विशाल वृक्ष सृजन की गवाही देते हैं। पानी तने से ऊपर क्यों उठता है? पेड़ों में पानी कैसे चढ़ता है

जलधारा के मुख्य इंजन
जड़ प्रणाली द्वारा पानी का अवशोषण जल धारा के दो अंत मोटरों के संचालन के कारण होता है: अपरअंतिम मोटर, या वाष्पीकरण (वाष्पोत्सर्जन) का सक्शन बल, और निचला अंत मोटर, या रूट मोटर। किसी पौधे में पानी के प्रवाह और गति का कारण बनने वाला मुख्य बल वाष्पोत्सर्जन का चूषण बल है, जिसके परिणामस्वरूप पानी की क्षमता में क्रमिक परिवर्तन होता है। जल क्षमता पानी द्वारा गति करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का माप है। जल क्षमता और चूषण बल निरपेक्ष मान में बराबर हैं, लेकिन संकेत में विपरीत हैं। किसी दिए गए सिस्टम में जल संतृप्ति जितनी कम होगी, उसकी जल क्षमता उतनी ही कम (अधिक नकारात्मक) होगी। जब कोई पौधा वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया के दौरान पानी खो देता है, तो पत्ती कोशिकाएं पानी से असंतृप्त हो जाती हैं, और परिणामस्वरूप, चूषण बल उत्पन्न होता है (पानी की क्षमता कम हो जाती है)। पानी का प्रवाह अधिक चूषण बल, या कम जल क्षमता की दिशा में जाता है।
इस प्रकार, एक पौधे में जल प्रवाह की ऊपरी टर्मिनल मोटर पत्ती वाष्पोत्सर्जन की चूषण शक्ति है, और इसके कार्य का जड़ प्रणाली की महत्वपूर्ण गतिविधि से बहुत कम संबंध है। दरअसल, प्रयोगों से पता चला है कि पानी मृत जड़ प्रणाली के माध्यम से अंकुरों में प्रवेश कर सकता है, और इस मामले में पानी का अवशोषण और भी तेज हो जाता है।
पौधों में जलधारा के ऊपरी सिरे की मोटर के अलावा निचले सिरे की मोटर भी होती है। यह इस तरह की घटनाओं के उदाहरण से अच्छी तरह साबित होता है गट्टेशन.
पौधों की पत्तियाँ, जिनकी कोशिकाएँ पानी से संतृप्त होती हैं, उच्च वायु आर्द्रता की स्थिति में, जो वाष्पीकरण को रोकती है, थोड़ी मात्रा में घुले हुए पदार्थों - गुटेशन के साथ बूंद-तरल पानी का स्राव करती हैं। तरल को विशेष जल रंध्रों - हाइड्रेटर्स के माध्यम से छोड़ा जाता है। निकलने वाला तरल गुट्टा है। इस प्रकार, कण्ठन की प्रक्रिया वाष्पोत्सर्जन की अनुपस्थिति में होने वाले पानी के एकतरफ़ा प्रवाह का परिणाम है, और इसलिए किसी अन्य कारण से होती है।
घटना पर विचार करने पर उसी निष्कर्ष पर पहुंचा जा सकता है चिल्लानापौधे। यदि आप किसी पौधे के अंकुरों को काटते हैं और कटे हुए सिरे पर एक कांच की नली लगाते हैं, तो उसमें से तरल पदार्थ ऊपर उठेगा। विश्लेषण से पता चलता है कि यह घुले हुए पदार्थों - रस वाला पानी है। कुछ मामलों में, विशेष रूप से वसंत ऋतु में, जब पौधों की शाखाएं काटी जाती हैं तो रोना भी देखा जाता है। निर्धारणों से पता चला है कि जारी तरल (सैप) की मात्रा जड़ प्रणाली की मात्रा से कई गुना अधिक है। इस प्रकार, रोना केवल चोट के परिणामस्वरूप तरल पदार्थ का रिसाव नहीं है। उपरोक्त सभी से यह निष्कर्ष निकलता है कि रोना, गुटेशन की तरह, जड़ प्रणालियों के माध्यम से पानी के एक तरफा प्रवाह की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है, जो वाष्पोत्सर्जन से स्वतंत्र है। वह बल जो वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया से स्वतंत्र, घुले हुए पदार्थों वाले जहाजों के माध्यम से पानी के एक तरफा प्रवाह का कारण बनता है, जड़ दबाव कहलाता है। जड़ दबाव की उपस्थिति हमें जलधारा के निचले सिरे वाली मोटर के बारे में बात करने की अनुमति देती है। जड़ के दबाव को पौधे के ऊपरी जमीन के हिस्सों को काटने के बाद बायीं ओर एक दबाव नापने का यंत्र लगाकर मापा जा सकता है, या जड़ प्रणाली को अलग-अलग सांद्रता के समाधानों की एक श्रृंखला में रखकर और उस एक को चुनकर जो रोना बंद कर देता है। यह पता चला कि जड़ दबाव लगभग 0.1 - 0.15 एमपीए (डी.ए. सबिनिन) है। सोवियत शोधकर्ताओं एल.वी. मोज़ेवा और वी.एन. झोल्केविच द्वारा किए गए निर्धारण से पता चला कि रोने को रोकने वाले बाहरी समाधान की सांद्रता पासोक की सांद्रता से काफी अधिक है। इसने हमें यह राय व्यक्त करने की अनुमति दी कि रोना एकाग्रता प्रवणता के विरुद्ध जा सकता है। यह भी दिखाया गया है कि रोना केवल उन स्थितियों में होता है जिनमें सभी कोशिका जीवन प्रक्रियाएं सामान्य रूप से होती हैं। न केवल जड़ कोशिकाओं की हत्या, बल्कि उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि की तीव्रता में कमी, मुख्य रूप से श्वसन की तीव्रता, रोना बंद कर देती है। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, श्वसन संबंधी जहर के प्रभाव में और जब तापमान गिरता है, तो रोना बंद हो जाता है। उपरोक्त सभी ने डी.ए. सबिनिन को निम्नलिखित परिभाषा देने की अनुमति दी: रोते हुए पौधे- यह पानी और पोषक तत्वों का जीवन भर का एकतरफा प्रवाह है, जो आत्मसात के एरोबिक प्रसंस्करण पर निर्भर करता है। डी.ए. सबिनिन ने जड़ में एक तरफ़ा जल प्रवाह की क्रियाविधि को समझाते हुए एक आरेख प्रस्तावित किया। इस परिकल्पना के अनुसार, जड़ कोशिकाएँ एक निश्चित दिशा में ध्रुवीकृत होती हैं। यह इस तथ्य में प्रकट होता है कि एक ही कोशिका के विभिन्न भागों में चयापचय प्रक्रियाएँ भिन्न-भिन्न होती हैं। कोशिका के एक हिस्से में, विशेष रूप से स्टार्च के शर्करा में टूटने की प्रक्रिया तीव्र हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका रस की सांद्रता बढ़ जाती है। कोशिका के विपरीत छोर पर संश्लेषण प्रक्रियाएं प्रबल होती हैं, जिसके कारण कोशिका के इस भाग में विलेय की सांद्रता कम हो जाती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि ये सभी तंत्र तभी काम करेंगे जब पर्यावरण में पर्याप्त मात्रा में पानी हो और चयापचय ख़राब न हो।
एक अन्य परिकल्पना के अनुसार श्वसन की तीव्रता पर पौधे के रोने की निर्भरता अप्रत्यक्ष है। श्वसन की ऊर्जा का उपयोग कॉर्टेक्स की कोशिकाओं को आयनों की आपूर्ति करने के लिए किया जाता है, जहां से उन्हें जाइलम वाहिकाओं में अवशोषित किया जाता है। परिणामस्वरूप, जाइलम वाहिकाओं में लवण की सांद्रता बढ़ जाती है, जिससे पानी का प्रवाह शुरू हो जाता है।

