળવેલા માઇક્રોગ્રાફ્સમાં. આપણે સેક્શનમાં સેકન્ડરી ઝાયલેમ (લાકડા) ની રચનાને ધ્યાનમાં લઈશું. 21.6.6.

ઝાયલેમ, ફ્લોમ સાથે મળીને, ઉચ્ચ છોડની વાહક પેશી બનાવે છે. આ ફેબ્રિક કહેવાતા સમાવે છે વાહક બંડલ્સ, જેમાં ખાસ ટ્યુબ્યુલર સ્ટ્રક્ચર્સનો સમાવેશ થાય છે. ફિગ માં. આકૃતિ 14.15 બતાવે છે કે વેસ્ક્યુલર બંડલ્સ કેવી રીતે ગોઠવાય છે અને તે કેવી રીતે ડાયકોટાઇલેડોનસ અને મોનોકોટાઇલેડોનસ છોડના પ્રાથમિક સ્ટેમમાં સ્થિત છે.

14.19. ડાયકોટાઇલેડોનસ અને મોનોકોટાઇલેડોનસ છોડમાં પ્રાથમિક સ્ટેમની રચનામાં તફાવતોનો ટેબ્યુલર સ્વરૂપમાં સારાંશ આપો.

14.20. નીચેના પેશીઓના ઘટકોનો ત્રિ-પરિમાણીય આકાર શું છે: a) બાહ્ય ત્વચા; b) xylem; c) dicotyledon pericycle અને d) pith?

તે પાણી ઝાયલેમ ઉપર જઈ શકે છે તે ઇઓસિન જેવા રંગના પાતળા દ્રાવણમાં કાપેલા દાંડીના નીચેના છેડાને બોળીને ખૂબ જ સરળતાથી દર્શાવી શકાય છે. રંગ ઝાયલેમ દ્વારા ઉગે છે અને પાંદડાની નસોના નેટવર્કમાં ફેલાય છે. જો પાતળા ભાગો લેવામાં આવે અને હળવા માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ જોવામાં આવે, તો રંગ ઝાયલેમમાં જોવા મળશે.

ઝાયલેમ પાણીનું સંચાલન કરે છે તે હકીકત "રિંગિંગ" સાથેના પ્રયોગો દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે. આવા પ્રયોગો કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ શરૂ થયાના ઘણા સમય પહેલા હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા, જે જીવંત સજીવમાં પદાર્થના માર્ગને શોધવાનું ખૂબ જ સરળ બનાવે છે. પ્રયોગના એક સંસ્કરણમાં, ફ્લોમ સાથેની છાલની રિંગ કાપી નાખવામાં આવે છે. જો પ્રયોગ ખૂબ લાંબો ન હોય, તો આવા "રિંગિંગ" દાંડીની સાથે પાણીના ઉદયને અસર કરતું નથી. જો કે, જો તમે છાલનો ટુકડો છોલી લો અને છાલના ટુકડાને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના ઝાયલેમને કાપી નાખો, તો છોડ ઝડપથી સુકાઈ જશે.

ઝાયલેમ દ્વારા પાણીની હિલચાલને સમજાવતો કોઈપણ સિદ્ધાંત નીચેના અવલોકનોને ધ્યાનમાં લેવામાં નિષ્ફળ થઈ શકે નહીં:

1. ઝાયલેમ જહાજો એ સાંકડી લ્યુમેન સાથેની મૃત નળીઓ છે, જેનો વ્યાસ "ઉનાળા" લાકડામાં 0.01 મીમીથી "વસંત" લાકડામાં આશરે 0.2 મીમી સુધી બદલાય છે.

2. મોટા જથ્થામાં પાણી પ્રમાણમાં ઝડપથી વહન કરવામાં આવે છે: ઊંચા વૃક્ષોમાં, 8 m/h સુધીનો પાણીનો વધારો નોંધવામાં આવ્યો છે, જ્યારે અન્ય છોડમાં તે ઘણીવાર 1 m/h આસપાસ હોય છે.

3. આવા ટ્યુબ દ્વારા પાણીને ઊંચા ઝાડની ટોચ પર ઉપાડવા માટે લગભગ 4000 kPa નું દબાણ જરૂરી છે. સૌથી ઊંચા વૃક્ષો - કેલિફોર્નિયાના વિશાળ સિક્વોઇઆસ (કોનિફર કે જેમાં કોઈ જહાજો નથી અને માત્ર ટ્રેચેઇડ્સ છે) અને ઓસ્ટ્રેલિયન નીલગિરીના વૃક્ષો - 100 મીટરથી વધુ છે. કેશિલરી દળોની ક્રિયા હેઠળ ઉચ્ચ સપાટીના તાણને કારણે પાણી પાતળી રુધિરકેશિકા નળીઓમાંથી વધે છે; જો કે, એકલા આ દળોને લીધે, સૌથી પાતળી ઝાયલેમ જહાજો દ્વારા પણ, પાણી 3 મીટરથી ઉપર નહીં વધે.

આ તમામ અવલોકનો સિદ્ધાંત દ્વારા સંતોષકારક રીતે સમજાવવામાં આવ્યા છે ક્લચ(સંકલન), અથવા સિદ્ધાંત તણાવ. આ સિદ્ધાંત મુજબ, મૂળમાંથી પાણીનો ઉદય એ પાંદડાના કોષોમાંથી પાણીના બાષ્પીભવનને કારણે છે. જેમ આપણે પહેલાથી જ વિભાગમાં કહ્યું છે. 14.3, બાષ્પીભવન ઝાયલેમની બાજુમાં આવેલા કોષોની પાણીની સંભવિતતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. તેથી, ઝાયલેમ સત્વમાંથી પાણી આ કોષોમાં પ્રવેશે છે, જેમાં પાણીની સંભાવના વધારે છે; આમ કરવાથી, તે નસોના છેડે ઝાયલેમ વાહિનીઓની ભેજવાળી સેલ્યુલોઝ સેલ દિવાલોમાંથી પસાર થાય છે, જેમ કે ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. 14.7.