पौधे के माध्यम से पानी का संचलन
जड़ कोशिकाओं द्वारा अवशोषित पानी, वाष्पोत्सर्जन के कारण उत्पन्न होने वाली जल क्षमता में अंतर के प्रभाव के साथ-साथ जड़ दबाव के बल के प्रभाव में, जाइलम मार्गों की ओर चला जाता है। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, जड़ प्रणाली में पानी न केवल जीवित कोशिकाओं के माध्यम से चलता है। 1932 में, जर्मन फिजियोलॉजिस्ट मंच ने जड़ प्रणाली में दो अपेक्षाकृत स्वतंत्र खंडों के अस्तित्व का विचार विकसित किया, जिसके माध्यम से पानी चलता है - एपोप्लास्ट और सिम्प्लास्ट। एपोप्लास्ट -यह जड़ का मुक्त स्थान है, जिसमें अंतरकोशिकीय स्थान, कोशिका झिल्ली और जाइलम वाहिकाएँ शामिल हैं। सिंपलास्ट -यह सभी कोशिकाओं के प्रोटोप्लास्ट का एक संग्रह है, जो एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली द्वारा सीमांकित है। व्यक्तिगत कोशिकाओं के प्रोटोप्लास्ट को जोड़ने वाले असंख्य प्लास्मोडेस्माटा के लिए धन्यवाद, सिम्प्लास्ट एक एकल प्रणाली का प्रतिनिधित्व करता है। एपोप्लास्ट स्पष्ट रूप से निरंतर नहीं है, बल्कि दो खंडों में विभाजित है। एपोप्लास्ट का पहला भाग एंडोडर्मल कोशिकाओं से पहले रूट कॉर्टेक्स में स्थित होता है, दूसरा एंडोडर्मल कोशिकाओं के दूसरी तरफ होता है, और इसमें जाइलम वाहिकाएं शामिल होती हैं। एंडोडर्म कोशिकाएं, कैस्पेरियन बेल्ट के लिए धन्यवाद, मुक्त स्थान (अंतरकोशिकीय स्थान और कोशिका झिल्ली) के माध्यम से पानी की गति में बाधा का प्रतिनिधित्व करती हैं। जाइलम वाहिकाओं में प्रवेश करने के लिए, पानी को अर्ध-पारगम्य झिल्ली से गुजरना होगा और मुख्य रूप से एपोप्लास्ट के माध्यम से और केवल आंशिक रूप से सिम्प्लास्ट के माध्यम से गुजरना होगा। हालाँकि, एंडोडर्मल कोशिकाओं में, पानी की गति स्पष्ट रूप से सिम्प्लास्ट के साथ होती है। इसके बाद, पानी जाइलम वाहिकाओं में प्रवेश करता है। फिर पानी की गति जड़, तना और पत्ती के संवहनी तंत्र के माध्यम से होती है।
तने के जहाजों से, पानी डंठल या पत्ती के आवरण के माध्यम से पत्ती में चला जाता है। पत्ती के ब्लेड में, शिराओं में जल-संवाहक वाहिकाएँ स्थित होती हैं। नसें धीरे-धीरे फैलती हैं और छोटी हो जाती हैं। शिराओं का नेटवर्क जितना सघन होगा, पत्ती की मेसोफिल कोशिकाओं में जाने पर पानी को उतना ही कम प्रतिरोध का सामना करना पड़ेगा। कभी-कभी पत्ती शिराओं की इतनी छोटी शाखाएँ होती हैं कि वे लगभग हर कोशिका को पानी की आपूर्ति करती हैं। कोशिका का सारा पानी संतुलन अवस्था में है। दूसरे शब्दों में, पानी से संतृप्ति के अर्थ में, रिक्तिका, साइटोप्लाज्म और कोशिका झिल्ली के बीच एक संतुलन होता है, उनकी जल क्षमता बराबर होती है। चूषण बल की प्रवणता के कारण पानी एक कोशिका से दूसरी कोशिका की ओर बढ़ता है।
पौधे का सारा पानी एक एकल परस्पर जुड़ी प्रणाली का प्रतिनिधित्व करता है। चूंकि पानी के बीच अणु होते हैं आसंजन बल(सामंजस्य), पानी 10 मीटर से काफी अधिक ऊंचाई तक बढ़ जाता है, आसंजन बल बढ़ जाता है, क्योंकि पानी के अणुओं में एक दूसरे के प्रति अधिक आकर्षण होता है। पानी और जहाजों की दीवारों के बीच संसंजक बल भी मौजूद होते हैं।
जहाजों में पानी के धागों के तनाव की डिग्री पानी के अवशोषण और वाष्पीकरण की प्रक्रियाओं के अनुपात पर निर्भर करती है। यह सब पौधे के जीव को एक एकल जल प्रणाली बनाए रखने की अनुमति देता है और जरूरी नहीं कि वाष्पित पानी की हर बूंद को फिर से भर दे।
इस घटना में कि हवा जहाजों के अलग-अलग खंडों में प्रवेश करती है, वे स्पष्ट रूप से पानी के संचालन की सामान्य धारा से बंद हो जाते हैं। यह पौधे के माध्यम से पानी की आवाजाही का मार्ग है (चित्र 1)।

चावल। 1. पौधे में पानी का मार्ग.