ઝાયલેમ વાસણો પાણીથી ભરેલા હોય છે, અને જેમ જેમ પાણી જહાજોમાંથી બહાર નીકળે છે તેમ, પાણીના સ્તંભમાં તણાવ સર્જાય છે. તે દાંડી નીચે પાંદડાથી મૂળ સુધી પ્રસારિત થાય છે ક્લચપાણીના અણુઓની (સંયોજકતા). આ પરમાણુઓ એકબીજા સાથે "વળગી" રહે છે કારણ કે તે ધ્રુવીય છે અને વિદ્યુત દળો દ્વારા એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે અને પછી હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ દ્વારા એક સાથે રાખવામાં આવે છે (વિભાગ 5.1.2). વધુમાં, તેઓ દળોના પ્રભાવ હેઠળ રક્ત વાહિનીઓની દિવાલોને વળગી રહેવાનું વલણ ધરાવે છે સંલગ્નતા. પાણીના અણુઓના ઉચ્ચ સંકલનનો અર્થ એ છે કે પાણીના સ્તંભને તોડવા માટે પ્રમાણમાં મોટા તાણ બળની જરૂર પડે છે; બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પાણીના સ્તંભમાં ઉચ્ચ તાણ શક્તિ હોય છે. ઝાયલેમ જહાજોમાં તણાવ એવા બળ સુધી પહોંચે છે કે તે પાણીના સમગ્ર સ્તંભને ઉપર તરફ ખેંચી શકે છે, એક સામૂહિક પ્રવાહ બનાવે છે; આ કિસ્સામાં, પાણી પડોશી મૂળ કોષોમાંથી મૂળમાં આવા સ્તંભના પાયામાં પ્રવેશ કરે છે. તે જરૂરી છે કે ઝાયલેમ વાહિનીઓની દિવાલોમાં પણ ઉચ્ચ તાકાત હોય અને અંદરની તરફ દબાવવામાં ન આવે.

આ તાકાત લિગ્નિન અને સેલ્યુલોઝ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે. ડેન્ડ્રોમીટર નામના સાધનનો ઉપયોગ કરીને ઝાડમાં થડના વ્યાસમાં થતા દૈનિક ફેરફારોને માપીને ઝાયલેમ જહાજોની સામગ્રી મોટા તાણ બળના પ્રભાવ હેઠળ હોવાના પુરાવા મેળવવામાં આવ્યા હતા. ન્યૂનતમ મૂલ્યો દિવસ દરમિયાન રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા, જ્યારે બાષ્પોત્સર્જન દર મહત્તમ હોય છે. વ્યક્તિગત ઝાયલેમ જહાજોનું નાનું સંકોચન ઉમેરાયું અને સમગ્ર થડના વ્યાસમાં સંપૂર્ણપણે માપી શકાય તેવો ઘટાડો કર્યો.

ઝાયલેમ સૅપ કૉલમ માટે તાણયુક્ત શક્તિનો અંદાજ આશરે 3000 થી 30,000 kPa ની રેન્જમાં છે, જેમાં તાજેતરમાં વધુ ઓછા મૂલ્યો પ્રાપ્ત થયા છે. પાંદડાઓમાં લગભગ -4000 kPa ની પાણીની સંભાવના હોય છે, અને ઝાયલેમ સત્વ સ્તંભની મજબૂતાઈ સર્જાયેલા તણાવને ટકી રહેવા માટે કદાચ પૂરતી છે. તે શક્ય છે, અલબત્ત, પાણીનો સ્તંભ ક્યારેક ફાટી શકે છે, ખાસ કરીને મોટા વ્યાસના જહાજોમાં.

આ સિદ્ધાંતના વિવેચકો નિર્દેશ કરે છે કે રસના સ્તંભની સાતત્યમાં કોઈપણ વિક્ષેપ તરત જ સમગ્ર પ્રવાહને બંધ કરી દેવું જોઈએ, કારણ કે જહાજ હવા અને પાણીની વરાળથી ભરેલું હોવું જોઈએ (આ ઘટના પોલાણ). પોલાણ મજબૂત ધ્રુજારી, થડના વળાંક અથવા પાણીના અભાવને કારણે થઈ શકે છે. તે જાણીતું છે કે ઉનાળા દરમિયાન ઝાડના થડમાં પાણીનું પ્રમાણ ધીમે ધીમે ઘટતું જાય છે અને લાકડા હવાથી ભરાય છે. તેનો ઉપયોગ લાકડાના ઉદ્યોગમાં થાય છે કારણ કે લાકડું વધુ સારી રીતે ઉછળતું હોય છે. જો કે, કેટલાક જહાજોમાં પાણીના સ્તંભનું ભંગાણ પાણીના સ્થાનાંતરણના દરને મોટા પ્રમાણમાં અસર કરતું નથી. આ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે પાણી એક જહાજમાંથી બીજા જહાજમાં જાય છે અથવા એર પ્લગને બાયપાસ કરે છે, પડોશી પેરેન્ચાઇમા કોષો અને તેમની દિવાલો સાથે આગળ વધે છે. વધુમાં, ગણતરીઓ અનુસાર, અવલોકન કરેલ પ્રવાહ દર જાળવવા માટે, કોઈપણ સમયે કામ કરવા માટે જહાજોના ઓછામાં ઓછા નાના ભાગ માટે તે પૂરતું છે. કેટલાક વૃક્ષો અને ઝાડીઓમાં, પાણી ફક્ત લાકડાના સૌથી નાના બાહ્ય પડ સાથે જ ફરે છે, જેને કહેવામાં આવે છે સૅપવુડ. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક અને રાખમાં, પાણી મુખ્યત્વે વર્તમાન વર્ષના વાસણોમાંથી પસાર થાય છે, અને બાકીનું સૅપવુડ પાણીના અનામત તરીકે કામ કરે છે. વધતી મોસમ દરમિયાન, વધુ અને વધુ નવા જહાજો દરેક સમયે ઉમેરવામાં આવે છે, પરંતુ તેમાંથી મોટાભાગના સિઝનની શરૂઆતમાં રચાય છે, જ્યારે પ્રવાહ દર ઘણો વધારે હોય છે.

બીજું બળ જે ઝાયલેમ દ્વારા પાણીની હિલચાલમાં સામેલ છે મૂળ દબાણ. જ્યારે તાજ કાપી નાખવામાં આવે ત્યારે તે ક્ષણે શોધી અને માપી શકાય છે, અને મૂળ સાથેના થડ ઝાયલેમ વાહિનીઓમાંથી રસ સ્ત્રાવ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. આ ઉત્સર્જન પ્રક્રિયાને સાયનાઇડ અને અન્ય શ્વસન અવરોધકો દ્વારા દબાવવામાં આવે છે અને જ્યારે ઓક્સિજનની અછત અથવા તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે ત્યારે તે બંધ થાય છે. આ મિકેનિઝમ કામ કરવા માટે, એવું લાગે છે કે ક્ષારના ઝાયલેમ સત્વમાં સક્રિય સ્ત્રાવ અને અન્ય પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થો કે જે પાણીની સંભવિતતા ઘટાડે છે તે જરૂરી છે. પાણી પછી પડોશી મૂળ કોષોમાંથી અભિસરણ દ્વારા ઝાયલેમમાં પ્રવેશ કરે છે.

લગભગ 100-200 kPa (અપવાદરૂપ કિસ્સાઓમાં 800 kPa સુધી) નું સકારાત્મક હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ, મૂળના દબાણ દ્વારા બનાવેલ, સામાન્ય રીતે ઝાયલેમ ઉપર પાણીની ગતિને સુનિશ્ચિત કરવા માટે પૂરતું નથી, પરંતુ ઘણા છોડમાં તેનું યોગદાન અસંદિગ્ધ છે. ધીમી ગતિએ ઉભરાતા હર્બેસિયસ સ્વરૂપોમાં, જો કે, આ દબાણ ગટ્ટેશન થવા માટે પૂરતું છે. ગટ્ટેશન- આ છોડની સપાટી પર પ્રવાહીના ટીપાંના સ્વરૂપમાં પાણીને દૂર કરવાનું છે (જ્યારે બાષ્પોત્સર્જન દરમિયાન, પાણી વરાળના રૂપમાં બહાર આવે છે). તમામ પરિસ્થિતિઓ જે બાષ્પોત્સર્જનને ઘટાડે છે, એટલે કે ઓછો પ્રકાશ, ઉચ્ચ ભેજ વગેરે, ગટેશનને પ્રોત્સાહન આપે છે. તે ઉષ્ણકટિબંધીય વરસાદી જંગલોના ઘણા છોડમાં એકદમ સામાન્ય છે અને ઘણીવાર યુવાન રોપાઓના પાંદડાઓની ટીપ્સ પર જોવા મળે છે.

14.21. ઝાયલેમના ગુણધર્મોની યાદી બનાવો જેના કારણે તે લાંબા અંતર સુધી પાણી અને તેમાં ઓગળેલા પદાર્થોનું પરિવહન સુનિશ્ચિત કરે છે.

ફૂલોના છોડનું ઝાયલેમબે પ્રકારના પાણી-વાહક માળખાં ધરાવે છે - ટ્રેચેઇડ્સ અને જહાજો. લેખમાં આપણે પહેલાથી જ આ રચનાઓ પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપમાં, તેમજ સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલા માઇક્રોગ્રાફ્સમાં કેવી દેખાય છે તે વિશે વાત કરી છે. ગૌણ ઝાયલેમ (લાકડા) ની રચના લેખમાં ચર્ચા કરવામાં આવી છે. ઝાયલેમ અને ફ્લોમ ઉચ્ચ, અથવા વેસ્ક્યુલર, છોડની વાહક પેશી બનાવે છે. આ પેશીમાં કહેવાતા વેસ્ક્યુલર બંડલ્સનો સમાવેશ થાય છે, જેનું માળખું અને વિતરણ પ્રાથમિક માળખું સાથે ડાયકોટાઇલેડોનસ છોડની દાંડીમાં આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.

શું ઝાયલેમ દ્વારા પાણી વધે છે, ઇઓસિન જેવા રંગના પાતળા જલીય દ્રાવણમાં શૂટના કટ છેડાને બોળીને સરળતાથી દર્શાવી શકાય છે. રંગીન પ્રવાહી, દાંડી ઉપર ફેલાય છે, પાંદડામાંથી પસાર થતી નસોના નેટવર્કને ભરે છે. જો તમે પછી પાતળા વિભાગો લો અને તેમને હળવા માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ તપાસો, તો તમે જોશો કે રંગ ઝાયલેમમાં છે.

વધુ અસરકારક સાબિતી ઝાયલેમ દ્વારા પાણી વધતું"રિંગિંગ" સાથે પ્રયોગો આપો. આવા પ્રયોગો કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ શરૂ થયાના ઘણા સમય પહેલા હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા, જે જીવંત સજીવમાં પદાર્થોના માર્ગને શોધવાનું ખૂબ જ સરળ બનાવે છે. પ્રયોગના એક સંસ્કરણમાં, લાકડાની દાંડીમાંથી છાલની એક સાંકડી રિંગ ફ્લોમ, એટલે કે, ફ્લોમ સાથે દૂર કરવામાં આવે છે. આ પછી ઘણા લાંબા સમય સુધી, કટ રિંગની ઉપર સ્થિત અંકુરની સામાન્ય રીતે વૃદ્ધિ થતી રહે છે: તેથી, આવી રિંગિંગ દાંડી સાથેના પાણીના ઉદયને અસર કરતી નથી. જો કે, જો તમે છાલનો ટુકડો ઉપાડો અને તેની નીચેથી લાકડાનો એક ભાગ, એટલે કે, ઝાયલેમ કાપી નાખો, તો છોડ ઝડપથી સુકાઈ જશે. આમ, પાણી આ વાહક પેશી સાથે ચોક્કસ રીતે જમીનમાંથી અંકુરની અંદર જાય છે.

કોઈપણ સિદ્ધાંત જે સમજાવે છે ઝાયલેમ દ્વારા પાણીનું પરિવહન, નીચેના અવલોકનોને અવગણી શકતા નથી.