पौधे के माध्यम से पानी के प्रवाह की गति पूरे दिन बदलती रहती है। दिन के समय यह बहुत बड़ा होता है। इसी समय, विभिन्न प्रकार के पौधों में पानी की गति की गति भिन्न होती है। तापमान में परिवर्तन और चयापचय अवरोधकों की शुरूआत पानी की गति को प्रभावित नहीं करती है। साथ ही, यह प्रक्रिया, जैसा कि कोई उम्मीद कर सकता है, बहुत हद तक वाष्पोत्सर्जन की दर और जल-संवाहक वाहिकाओं के व्यास पर निर्भर करती है। चौड़े बर्तनों में पानी को कम प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। हालाँकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि हवा के बुलबुले व्यापक जहाजों में जा सकते हैं या पानी के प्रवाह में कोई अन्य गड़बड़ी हो सकती है।

वीडियो: तने के साथ पानी और कार्बनिक पदार्थ की गति।

फूल वाले पौधों के जाइलम में दो प्रकार की संरचनाएँ होती हैं जो पानी, ट्रेकिड्स और वाहिकाओं का परिवहन करती हैं। कीड़ा। 8.2.1 हम पहले ही बात कर चुके हैं कि संबंधित कोशिकाएँ प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में, साथ ही स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी (चित्र 8.11) का उपयोग करके प्राप्त माइक्रोग्राफ में कैसी दिखती हैं। हम अनुभाग में द्वितीयक जाइलम (लकड़ी) की संरचना पर विचार करेंगे। 21.6.6.

जाइलम, फ्लोएम के साथ मिलकर उच्च पौधों के प्रवाहकीय ऊतक का निर्माण करता है। इस कपड़े में तथाकथित शामिल हैं प्रवाहकीय बंडल, जिसमें विशेष ट्यूबलर संरचनाएं शामिल हैं। चित्र में. चित्र 14.15 दिखाता है कि संवहनी बंडलों की व्यवस्था कैसे की जाती है और वे डाइकोटाइलडोनस और मोनोकोटाइलडोनस पौधों के प्राथमिक तने में कैसे स्थित होते हैं।

14.19. डाइकोटाइलडोनस और मोनोकोटाइलडोनस पौधों में प्राथमिक तने की संरचना में अंतर को सारणीबद्ध रूप में संक्षेपित करें।

14.20. निम्नलिखित ऊतक घटकों का त्रि-आयामी आकार क्या है: ए) एपिडर्मिस; बी) जाइलम; सी) डाइकोटाइलडॉन पेरीसाइकिल और डी) पिथ?

कटे हुए तने के निचले सिरे को ईओसिन जैसे डाई के पतले घोल में डुबाकर यह बहुत आसानी से प्रदर्शित किया जा सकता है कि पानी जाइलम के ऊपर जा सकता है। डाई जाइलम से ऊपर उठती है और पत्ती शिराओं के पूरे नेटवर्क में फैल जाती है। यदि पतले खंडों को लिया जाए और एक हल्के माइक्रोस्कोप के नीचे देखा जाए, तो डाई जाइलम में पाई जाएगी।

यह तथ्य कि जाइलम पानी का संचालन करता है, "रिंगिंग" के प्रयोगों से सबसे अच्छी तरह प्रदर्शित होता है। इस तरह के प्रयोग रेडियोधर्मी आइसोटोप का उपयोग शुरू होने से बहुत पहले किए गए थे, जिससे जीवित जीव में किसी पदार्थ के मार्ग का पता लगाना बहुत आसान हो गया था। प्रयोग के एक संस्करण में, फ्लोएम के साथ छाल की एक अंगूठी काट दी जाती है। यदि प्रयोग बहुत लंबा नहीं है, तो ऐसी "बजना" तने के साथ पानी के बढ़ने को प्रभावित नहीं करती है। हालाँकि, यदि आप छाल के एक टुकड़े को छीलते हैं और छाल के टुकड़े को नुकसान पहुँचाए बिना जाइलम को काटते हैं, तो पौधा जल्दी से सूख जाएगा।

जाइलम के माध्यम से पानी की गति की व्याख्या करने वाला कोई भी सिद्धांत निम्नलिखित टिप्पणियों को ध्यान में रखने में विफल नहीं हो सकता है:

1. जाइलम वाहिकाएँ एक संकीर्ण लुमेन वाली मृत नलिकाएँ होती हैं, जिनका व्यास "ग्रीष्मकालीन" लकड़ी में 0.01 मिमी से लेकर "वसंत" लकड़ी में लगभग 0.2 मिमी तक भिन्न होता है।

2. बड़ी मात्रा में पानी का परिवहन अपेक्षाकृत तेजी से होता है: ऊंचे पेड़ों में, पानी बढ़ने की दर 8 m/h तक दर्ज की गई है, जबकि अन्य पौधों में यह अक्सर 1 m/h के आसपास होती है।

3. ऐसी नलियों के माध्यम से एक ऊंचे पेड़ के शीर्ष तक पानी उठाने के लिए लगभग 4000 kPa के दबाव की आवश्यकता होती है। सबसे ऊँचे पेड़ - कैलिफ़ोर्नियाई विशाल सिकोइया (शंकुधारी वृक्ष जिनमें कोई वाहिका नहीं होती और केवल ट्रेकिड होते हैं) और ऑस्ट्रेलियाई नीलगिरी के पेड़ - 100 मीटर से अधिक हैं, केशिका बलों की कार्रवाई के तहत उच्च सतह तनाव के कारण पतली केशिका ट्यूबों के माध्यम से पानी ऊपर उठता है; हालाँकि, अकेले इन बलों के कारण, सबसे पतली जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से भी, पानी 3 मीटर से ऊपर नहीं उठेगा।

इन सभी अवलोकनों को सिद्धांत द्वारा संतोषजनक ढंग से समझाया गया है क्लच(सामंजस्य), या सिद्धांत तनाव. इस सिद्धांत के अनुसार, जड़ों से पानी का बढ़ना पत्ती की कोशिकाओं से पानी के वाष्पीकरण के कारण होता है। जैसा कि हमने पहले ही अनुभाग में कहा है। 14.3, वाष्पीकरण से जाइलम से सटे कोशिकाओं की जल क्षमता में कमी आती है। इसलिए, पानी इन कोशिकाओं में जाइलम सैप से प्रवेश करता है, जिसकी जल क्षमता अधिक होती है; ऐसा करने पर, यह शिराओं के सिरों पर जाइलम वाहिकाओं की नम सेलूलोज़ कोशिका दीवारों से होकर गुजरता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 14.7.