1. ઝાયલેમના એનાટોમિકલ તત્વો- પાતળી મૃત નળીઓ, જેનો વ્યાસ "ઉનાળા" લાકડામાં 0.01 મીમીથી "વસંત" લાકડામાં 0.2 મીમી સુધી બદલાય છે.
2. મોટી માત્રામાં પાણી ઝાયલેમમાંથી પસાર થાય છેપ્રમાણમાં ઊંચી ઝડપે: ઊંચા વૃક્ષો માટે તે 8 m/h સુધી છે, અને અન્ય છોડ માટે તે લગભગ 1 m/h છે.
3. આવી નળીઓ દ્વારા પાણી ઉપાડવું ઊંચા ઝાડની ટોચ પરલગભગ 4000 kPa નું દબાણ જરૂરી છે. સૌથી ઊંચા વૃક્ષો - કેલિફોર્નિયામાં રેડવૂડ્સ અને ઑસ્ટ્રેલિયામાં નીલગિરી - 100 મીટરથી વધુની ઊંચાઈએ પહોંચે છે. પાણી તેના ઊંચા સપાટીના તાણને કારણે પાતળી ભીની નળીઓ દ્વારા વધી શકે છે (આ ઘટનાને કેપિલેરિટી કહેવામાં આવે છે), પરંતુ માત્ર આ દળોને કારણે સૌથી પાતળી ઝાયલેમ વાહિનીઓ દ્વારા પણ પાણી 3 મીટરથી ઉપર વધતું નથી.

આ માટે સંતોષકારક ખુલાસો જોડાણનો સિદ્ધાંત તથ્યો આપે છે(સંયોજન), અથવા તણાવ સિદ્ધાંત. આ સિદ્ધાંત મુજબ, મૂળમાંથી પાણીનો ઉદય પાંદડાના કોષો દ્વારા તેના બાષ્પીભવનને કારણે થાય છે. જેમ આપણે લેખમાં પહેલેથી જ કહ્યું છે તેમ, બાષ્પીભવન ઝાયલેમની બાજુમાં આવેલા મેસોફિલ કોષોની પાણીની સંભવિતતાને ઘટાડે છે, અને પાણી આ કોષોમાં ઝાયલેમ સત્વમાંથી પ્રવેશે છે, જેની પાણીની સંભવિતતા વધુ છે; આમ કરવાથી, તે આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે નસોના છેડે ભેજવાળી કોષની દિવાલોમાંથી પસાર થાય છે.

ઝાયલેમ જહાજોપાણીનો સતત સ્તંભ ભરે છે; જેમ જેમ પાણી વાસણોમાંથી બહાર નીકળે છે, તેમ આ સ્તંભમાં તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે; તે પાણીના અણુઓના સંલગ્નતા (સંયોજન)ને કારણે દાંડીની નીચે મૂળ સુધી પ્રસારિત થાય છે. આ પરમાણુઓ એકબીજા સાથે "વળગી" રહે છે કારણ કે તેઓ ધ્રુવીય છે અને વિદ્યુત દળો દ્વારા એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે અને પછી હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે. વધુમાં, તેઓ ઝાયલેમ જહાજોની દિવાલો તરફ આકર્ષાય છે, એટલે કે, તેઓ તેમને વળગી રહે છે. પાણીના અણુઓના મજબૂત સંકલનનો અર્થ એ છે કે તેના સ્તંભને તોડવું મુશ્કેલ છે - તે ઉચ્ચ તાણ શક્તિ ધરાવે છે. ઝાયલેમ કોશિકાઓમાં તાણયુક્ત તણાવ વોલ્યુમેટ્રિક ફ્લો મિકેનિઝમ દ્વારા સમગ્ર પાણીના સ્તંભને ઉપર તરફ ખસેડવા માટે સક્ષમ બળ પેદા કરે છે. નીચેથી, પાણી પડોશી મૂળ કોષોમાંથી ઝાયલેમમાં પ્રવેશ કરે છે. તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કે ઝાયલેમ તત્વોની દિવાલો સખત હોય અને જ્યારે અંદરનું દબાણ ઘટે ત્યારે તૂટી ન જાય, જેમ કે જ્યારે તમે કોકટેલને નરમ સ્ટ્રો દ્વારા ચૂસી લો ત્યારે થાય છે. દિવાલોની કઠોરતા લિગ્નિન દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે. ઝાયલેમ વાસણોની અંદરનો પ્રવાહી ખૂબ જ તણાવયુક્ત (ખેંચાયેલો) છે તે પુરાવા વૃક્ષની થડના વ્યાસમાં દૈનિક વધઘટ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, જેને ડેન્ડ્રોગ્રાફ નામના સાધન દ્વારા માપવામાં આવે છે.

લઘુત્તમ વ્યાસ તે દિવસે ચિહ્નિત થયેલ છે જ્યારે બાષ્પોત્સર્જન દર સૌથી વધુ હોય છે. પોસ્ટ ટેન્શન ઝાયલેમ વાસણમાં પાણીતેની દિવાલોને થોડી અંદર ખેંચે છે (સંલગ્નતાને કારણે), અને આ માઇક્રોસ્કોપિક સંકોચનનું સંયોજન ઉપકરણ દ્વારા રેકોર્ડ કરાયેલ બેરલના એકંદર "સંકોચન" આપે છે.

માટે તાકાત અંદાજ ઝાયલેમ સત્વ સ્તંભનું ભંગાણ 3000 થી 3000 kPa સુધી બદલાય છે, નીચા મૂલ્યો પછીથી પ્રાપ્ત થાય છે. પાંદડાઓમાં લગભગ -4000 kPa ની પાણીની સંભાવના હોય છે, અને ઝાયલેમ સત્વ સ્તંભની મજબૂતાઈ સર્જાયેલા તણાવને ટકી રહેવા માટે કદાચ પૂરતી છે. તે શક્ય છે, અલબત્ત, પાણીનો સ્તંભ ક્યારેક ફાટી શકે છે, ખાસ કરીને મોટા વ્યાસના જહાજોમાં.

જણાવેલ સિદ્ધાંતના ટીકાકારોભારપૂર્વક જણાવો કે રસના સ્તંભની સાતત્યનું કોઈપણ ઉલ્લંઘન તરત જ સમગ્ર પ્રવાહને બંધ કરી દેવું જોઈએ, કારણ કે જહાજ હવા અને વરાળથી ભરાઈ જશે (પોલાણની ઘટના). પોલાણ મજબૂત ધ્રુજારી, થડના વળાંક અને પાણીના અભાવને કારણે થઈ શકે છે. તે જાણીતું છે કે ઉનાળા દરમિયાન ઝાડના થડમાં પાણીનું પ્રમાણ ધીમે ધીમે ઘટતું જાય છે અને લાકડા હવાથી ભરાય છે. લોગર્સ આનો લાભ લે છે કારણ કે આવા વૃક્ષો તરતા સરળ છે. જો કે, કેટલાક જહાજોમાં પાણીના સ્તંભનું ભંગાણ વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવાહના એકંદર વેગ પર થોડી અસર કરે છે. કદાચ હકીકત એ છે કે પાણી સમાંતર જહાજોમાં વહે છે અથવા એર પ્લગને બાયપાસ કરે છે, પડોશી પેરેન્ચાઇમા કોશિકાઓ અને દિવાલો સાથે આગળ વધે છે. વધુમાં, ગણતરીઓ અનુસાર, અવલોકન કરેલ પ્રવાહ દર જાળવવા માટે, તે કોઈપણ સમયે કાર્ય કરવા માટે ઝાયલેમ તત્વોના ઓછામાં ઓછા નાના પ્રમાણ માટે પૂરતું છે. કેટલાક વૃક્ષો અને ઝાડીઓમાં, પાણી ફક્ત નાના બાહ્ય લાકડામાંથી જ ફરે છે, જેને સૅપવુડ કહેવાય છે. ઓક અને રાખમાં, ઉદાહરણ તરીકે, વાહક કાર્ય મુખ્યત્વે વર્તમાન વર્ષના જહાજો દ્વારા કરવામાં આવે છે, અને બાકીના સૅપવુડ પાણીના અનામતની ભૂમિકા ભજવે છે. નવી ઝાયલેમ જહાજો વધતી મોસમ દરમિયાન રચાય છે, પરંતુ મુખ્યત્વે શરૂઆતમાં, જ્યારે પાણીના પ્રવાહની ઝડપ મહત્તમ હોય છે.

બીજું બળ ઝાયલેમ દ્વારા પાણીની હિલચાલની ખાતરી કરવી, - રુટ દબાણ. જ્યારે તાજ કાપી નાખવામાં આવે ત્યારે તે ક્ષણે શોધી અને માપી શકાય છે, અને મૂળ સાથેના થડ કેટલાક સમય માટે ઝાયલેમ વાસણોમાંથી રસ સ્ત્રાવ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. સાયનાઇડ જેવા શ્વસન અવરોધકો દ્વારા આ પ્રક્રિયાને દબાવવામાં આવે છે અને જ્યારે ઓક્સિજનની અછત અને તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે ત્યારે તે બંધ થાય છે. આ મિકેનિઝમનું સંચાલન દેખીતી રીતે ક્ષાર અને અન્ય પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થોના ઝાયલેમ સત્વમાં સક્રિય સ્ત્રાવને કારણે છે. પરિણામે, તેના પાણીની સંભવિત ટીપાં અને પાણી ઓસ્મોસિસ દ્વારા પડોશી મૂળ કોષોમાંથી ઝાયલેમમાં પ્રવેશ કરે છે.

આ મિકેનિઝમ 100-200 kPa (અપવાદરૂપ કિસ્સાઓમાં 800 kPa) ના ક્રમનું હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ બનાવે છે; તેના માટે એક ઝાયલેમ દ્વારા પાણી વધતુંસામાન્ય રીતે પૂરતું નથી, પરંતુ ઘણા છોડમાં તે નિઃશંકપણે ઝાયલેમ પ્રવાહની જાળવણીમાં ફાળો આપે છે. હર્બેસિયસ સ્વરૂપો ધીમે ધીમે ટ્રાન્સપર થાય છે, આ દબાણ તેમનામાં પરિવર્તન લાવવા માટે પૂરતું છે. છોડની સપાટી પર વરાળને બદલે પ્રવાહી ટીપાં સ્વરૂપે પાણી છોડવાને આ નામ આપવામાં આવ્યું છે. બધી પરિસ્થિતિઓ જે બાષ્પોત્સર્જનને અટકાવે છે, જેમ કે ઓછો પ્રકાશ અને ઉચ્ચ ભેજ, ગટેશનને પ્રોત્સાહન આપે છે. તે ઘણી ઉષ્ણકટિબંધીય વરસાદી જંગલોની પ્રજાતિઓમાં સામાન્ય છે અને ઘણીવાર ઘાસના રોપાઓના પાંદડા પર જોવા મળે છે.

કેલિફોર્નિયામાં જોવા મળતા રેડવુડ વૃક્ષો વિશ્વના સૌથી ઊંચા વૃક્ષોમાંના એક છે. તેઓ 110 મીટરની ઊંચાઈ સુધી પહોંચે છે. કેટલાક વૃક્ષો 2000-3000 વર્ષ જૂના છે! આ દિગ્ગજો વચ્ચે ચાલવા છોડે છે તે અમૂલ્ય છાપ વ્યક્ત કરવી મુશ્કેલ છે. સર્જનનું સત્ય અહીં શક્તિશાળી રીતે પ્રગટ થયું છે. ઝાડના કોષો મૂળ, થડ, છાલ, પાણીના સ્તંભો, શાખાઓ અને પાંદડાઓ બનાવવા માટે ગોઠવવામાં આવે છે. વૃક્ષ એક વિશાળ કેમિકલ ફેક્ટરી જેવું લાગે છે. અત્યંત જટિલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ અહીં દોષરહિત ક્રમમાં થાય છે.