जाइलम वाहिकाएँ पानी से भरी होती हैं, और जैसे ही पानी वाहिकाओं को छोड़ता है, जल स्तंभ में तनाव पैदा होता है। यह तने के माध्यम से पत्ती से लेकर जड़ तक फैलता है क्लचपानी के अणुओं का (सामंजस्य)। ये अणु एक-दूसरे से "चिपके" रहते हैं क्योंकि वे ध्रुवीय होते हैं और विद्युत बलों द्वारा एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं और फिर हाइड्रोजन बांड द्वारा एक साथ बंधे रहते हैं (धारा 5.1.2)। इसके अलावा, वे बलों के प्रभाव में रक्त वाहिकाओं की दीवारों से चिपक जाते हैं आसंजन. पानी के अणुओं के उच्च सामंजस्य का मतलब है कि पानी के एक स्तंभ को तोड़ने के लिए अपेक्षाकृत बड़े तन्य बल की आवश्यकता होती है; दूसरे शब्दों में, पानी के स्तंभ में उच्च तन्यता ताकत होती है। जाइलम वाहिकाओं में तनाव इतने बल तक पहुँच जाता है कि यह पानी के पूरे स्तंभ को ऊपर की ओर खींच सकता है, जिससे एक द्रव्यमान प्रवाह बन सकता है; इस मामले में, पानी पड़ोसी जड़ कोशिकाओं से जड़ों में ऐसे स्तंभ के आधार में प्रवेश करता है। यह आवश्यक है कि जाइलम वाहिकाओं की दीवारों में भी उच्च शक्ति हो और वे अंदर की ओर न दबी हों।

यह ताकत लिग्निन और सेलूलोज़ द्वारा प्रदान की जाती है। साक्ष्य कि जाइलम वाहिकाओं की सामग्री एक बड़े तन्य बल के प्रभाव में है, डेंड्रोमीटर नामक उपकरण का उपयोग करके पेड़ों में ट्रंक व्यास में दैनिक परिवर्तन को मापकर प्राप्त किया गया था। न्यूनतम मान दिन के समय दर्ज किए गए, जब वाष्पोत्सर्जन दर अधिकतम होती है। अलग-अलग जाइलम वाहिकाओं का छोटा सा संपीड़न जुड़ गया और पूरे ट्रंक के व्यास में पूरी तरह से मापने योग्य कमी आ गई।

जाइलम सैप कॉलम के लिए तन्य शक्ति का अनुमान लगभग 3000 से 30,000 kPa तक होता है, हाल ही में कम मान प्राप्त हुए हैं। पत्तियों में लगभग -4000 kPa की जल क्षमता होती है, और जाइलम सैप कॉलम की ताकत संभवतः उत्पन्न तनाव को झेलने के लिए पर्याप्त है। निःसंदेह, यह संभव है कि पानी का एक स्तंभ कभी-कभी टूट जाए, खासकर बड़े व्यास वाले जहाजों में।

इस सिद्धांत के आलोचकों का कहना है कि रस के स्तंभ की निरंतरता में किसी भी तरह के व्यवधान से तुरंत संपूर्ण प्रवाह बंद हो जाना चाहिए, क्योंकि बर्तन को हवा और जल वाष्प से भरा होना चाहिए (घटना) गुहिकायन). गुहिकायन तेज़ झटकों, धड़ के झुकने या पानी की कमी के कारण हो सकता है। यह सर्वविदित है कि गर्मियों के दौरान पेड़ के तने में पानी की मात्रा धीरे-धीरे कम हो जाती है और लकड़ी में हवा भर जाती है। इसका उपयोग लकड़ी उद्योग में किया जाता है क्योंकि लकड़ी में बेहतर उछाल होता है। हालाँकि, कुछ जहाजों में जल स्तंभ के टूटने से जल स्थानांतरण की दर पर बहुत अधिक प्रभाव नहीं पड़ता है। इसे इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि पानी एक बर्तन से दूसरे बर्तन में जाता है या वायु प्लग को बायपास करता है, पड़ोसी पैरेन्काइमा कोशिकाओं और उनकी दीवारों के साथ चलता है। इसके अलावा, गणना के अनुसार, देखी गई प्रवाह दर को बनाए रखने के लिए, किसी भी समय जहाजों के कम से कम एक छोटे हिस्से के कार्य करने के लिए यह पर्याप्त है। कुछ पेड़ों और झाड़ियों में, पानी केवल लकड़ी की सबसे छोटी बाहरी परत के साथ चलता है, जिसे कहा जाता है सैपवुड. उदाहरण के लिए, ओक और राख में, पानी मुख्य रूप से चालू वर्ष के जहाजों के माध्यम से चलता है, और शेष सैपवुड जल भंडार के रूप में कार्य करता है। बढ़ते मौसम के दौरान, हर समय अधिक से अधिक नए बर्तन जोड़े जाते हैं, लेकिन उनमें से ज्यादातर मौसम की शुरुआत में बनते हैं, जब प्रवाह दर बहुत अधिक होती है।

दूसरा बल जो जाइलम के माध्यम से पानी की गति में शामिल होता है जड़ दबाव. इसका पता उस समय लगाया और मापा जा सकता है जब मुकुट काट दिया जाता है, और जड़ों वाला तना जाइलम वाहिकाओं से रस स्रावित करता रहता है। यह निकास प्रक्रिया साइनाइड और अन्य श्वसन अवरोधकों द्वारा दबा दी जाती है और ऑक्सीजन की कमी या तापमान में कमी होने पर रुक जाती है। इस तंत्र के काम करने के लिए, ऐसा प्रतीत होता है कि जाइलम रस में लवण और अन्य पानी में घुलनशील पदार्थों का सक्रिय स्राव आवश्यक है जो पानी की क्षमता को कम करते हैं। फिर पानी पड़ोसी जड़ कोशिकाओं से परासरण द्वारा जाइलम में प्रवेश करता है।

जड़ दबाव द्वारा निर्मित लगभग 100-200 केपीए (असाधारण मामलों में 800 केपीए तक) का सकारात्मक हाइड्रोस्टेटिक दबाव, आमतौर पर जाइलम तक पानी की गति सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन कई पौधों में इसका योगदान निस्संदेह है। हालाँकि, धीरे-धीरे वाष्पित होने वाले जड़ी-बूटियों के रूपों में, यह दबाव कण्ठन पैदा करने के लिए काफी है। गट्टेशन- यह पौधे की सतह पर तरल की बूंदों के रूप में पानी को निकालना है (जबकि वाष्पोत्सर्जन के दौरान पानी भाप के रूप में बाहर आता है)। वे सभी स्थितियाँ जो वाष्पोत्सर्जन को कम करती हैं, यानी कम रोशनी, उच्च आर्द्रता, आदि, गुटेशन को बढ़ावा देती हैं। यह उष्णकटिबंधीय वर्षावनों के कई पौधों में काफी आम है और अक्सर युवा पौधों की पत्तियों की युक्तियों पर देखा जाता है।

14.21. जाइलम के उन गुणों की सूची बनाइए जिनके कारण यह पानी और उसमें घुले पदार्थों का लंबी दूरी तक परिवहन सुनिश्चित करता है।

फूल वाले पौधों का जाइलमइसमें दो प्रकार की जल-संवाहक संरचनाएँ होती हैं - ट्रेकिड्स और वाहिकाएँ। लेख में हम पहले ही बात कर चुके हैं कि ये संरचनाएं प्रकाश माइक्रोस्कोप के साथ-साथ स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके प्राप्त माइक्रोग्राफ में कैसे दिखती हैं। लेख में द्वितीयक जाइलम (लकड़ी) की संरचना पर चर्चा की गई है। जाइलम और फ्लोएम उच्च, या संवहनी, पौधों के संचालन ऊतक का निर्माण करते हैं। इस ऊतक में तथाकथित संवहनी बंडल होते हैं, जिनकी संरचना और वितरण प्राथमिक संरचना वाले डाइकोटाइलडोनस पौधों के तनों में चित्र में दिखाया गया है।

क्या जाइलम के माध्यम से पानी ऊपर उठता है, शूट के कटे हुए सिरे को ईओसिन जैसे डाई के पतले जलीय घोल में डुबो कर आसानी से प्रदर्शित किया जा सकता है। रंगीन तरल, तने तक फैलता हुआ, पत्तियों के माध्यम से चलने वाली शिराओं के नेटवर्क में भर जाता है। यदि आप पतले खंड लेते हैं और उन्हें एक हल्के माइक्रोस्कोप के नीचे जांचते हैं, तो आप पाएंगे कि डाई जाइलम में है।

अधिक प्रभावी प्रमाण जाइलम के माध्यम से पानी का बढ़ना"रिंगिंग" के साथ प्रयोग दें। इस तरह के प्रयोग रेडियोधर्मी आइसोटोप का उपयोग शुरू होने से बहुत पहले किए गए थे, जिससे जीवित जीव में पदार्थों के मार्ग का पता लगाना बहुत आसान हो गया था। प्रयोग के एक संस्करण में, फ्लोएम यानी फ्लोएम के साथ लकड़ी के तने से छाल की एक संकीर्ण अंगूठी हटा दी जाती है। इसके बाद काफी लंबे समय तक, कटी हुई रिंग के ऊपर स्थित अंकुर सामान्य रूप से बढ़ते रहते हैं: इसलिए, इस तरह की रिंगिंग तने के साथ पानी के बढ़ने को प्रभावित नहीं करती है। हालाँकि, यदि आप छाल का एक टुकड़ा उठाते हैं और उसके नीचे से लकड़ी का एक खंड, यानी जाइलम काटते हैं, तो पौधा जल्दी से सूख जाएगा। इस प्रकार, पानी ठीक इसी प्रवाहकीय ऊतक के माध्यम से मिट्टी से अंकुरों में चला जाता है।

कोई भी सिद्धांत जो समझाता हो जाइलम के माध्यम से जल का परिवहन, निम्नलिखित टिप्पणियों को नजरअंदाज नहीं कर सकते।

1. जाइलम के संरचनात्मक तत्व- पतली मृत ट्यूब, जिसका व्यास "ग्रीष्मकालीन" लकड़ी में 0.01 मिमी से लेकर "वसंत" लकड़ी में 0.2 मिमी तक भिन्न होता है।
2. बड़ी मात्रा पानी जाइलम के माध्यम से चलता हैअपेक्षाकृत उच्च गति पर: ऊंचे पेड़ों के लिए यह 8 मीटर/घंटा तक है, और अन्य पौधों के लिए यह लगभग 1 मीटर/घंटा है।
3. ऐसी नलियों से पानी उठाना एक ऊँचे पेड़ की चोटी परलगभग 4000 kPa का दबाव आवश्यक है। सबसे ऊंचे पेड़ - कैलिफोर्निया में रेडवुड और ऑस्ट्रेलिया में यूकेलिप्टस - 100 मीटर से अधिक की ऊंचाई तक पहुंचते हैं। पानी अपने उच्च सतह तनाव (इस घटना को केशिकाता कहा जाता है) के कारण पतली गीली ट्यूबों के माध्यम से ऊपर उठने में सक्षम है, लेकिन केवल इन बलों के कारण। यहां तक ​​कि सबसे पतली जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से भी पानी 3 मीटर से ऊपर नहीं बढ़ता है।

इसके लिए एक संतोषजनक स्पष्टीकरण लिंकेज का सिद्धांत तथ्य देता है(सामंजस्य), या तनाव सिद्धांत। इस सिद्धांत के अनुसार, जड़ों से पानी का बढ़ना पत्ती कोशिकाओं द्वारा इसके वाष्पीकरण के कारण होता है। जैसा कि हमने पहले ही लेख में कहा था, वाष्पीकरण जाइलम से सटे मेसोफिल कोशिकाओं की जल क्षमता को कम कर देता है, और पानी जाइलम रस से इन कोशिकाओं में प्रवेश करता है, जिसकी जल क्षमता अधिक होती है; ऐसा करने पर, यह शिराओं के सिरों पर नम कोशिका दीवारों से होकर गुजरता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

जाइलम वाहिकाएँपानी का एक सतत स्तंभ भरता है; जैसे ही पानी बर्तनों से बाहर निकलता है, इस स्तंभ में तनाव पैदा हो जाता है; यह पानी के अणुओं के आसंजन (सामंजस्य) के कारण तने से जड़ तक फैलता है। ये अणु एक-दूसरे से "चिपके" रहते हैं क्योंकि वे ध्रुवीय होते हैं और विद्युत बलों द्वारा एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं और फिर हाइड्रोजन बांड द्वारा एक साथ बंधे रहते हैं। इसके अलावा, वे जाइलम वाहिकाओं की दीवारों की ओर आकर्षित होते हैं, यानी उनसे चिपक जाते हैं। पानी के अणुओं के मजबूत सामंजस्य का मतलब है कि इसके स्तंभ को तोड़ना मुश्किल है - इसमें उच्च तन्यता ताकत है। जाइलम कोशिकाओं में तन्य तनाव एक बल उत्पन्न करता है जो वॉल्यूम प्रवाह तंत्र के माध्यम से पूरे जल स्तंभ को ऊपर की ओर ले जाने में सक्षम होता है। नीचे से, पानी पड़ोसी जड़ कोशिकाओं से जाइलम में प्रवेश करता है। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि जाइलम तत्वों की दीवारें कठोर हों और अंदर का दबाव कम होने पर ढहें नहीं, जैसा कि तब होता है जब आप एक नरम भूसे के माध्यम से कॉकटेल चूसते हैं। दीवारों की कठोरता लिग्निन द्वारा प्रदान की जाती है। सबूत है कि जाइलम वाहिकाओं के अंदर तरल पदार्थ अत्यधिक तनावग्रस्त (फैला हुआ) है, जो पेड़ के तने के व्यास में दैनिक उतार-चढ़ाव द्वारा प्रदान किया जाता है, जिसे डेंड्रोग्राफ नामक उपकरण द्वारा मापा जाता है।

न्यूनतम व्यास उस दिन अंकित किया जाता है जिस दिन वाष्पोत्सर्जन दर उच्चतम होती है। तनाव के बाद जाइलम बर्तन में पानीइसकी दीवारों को थोड़ा अंदर खींचता है (आसंजन के कारण), और इन सूक्ष्म संपीड़न के संयोजन से बैरल का समग्र "संकुचन" होता है, जिसे डिवाइस द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है।