આશ્ચર્યજનક વાત એ છે કે આ વિશાળ વૃક્ષ ઉગે છે 58 ગ્રામ વજનના નાના બીજમાંથી. જરા વિચારો: આ જાયન્ટ્સના વિકાસ અને સંગઠન વિશેની તમામ માહિતી તેમના ડીએનએમાં, નાના, ગોળાકાર બીજમાં જડિત છે. બીજ તેના ડીએનએમાં મળેલી બધી "સૂચનો" ને પૂર્ણ કરે છે અને એક વિશાળ રચનામાં ફેરવાય છે, દેખાવ અને કદમાં અજોડ. અમેઝિંગ, તે નથી?

જાયન્ટ સેક્વોઇઆ "જનરલ શેરમન". તેની ઊંચાઈ 83.8 મીટર છે, અને પાયામાં થડની પરિમિતિ 34.9 મીટર છે. વૃક્ષ 2500 વર્ષ જૂનું છે. આ વૃક્ષને પૃથ્વી પરનો સૌથી મોટો જીવ માનવામાં આવે છે. રુટ સિસ્ટમ સાથે તેનું વજન 2500 ટન છે. વૃક્ષનું કદ 17,000 ઘન મીટર છે, જે વાદળી વ્હેલના જથ્થા કરતાં 10 ગણું વધારે છે.

શાસ્ત્ર કહે છે: “ઈશ્વર તેની શક્તિમાં મહાન છે, અને તેના જેવો શિક્ષક કોણ છે? તેમના કાર્યોની પ્રશંસા કરવાનું યાદ રાખો જે લોકો જુએ છે. બધા લોકો તેમને જોઈ શકે છે; કોઈ વ્યક્તિ તેમને દૂરથી જોઈ શકે છે". (જોબ 36:22-25) ખરેખર, બધા લોકો તેમના કાર્યો જોઈ શકે છે.

30 માળની ઇમારતની ઊંચાઈ સુધી પાણી વધારવું

તમારા પાંદડા દ્વારા sequoiaદરરોજ 600 લિટર જેટલું પાણી છોડે છે, તેથી તે ગુરુત્વાકર્ષણ બળને પાર કરીને, મૂળમાંથી શાખાઓ સુધી સતત પાણી ઉપાડે છે. જે વૃક્ષમાં યાંત્રિક પંપ નથી તે આ કેવી રીતે કરે છે? 100 મીટર એ ખરેખર પ્રભાવશાળી ઊંચાઈ છે, જે બે 14 માળની ઇમારતો સાથે તુલનાત્મક છે.તે ટ્રંક અંદર કે બહાર કરે છે રેડવુડ્સસાંકડી એકબીજા સાથે જોડાયેલી નળીઓની એક ખાસ વ્યવસ્થા છે જેને ઝાયલેમ કહેવાય છે. આ જટિલ આંતરિક વૃક્ષ પેશી મૂળથી પાંદડા સુધી પાણીનું સંચાલન કરે છે. ઝાયલેમ ટ્યુબ એક બીજાની ઉપર સ્થિત કોષો બનાવે છે. તેઓ એકસાથે અવિશ્વસનીય લાંબી સ્તંભ બનાવે છે, જે મૂળથી થડથી પાંદડા સુધી વિસ્તરે છે. પાણી "પંપ" કરવા માટે, sequoiaઆ પાઇપમાં પાણીનો સતત સ્તંભ બનાવવો જોઈએ.

વૃક્ષ જીવનભર પાણી જાળવી રાખે છે.યાદ રાખો કે કેવી રીતે તીવ્ર પવન ઝાડ અને ડાળીઓને વાળે છે. જો કે, વાહક નળી લાખો નાના વિભાગોથી બનેલી હોવાને કારણે, પાણીનો પ્રવાહ સતત સમાયેલ છે. એક નક્કર ટ્યુબ આ કાર્યને પૂર્ણ કરશે નહીં. પાણી સામાન્ય રીતે ઉપરની તરફ વહેતું ન હોવાથી, વૃક્ષ તેને આટલું ઊંચું કેવી રીતે પંપ કરે છે? મૂળ પાણીને "ખેંચે છે", અને રુધિરકેશિકાની ક્રિયા (ટ્યુબની દિવાલો સાથે પાણીની સહેજ વધવાની ક્ષમતા) દબાણ ઉમેરે છે. જો કે, આ બળ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સિક્વોઇઆ પાણી માત્ર 2-3 મીટર વધે છે. અન્ડરલાઇંગ પ્રેરક બળ પાણીના અણુઓ વચ્ચે બાષ્પીભવન અને આકર્ષણ છે. પરમાણુઓમાં સકારાત્મક અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણો હોય છે, જેના કારણે તેઓ પ્રચંડ બળ સાથે એકબીજાને વળગી રહે છે, જે પ્રાયોગિક માપન મુજબ 25-30 વાતાવરણ છે (1 વાતાવરણ સમુદ્ર સપાટી પર સામાન્ય વાતાવરણીય દબાણ જેટલું છે).

ક્રોસ સેક્શનમાં દર્શાવેલ વિતરણ પ્રણાલી. ટ્રાન્સમિશન પાઈપો કોષોથી બનેલી હોય છે અને તે પદાર્થોના પરિવહન માટે રચાયેલ છે: પાણી અને ખનિજો વિવિધ ચેનલો દ્વારા પાંદડા સુધી. છોડમાં આ પ્રણાલીની એક મહત્વપૂર્ણ વિશેષતા એ છે કે ઝાયલેમ અને ફ્લોમ ટ્યુબનું સતત નવીકરણ.

પાણીની અંદર 350 મીટરની ઊંડાઈએ તરતી બીજી વિશ્વયુદ્ધની સબમરીનમાંથી પસાર થવા માટે આ પૂરતું છે. સેક્વોઇઆતે પાણીના સ્તંભની ટોચ પર 14 વાતાવરણનું દબાણ સરળતાથી જાળવી રાખે છે. પાંદડામાંથી બાષ્પીભવન થતું પાણી સક્શન બળ પેદા કરે છે. પાણીના પરમાણુ પાંદડામાંથી બાષ્પીભવન થાય છે અને, પરમાણુ આકર્ષણના બળને કારણે, તેની આસપાસ અન્ય અણુઓને તેની સાથે ખેંચે છે. આ પાણીના સ્તંભમાં થોડું સક્શન બનાવે છે અને પડોશી પાંદડાના કોષોમાંથી પાણી ખેંચે છે. આ અણુઓ, બદલામાં, તેમની આસપાસના પરમાણુઓને આકર્ષે છે. ગતિની સાંકળ જમીન સુધી ચાલુ રહે છે અને પાણીને મૂળમાંથી ઝાડની ટોચ પર ખસેડે છે, જેમ પંપ સ્ટેન્ડપાઈપમાંથી પાણીને સપાટી પર લઈ જાય છે.