के लिए ताकत का अनुमान जाइलम सैप कॉलम का टूटना 3000 से 3000 केपीए तक भिन्न, बाद में कम मूल्य प्राप्त हुए। पत्तियों में लगभग -4000 kPa की जल क्षमता होती है, और जाइलम सैप कॉलम की ताकत संभवतः उत्पन्न तनाव को झेलने के लिए पर्याप्त है। निःसंदेह, यह संभव है कि पानी का एक स्तंभ कभी-कभी टूट जाए, खासकर बड़े व्यास वाले जहाजों में।

बताए गए सिद्धांत के आलोचकइस बात पर जोर दें कि रस स्तंभ की निरंतरता के किसी भी उल्लंघन से तुरंत संपूर्ण प्रवाह रुक जाना चाहिए, क्योंकि बर्तन हवा और भाप (गुहा की घटना) से भर जाएगा। तेज़ झटकों, धड़ के झुकने और पानी की कमी के कारण गुहिकायन हो सकता है। यह सर्वविदित है कि गर्मियों के दौरान पेड़ के तने में पानी की मात्रा धीरे-धीरे कम हो जाती है और लकड़ी में हवा भर जाती है। लकड़हारे इसका फायदा उठाते हैं क्योंकि ऐसे पेड़ों पर तैरना आसान होता है। हालाँकि, कुछ जहाजों में पानी के स्तंभ के टूटने से वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह के समग्र वेग पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। शायद तथ्य यह है कि पानी समानांतर जहाजों में बहता है या वायु प्लग को बायपास करता है, पड़ोसी पैरेन्काइमा कोशिकाओं और दीवारों के साथ चलता है। इसके अलावा, गणना के अनुसार, प्रेक्षित प्रवाह दर को बनाए रखने के लिए, किसी भी समय जाइलम तत्वों के कम से कम एक छोटे अनुपात के कार्य करना पर्याप्त है। कुछ पेड़ों और झाड़ियों में, पानी केवल छोटी बाहरी लकड़ी, जिसे सैपवुड कहा जाता है, के माध्यम से आगे बढ़ता है। उदाहरण के लिए, ओक और राख में, प्रवाहकीय कार्य मुख्य रूप से चालू वर्ष के जहाजों द्वारा किया जाता है, और शेष सैपवुड जल भंडार की भूमिका निभाता है। नई जाइलम वाहिकाएँ पूरे बढ़ते मौसम के दौरान बनती हैं, लेकिन मुख्य रूप से शुरुआत में, जब पानी के प्रवाह की गति अधिकतम होती है।

दूसरा बल जाइलम के माध्यम से पानी की आवाजाही सुनिश्चित करना, - जड़ दबाव. इसका पता उस समय लगाया और मापा जा सकता है जब मुकुट काट दिया जाता है, और जड़ों वाला तना कुछ समय तक जाइलम वाहिकाओं से रस स्रावित करता रहता है। यह प्रक्रिया साइनाइड जैसे श्वसन अवरोधकों द्वारा दबा दी जाती है, और ऑक्सीजन की कमी और तापमान में कमी होने पर रुक जाती है। इस तंत्र का संचालन स्पष्ट रूप से जाइलम रस में लवण और अन्य पानी में घुलनशील पदार्थों के सक्रिय स्राव के कारण होता है। परिणामस्वरूप, इसकी जल क्षमता कम हो जाती है और पानी परासरण द्वारा पड़ोसी जड़ कोशिकाओं से जाइलम में प्रवेश करता है।

यह तंत्र 100-200 kPa (असाधारण मामलों में 800 kPa) के क्रम का हाइड्रोस्टेटिक दबाव बनाता है; उसके लिए एक जाइलम के माध्यम से पानी का बढ़नाआमतौर पर पर्याप्त नहीं है, लेकिन कई पौधों में यह निस्संदेह जाइलम प्रवाह के रखरखाव में योगदान देता है। धीरे-धीरे प्रत्यारोपित होने वाले शाकाहारी रूपों में, यह दबाव उनमें उत्परिवर्तन पैदा करने के लिए काफी है। यह किसी पौधे की सतह पर भाप के बजाय तरल बूंदों के रूप में पानी छोड़ने को दिया गया नाम है। वे सभी स्थितियाँ जो वाष्पोत्सर्जन को रोकती हैं, जैसे कम रोशनी और उच्च आर्द्रता, गुटेशन को बढ़ावा देती हैं। यह कई उष्णकटिबंधीय वर्षावन प्रजातियों में आम है और अक्सर घास के पौधों की पत्तियों की युक्तियों पर देखा जाता है।

कैलिफ़ोर्निया में पाए जाने वाले रेडवुड पेड़ दुनिया के सबसे ऊंचे पेड़ों में से हैं। वे 110 मीटर की ऊंचाई तक पहुंचते हैं। कुछ पेड़ 2000-3000 साल पुराने हैं! इन दिग्गजों के बीच घूमने पर जो अमिट छाप पड़ती है, उसे व्यक्त करना कठिन है। सृष्टि का सत्य यहाँ सशक्त रूप से प्रकट हुआ है। एक पेड़ की कोशिकाएँ जड़ें, तना, छाल, पानी के स्तंभ, शाखाएँ और पत्तियाँ बनाने के लिए व्यवस्थित होती हैं। यह पेड़ एक विशाल रासायनिक कारखाने जैसा दिखता है। यहां अत्यंत जटिल रासायनिक प्रक्रियाएं त्रुटिहीन क्रम में होती हैं।

आश्चर्य की बात तो यह है कि यह विशाल वृक्ष उगता है 58 ग्राम वजन वाले एक छोटे बीज से. ज़रा सोचिए: इन दिग्गजों के विकास और संगठन के बारे में सारी जानकारी उनके डीएनए में, एक छोटे, गोल बीज में अंतर्निहित है। बीज अपने डीएनए में पाए जाने वाले सभी "निर्देशों" को पूरा करता है और एक विशाल संरचना में बदल जाता है, जो दिखने और आकार में अतुलनीय है। अद्भुत, है ना?

विशाल सिकोइया "जनरल शेरमन"। इसकी ऊंचाई 83.8 मीटर है और आधार पर तने की परिधि 34.9 मीटर है। यह पेड़ 2500 साल पुराना है। इस पेड़ को पृथ्वी पर सबसे बड़ा जीवित जीव माना जाता है। जड़ प्रणाली सहित इसका वजन 2500 टन है। पेड़ का आयतन 17,000 घन मीटर है, जो ब्लू व्हेल के आयतन से 10 गुना अधिक है।

शास्त्र कहता है: “परमेश्वर अपनी शक्ति में महान है, और उसके समान शिक्षक कौन है? उसके कार्यों की प्रशंसा करना याद रखें जिन्हें लोग देखते हैं। सभी लोग उन्हें देख सकते हैं; एक व्यक्ति उन्हें दूर से देख सकता है". (अय्यूब 36:22-25) सचमुच, सभी लोग उसके कार्यों को देख सकते हैं।

पानी को 30 मंजिला इमारत की ऊंचाई तक बढ़ाना

तुम्हारे पत्तों के माध्यम से एक प्रकार का वृक्षप्रति दिन 600 लीटर तक पानी छोड़ता है, इसलिए यह गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाते हुए लगातार जड़ों से शाखाओं तक पानी उठाता है। जिस पेड़ में यांत्रिक पंप नहीं हैं वह ऐसा कैसे करता है? 100 मीटर वास्तव में प्रभावशाली ऊंचाई है, जो दो 14 मंजिला इमारतों के बराबर है।यह पता चला है कि ट्रंक के अंदर रेडवुडइसमें संकीर्ण परस्पर जुड़ी नलिकाओं की एक विशेष प्रणाली होती है जिसे जाइलम कहा जाता है। पेड़ का यह जटिल आंतरिक ऊतक जड़ों से पत्तियों तक पानी पहुंचाने का काम करता है। जाइलम नलिकाएँ एक के ऊपर एक स्थित कोशिकाओं का निर्माण करती हैं। साथ में वे एक अविश्वसनीय रूप से लंबा स्तंभ बनाते हैं, जो जड़ों से तने से पत्तियों तक फैला होता है। पानी को "पंप" करने के लिए, एक प्रकार का वृक्षइस पाइप में पानी का एक सतत स्तंभ बनना चाहिए।

पेड़ जीवन भर पानी बनाए रखता है।याद रखें कि कैसे तेज हवा एक पेड़ और शाखाओं को झुका देती है। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि प्रवाहकीय ट्यूब लाखों छोटे खंडों से मिलकर बनी होती है, पानी का प्रवाह लगातार नियंत्रित रहता है। एक ठोस ट्यूब इस कार्य को पूरा नहीं कर पाएगी। चूँकि पानी आमतौर पर ऊपर की ओर नहीं बहता है, तो एक पेड़ इसे इतनी ऊपर तक कैसे प्रवाहित कर सकता है? जड़ें पानी को ऊपर "खींचती" हैं, और केशिकात्व (ट्यूब की दीवारों के साथ पानी की थोड़ी सी वृद्धि की क्षमता) की क्रिया दबाव बढ़ाती है। हालाँकि, यह बल यह सुनिश्चित करता है कि सिकोइया पानी केवल 2-3 मीटर ऊपर उठे। अंतर्निहित प्रेरक शक्ति पानी के अणुओं के बीच वाष्पीकरण और आकर्षण है। अणुओं में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित कण होते हैं, जिसके कारण वे भारी बल के साथ एक-दूसरे से चिपकते हैं, जो प्रयोगात्मक माप के अनुसार, 25-30 वायुमंडल है (1 वायुमंडल समुद्र तल पर सामान्य वायुमंडलीय दबाव के बराबर है)।

वितरण प्रणाली क्रॉस सेक्शन में दिखाई गई है। ट्रांसमिशन पाइप कोशिकाओं से बने होते हैं और पदार्थों को परिवहन करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं: पानी और खनिज विभिन्न चैनलों के माध्यम से पत्तियों तक। पौधों में इस प्रणाली की एक महत्वपूर्ण विशेषता जाइलम और फ्लोएम नलिकाओं का निरंतर नवीनीकरण है।

यह पानी के अंदर 350 मीटर की गहराई पर तैर रही द्वितीय विश्व युद्ध की पनडुब्बी को भेदने के लिए पर्याप्त है। एक प्रकार का वृक्षयह जल स्तंभ के शीर्ष पर 14 वायुमंडल का दबाव आसानी से बनाए रखता है। पत्तियों से वाष्पित होने वाला पानी चूषण बल उत्पन्न करता है। पानी का एक अणु पत्ती से वाष्पित हो जाता है और, आणविक आकर्षण बल के कारण, अपने चारों ओर के अन्य अणुओं को अपने साथ खींच लेता है। यह पानी के स्तंभ में हल्का सा सक्शन पैदा करता है और पड़ोसी पत्ती कोशिकाओं से पानी खींचता है। ये अणु, बदले में, अपने चारों ओर अणुओं को आकर्षित करते हैं। गति की श्रृंखला नीचे जमीन तक जारी रहती है और पानी को जड़ों से पेड़ के शीर्ष तक ले जाती है, जैसे एक पंप स्टैंडपाइप से पानी को सतह तक उठाता है।

हम इसे समझते हैं पेड़पानी की भौतिकी और सूर्य की ऊर्जा का इतनी समझदारी से उपयोग करना सीख लेने के बाद, यह स्वयं इतनी जटिल प्रणाली नहीं बना सकता था। हम स्वर्ग और पृथ्वी के निर्माता, ईश्वर को सारी महिमा देते हैं। विशाल वृक्ष उत्पत्ति की पुस्तक की ऐतिहासिकता की गवाही देते हैं, जो हमें उनकी वास्तविक उत्पत्ति के बारे में बताता है: “और परमेश्वर ने कहा, पृय्वी से हरी घास, और बीज उत्पन्न करने वाली घास, और फलदाई वृक्ष उगें, जो एक एक की जाति के अनुसार फल लाएं, जिसका बीज पृय्वी पर हो। और ऐसा हो गया". (उत्पत्ति 1:11-12)

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एक उच्च पौधे को अंगों में विभाजित किया जाता है जो अलग-अलग कार्य करते हैं, लेकिन उनमें कई सामान्य गुण होते हैं, जिनमें शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए पोषक तत्वों, पदार्थों और पानी की आवश्यकता भी शामिल है। चूँकि पानी सभी अंगों द्वारा अवशोषित नहीं होता है, बल्कि मुख्य रूप से जड़ प्रणाली द्वारा अवशोषित होता है, इसलिए पूरे पौधे में इसके संचलन की आवश्यकता होती है। यह प्रक्रिया तथाकथित उर्ध्व धारा का निर्माण करती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह नाम दिशा को नहीं, बल्कि पौधे में गति की प्रकृति और उसके स्थानीयकरण को दर्शाता है। यह मुख्य रूप से तने या डंठल के मृत ऊतकों से होकर गुजरता है - वाहिकाएं या एंजियोस्पर्म में श्वासनली और जिम्नोस्पर्म में ट्रेकिड। हालाँकि, यह स्थानीयकरण पूर्ण नहीं है: पानी अन्य संरचनात्मक तत्वों के माध्यम से भी आगे बढ़ सकता है, उदाहरण के लिए, फ्लोएम प्रणाली के माध्यम से।

पानी जिसमें खनिज पदार्थ और पदार्थ घुले हुए हैं, लकड़ी के बर्तनों के माध्यम से ऊपर उठता है।