અમે તે સમજીએ છીએ વૃક્ષપાણીના ભૌતિકશાસ્ત્ર અને સૂર્યની ઊર્જાનો આટલી સમજદારીપૂર્વક ઉપયોગ કરવાનું શીખ્યા પછી, તે પોતે આવી જટિલ સિસ્ટમ સાથે આવી શક્યો ન હોત. અમે સ્વર્ગ અને પૃથ્વીના નિર્માતા ભગવાનને તમામ મહિમા આપીએ છીએ. વિશાળ વૃક્ષો ઉત્પત્તિના પુસ્તકની ઐતિહાસિકતાની સાક્ષી આપે છે, જે આપણને તેમનું સાચું મૂળ જણાવે છે: "અને ભગવાને કહ્યું, પૃથ્વીને લીલું ઘાસ, ઘાસના બીજ, ફળદાયી વૃક્ષો, તેના પ્રકાર પ્રમાણે ફળ આપવા દો, જેમાં પૃથ્વી પર તેનું બીજ છે. અને એવું બન્યું". (ઉત્પત્તિ 1:11-12)

પણ વાંચો

કેનેડિયન ટર્ફનો સુપર શોટ!2 વર્ષ પહેલા - 16 મિનિટ વાંચો જીવંત અવશેષો સર્જનની પુષ્ટિ કરે છેએક વર્ષ પહેલા - 27 મિનિટ વાંચો પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પાંદડા ઓગળવાનું કેવી રીતે ટાળે છે?અડધા વર્ષ પહેલા - 5 મિનિટ વાંચો સી હોર્સ એક વર્ષ પહેલા - 15 મિનિટ વાંચો જીવંત અવશેષો: ક્રિનોઇડ્સ '150 મિલિયન વર્ષો' માં બદલાયા નથીએક વર્ષ પહેલા - 3 મિનિટ વાંચો

ઉચ્ચ છોડને અંગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે જે વિવિધ કાર્યો કરે છે, પરંતુ શારીરિક પ્રક્રિયાઓ થવા માટે પોષક તત્વો, પદાર્થો અને પાણીની જરૂરિયાત સહિત ઘણા સામાન્ય ગુણધર્મો ધરાવે છે. કારણ કે પાણી બધા અવયવો દ્વારા શોષાય નથી, પરંતુ મુખ્યત્વે રુટ સિસ્ટમ દ્વારા, સમગ્ર છોડમાં તેની હિલચાલની જરૂર છે. આ પ્રક્રિયા કહેવાતા ચડતા પ્રવાહની રચના કરે છે. એ નોંધવું જોઇએ કે આ નામ દિશાને પ્રતિબિંબિત કરતું નથી, પરંતુ ચળવળની પ્રકૃતિ અને છોડમાં તેનું સ્થાનિકીકરણ. તે મુખ્યત્વે સ્ટેમ અથવા પેટીઓલના મૃત પેશીઓમાંથી પસાર થાય છે - એન્જીયોસ્પર્મ્સમાં વાસણો અથવા શ્વાસનળી અને જીમ્નોસ્પર્મ્સમાં ટ્રેચેઇડ્સ. જો કે, આ સ્થાનિકીકરણ નિરપેક્ષ નથી: પાણી અન્ય શરીરરચના તત્વો દ્વારા પણ ખસેડી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ફ્લોમ સિસ્ટમ દ્વારા.

તેમાં ઓગળેલા ખનિજો અને પદાર્થો સાથેનું પાણી લાકડાના વાસણોમાંથી નીકળે છે.

જો આપણે ચડતા પ્રવાહના માર્ગની સમગ્ર લંબાઈને ધ્યાનમાં લઈએ, તો તેને અસમાન લંબાઈના બે વિભાગોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

1. જહાજો અથવા ટ્રેચેઇડ્સના વાહક માર્ગની મધ્યમાં મૃત હિસ્ટોલોજીકલ તત્વો. આ વિભાગની લંબાઈ નોંધપાત્ર છે, પરંતુ પાણી તેમાંથી પ્રમાણમાં સરળતાથી પસાર થાય છે, કારણ કે તે મૃત તત્વો સાથે નોંધપાત્ર પ્રતિકારનો અનુભવ કર્યા વિના નિષ્ક્રિય રીતે આગળ વધે છે.

2. મૂળ અને પાંદડાના જીવંત કોષો, જે ચળવળના માર્ગની શરૂઆતમાં અને અંતમાં સ્થિત છે. આ માર્ગ અવકાશી રીતે ટૂંકો છે, પરંતુ તે ખૂબ જ મુશ્કેલીથી દૂર થાય છે, કારણ કે કોષ પટલ પાણીની હિલચાલને અટકાવે છે.

ઉપરના પ્રવાહમાં પાણીની હિલચાલ છોડના જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ છે. આ પ્રવાહ તમામ અવયવો અને પેશીઓને પાણી પૂરું પાડે છે, તેમને ટર્ગોરની સ્થિતિમાં લાવે છે. પાણીનો ઉપર તરફનો પ્રવાહ મૂળ દ્વારા શોષાયેલા ખનિજ આયનોને પકડે છે, તેમને પરિવહન કરે છે અને તેથી સમગ્ર છોડમાં વિતરણ (પરંતુ શોષણ નહીં!)ને સરળ બનાવે છે.

છોડમાંથી પાણી આગળ વધે તે માટે (અને માત્ર ખસેડવા માટે નહીં, પરંતુ ઉપર વધે છે), ચોક્કસ માત્રામાં ઉર્જા જરૂરી છે, જેનાં એપ્લિકેશન બિંદુઓ વર્તમાનના છેડે સ્થિત છે, જેના પરિણામે તેમને કહેવામાં આવે છે. અંત મોટર્સ.