यदि हम आरोही धारा के पथ की पूरी लंबाई को ध्यान में रखें, तो इसे असमान लंबाई के दो खंडों में विभाजित किया जा सकता है।

1. वाहिकाओं या ट्रेकिड्स के संचालन पथ के बीच में मृत ऊतकीय तत्व। इस खंड की लंबाई महत्वपूर्ण है, लेकिन पानी इसके माध्यम से अपेक्षाकृत आसानी से गुजरता है, क्योंकि यह मृत तत्वों के साथ महत्वपूर्ण प्रतिरोध का अनुभव किए बिना निष्क्रिय रूप से चलता है।

2. जड़ और पत्ती की जीवित कोशिकाएँ, जो गति पथ के आरंभ और अंत में स्थित होती हैं। यह रास्ता स्थानिक रूप से छोटा है, लेकिन इसे बड़ी कठिनाई से पार किया जा सकता है, क्योंकि कोशिका झिल्ली पानी की गति को रोकती है।

पौधे के जीवन में पानी का ऊपर की ओर प्रवाहित होना महत्वपूर्ण है। यह धारा सभी अंगों और ऊतकों को पानी की आपूर्ति करती है, जिससे वे मरोड़ की स्थिति में आ जाते हैं। पानी का ऊपर की ओर प्रवाह जड़ द्वारा अवशोषित खनिज आयनों को पकड़ लेता है, उनका परिवहन करता है और इस तरह पूरे पौधे में वितरण (लेकिन अवशोषण नहीं!) को सुविधाजनक बनाता है।

पौधे के माध्यम से पानी को प्रवाहित करने के लिए (और न केवल गति करने के लिए, बल्कि ऊपर उठने के लिए), एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके अनुप्रयोग बिंदु धारा के सिरों पर स्थित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उन्हें कहा जाता है अंत मोटरें.

बॉटम एंड मोटर, या रूट प्रेशर। इसकी भूमिका मुख्य रूप से सक्रिय अवशोषण - पानी के इंजेक्शन के दौरान प्रकट होती है। सिकुड़े हुए प्रोटीन की भागीदारी के साथ, यह न केवल जड़ प्रणाली को पानी की आपूर्ति करता है, बल्कि इसे जड़ की वाहिकाओं में और तने के ऊपर भी धकेलता है। पानी का इंजेक्शन

एक सक्रिय ऊर्जा-निर्भर प्रक्रिया जो रूट कॉर्टेक्स में सबसे अधिक स्पष्ट होती है। अंत मोटर द्वारा विकसित बल छोटा है (लगभग 0.15 एमपीए); यह पानी को एक मीटर से अधिक की ऊंचाई तक उठाना सुनिश्चित कर सकता है, यानी, शाकाहारी पौधों और छोटी झाड़ियों के लिए पर्याप्त है।

सिम्प्लास्ट परस्पर जुड़े हुए पादप प्रोटोप्लास्ट की एक प्रणाली है। पड़ोसी कोशिकाओं के प्रोटोप्लास्ट प्लास्मोडेस्माटा द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं - कोशिका दीवारों में छिद्रों से गुजरने वाली साइटोप्लाज्मिक डोरियां। इसमें घुले किसी भी पदार्थ के साथ पानी, एक कोशिका के प्रोटोप्लास्ट में प्रवेश करके, किसी भी झिल्ली को पार किए बिना सिम्प्लास्ट के साथ आगे बढ़ सकता है। यह गति कभी-कभी साइटोप्लाज्म के क्रमबद्ध प्रवाह द्वारा सुगम होती है।

एपोप्लास्ट सन्निहित कोशिका दीवारों की एक प्रणाली है जो पूरे पौधे में एक सतत नेटवर्क बनाती है। ऐसे सेलूलोज़ फ़्रेम का 50% तक एक प्रकार का "मुक्त स्थान" होता है जिसे पानी द्वारा घेर लिया जा सकता है। जब यह मेसोफिल कोशिकाओं की सतह से अंतरकोशिकीय स्थानों में वाष्पित हो जाता है, तो पानी की निरंतर एपोप्लास्टिक परत में तनाव उत्पन्न होता है, और वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह के तंत्र के अनुसार, यह संपूर्ण, सामंजस्य के कारण कमी के स्थान पर खींच लिया जाता है। पानी के अणुओं का ("आसंजन")। पानी जाइलम से एपोप्लास्ट में प्रवेश करता है।

ऊपरी सिरे की मोटर, या वाष्पोत्सर्जन का चूषण बल। पौधों की पत्तियों में पानी के निरंतर वाष्पीकरण के साथ, चूषण बल (1 - 1.5 एमपीए) टूट जाता है, निकटतम कोशिकाओं से पानी चूसता है और बाद की कोशिकाओं में संचारित होता है जिसके माध्यम से पानी वाहिकाओं तक जाता है। वाहिकाओं में कोई साइटोप्लाज्म नहीं होता है, इसलिए कोई आसमाटिक दबाव नहीं होता है, और तरल का अवशोषण चूषण बल के पूरे परिमाण की भागीदारी के साथ होता है। यह आपको हाइड्रोलिक पंप की तरह काम करते हुए कई मीटर तक पानी बढ़ाने की अनुमति देता है। यह बल झाड़ियों और अपेक्षाकृत छोटे पेड़ों को पानी उपलब्ध कराने के लिए पर्याप्त है।

पेड़ के तने पर पानी का बढ़ना

अंतिम मोटरें 10 मीटर की ऊंचाई तक पानी उठा सकती हैं, लेकिन कई लकड़ी वाले पौधों का तना बहुत लंबा होता है, और फिर दोनों छोर वाली मोटरें पानी उठाने में सक्षम नहीं होती हैं। ऐसे पौधों में, पानी के अणुओं के बीच आसंजन बल बचाव में आते हैं, जो बहुत बड़े होते हैं और 30 - 35 एमपीए तक पहुंच सकते हैं। यह बल 1 - 2 किमी तक पानी बढ़ाने के लिए पर्याप्त है, जो किसी भी पेड़ की ऊंचाई से काफी अधिक है।

पानी के अणुओं की चिपकने वाली शक्तियां केवल कुछ शर्तों के तहत कार्य करती हैं: जहाजों में पानी की धाराएं हवा के बुलबुले के बिना, लगातार बहती रहनी चाहिए। यदि उनमें हवा चली जाती है, जो उनके घायल होने या कट जाने पर संभव है, तो पानी की गति बाधित हो जाती है। यह पत्तियों और फूलों (उदाहरण के लिए, बकाइन) के साथ लकड़ी के पौधों की शूटिंग के सूखने की व्याख्या करता है, जब उन्हें काटने के तुरंत बाद पानी में नहीं रखा जाता है, लेकिन कुछ समय बाद।