બોટમ એન્ડ મોટર, અથવા રુટ દબાણ. તેની ભૂમિકા મુખ્યત્વે સક્રિય શોષણ દરમિયાન પ્રગટ થાય છે - પાણીના ઇન્જેક્શન. સંકોચનીય પ્રોટીનની ભાગીદારી સાથે, તે માત્ર મૂળ સિસ્ટમને જ પાણી પૂરું પાડે છે, પણ તેને મૂળના વાસણોમાં અને દાંડીની ઉપર પણ દબાણ કરે છે. પાણી ઈન્જેક્શન

સક્રિય ઉર્જા-આશ્રિત પ્રક્રિયા જે રુટ કોર્ટેક્સમાં સૌથી વધુ ઉચ્ચારવામાં આવે છે. અંતિમ મોટર દ્વારા વિકસિત બળ નાનું છે (લગભગ 0.15 MPa); તે એક મીટરથી વધુની ઉંચાઈ સુધી પાણીને ઉપાડવાની ખાતરી કરી શકે છે, એટલે કે, હર્બેસિયસ છોડ અને નાના ઝાડવા માટે પૂરતું છે.

સિમ્પ્લાસ્ટ એ એકબીજા સાથે જોડાયેલા પ્લાન્ટ પ્રોટોપ્લાસ્ટની સિસ્ટમ છે. પડોશી કોષોના પ્રોટોપ્લાસ્ટ્સ એકબીજા સાથે પ્લાઝમોડેસમાટા દ્વારા જોડાયેલા હોય છે - કોષની દિવાલોમાં છિદ્રોમાંથી પસાર થતા સાયટોપ્લાઝમિક સેર. તેમાં ઓગળેલા કોઈપણ પદાર્થો સાથેનું પાણી, એક કોષના પ્રોટોપ્લાસ્ટમાં પ્રવેશ્યા પછી, કોઈપણ પટલને પાર કર્યા વિના સિમ્પ્લાસ્ટ સાથે આગળ વધી શકે છે. આ ચળવળને કેટલીકવાર સાયટોપ્લાઝમના આદેશિત પ્રવાહ દ્વારા સુવિધા આપવામાં આવે છે.

એપોપ્લાસ્ટ એ સંલગ્ન કોષની દિવાલોની સિસ્ટમ છે જે સમગ્ર છોડમાં સતત નેટવર્ક બનાવે છે. આવી સેલ્યુલોઝ ફ્રેમના 50% સુધી એક પ્રકારની "ફ્રી સ્પેસ" છે જે પાણી દ્વારા કબજે કરી શકાય છે. જ્યારે તે મેસોફિલ કોશિકાઓની સપાટીથી આંતરકોષીય જગ્યાઓમાં બાષ્પીભવન કરે છે, ત્યારે પાણીના સતત એપોપ્લાસ્ટિક સ્તરમાં તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે, અને તે સમગ્ર, વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવાહની પદ્ધતિ અનુસાર, સુસંગતતાને કારણે ઘટાડાની જગ્યાએ ખેંચાય છે. ("સંલગ્નતા") પાણીના અણુઓ. એપોપ્લાસ્ટ ઝાયલેમમાંથી પાણી મેળવે છે.

અપર એન્ડ મોટર, અથવા બાષ્પોત્સર્જનનું સક્શન બળ. છોડના પાંદડાઓમાં પાણીના સતત બાષ્પીભવન સાથે, સક્શન ફોર્સ (1 - 1.5 MPa) તૂટી જાય છે, નજીકના કોષોમાંથી પાણી ચૂસે છે અને અનુગામી કોષોમાં પ્રસારિત થાય છે જેના દ્વારા પાણી વાસણો સુધી જાય છે. જહાજોમાં કોઈ સાયટોપ્લાઝમ નથી, તેથી ત્યાં કોઈ ઓસ્મોટિક દબાણ નથી, અને પ્રવાહીનું શોષણ સક્શન બળની સંપૂર્ણ તીવ્રતાની ભાગીદારી સાથે થાય છે. તે તમને હાઇડ્રોલિક પંપની જેમ કામ કરીને પાણીને કેટલાક મીટર વધારવાની મંજૂરી આપે છે. આ બળ ઝાડીઓ અને પ્રમાણમાં નાના વૃક્ષોને પાણી આપવા માટે પૂરતું છે.

ઝાડના થડ ઉપર પાણી વધી રહ્યું છે

છેડાની મોટરો પાણીને 10 મીટરની ઉંચાઈ સુધી વધારી શકે છે. પરંતુ ઘણા વુડી છોડની થડ વધુ લાંબી હોય છે અને પછી બંને છેડાની મોટરો પાણી ઉપાડવાની સુવિધા પૂરી પાડી શકતી નથી. આવા છોડમાં, પાણીના અણુઓ વચ્ચે સંલગ્નતા દળો બચાવમાં આવે છે, જે ખૂબ મોટા હોય છે અને 30 - 35 MPa સુધી પહોંચી શકે છે. આ બળ 1 - 2 કિમી પાણી વધારવા માટે પૂરતું છે, જે કોઈપણ વૃક્ષની ઊંચાઈ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.

પાણીના અણુઓના એડહેસિવ દળો અમુક ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં જ કાર્ય કરે છે: જહાજોમાં પાણીના પ્રવાહો હવાના પરપોટા વિના સતત વહેતા હોવા જોઈએ. જો હવા તેમનામાં પ્રવેશ કરે છે, જે શક્ય છે જો તેઓ ઘાયલ થાય અથવા કાપવામાં આવે, તો પાણીની હિલચાલ વિક્ષેપિત થાય છે. આ પાંદડા અને ફૂલો (ઉદાહરણ તરીકે, લીલાક) વાળા લાકડાના છોડના અંકુરની સુકાઈ જવાને સમજાવે છે, જ્યારે તે કાપ્યા પછી તરત જ પાણીમાં મૂકવામાં આવતા નથી, પરંતુ થોડા સમય પછી.