Language
Country/Area
No result found
لماذا تتبخر شجرة واحدة 40 ألف جالون من الماء سنويًا؟ ما هو السر وراء ذلك؟
في النظام البيئي، تلعب دورة المياه دورًا رئيسيًا، وتعتبر النباتات أحد المشاركين المهمين في هذه العملية. تنقل النباتات الماء من جذورها إلى أوراقها وتطلقه في الهواء من خلال عملية تسمى النتح. وفقًا للأبحاث العلمية، قد تتبخر شجرة كبيرة ما يصل إلى 40 ألف جالون من الماء سنويًا. هذه الظاهرة مذهلة وقد دفعت الناس أيضًا إلى التفكير في الآلية وراء هذه العملية البيولوجية.
النتح هو حركة الماء عبر النبات وتبخره من الأجزاء المحمولة جوًا مثل الأوراق والسيقان والزهور. إنها عملية سلبية لا تتطلب أي طاقة من النبات.
في حياة النباتات، يؤثر تناول الماء وفقدانه بشكل مباشر على نموها وتطورها. لا يعد الماء متطلبًا أساسيًا لعملية التمثيل الغذائي للخلايا النباتية فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا مهمًا في الحفاظ على ضغط عكارة الخلية ونقل العناصر الغذائية. من الماء الذي تمتصه الجذور، يستخدم فقط 2% إلى 3% لنمو النبات، ويتم تصريف 97% إلى 99% المتبقية من خلال النتح. أثناء هذه العمليات، يتم إطلاق بخار الماء المتبخر من ثغور الأوراق، والتي يتم التحكم فيها بواسطة خلايا الحراسة والتي تعتبر حالات فتحها وإغلاقها حاسمة لفقدان الماء.
يتأثر تدفق المياه في المقام الأول بالعديد من العوامل، بما في ذلك موصلية التربة للمياه وتدرج الضغط في التربة. تعمل عملية التصاق الماء وتماسكه على تعزيز حركة الماء للأعلى من الجذور إلى الأعلى، وعندما يتبخر الماء على سطح الورقة، تتشكل قوة شد تدفع الماء عبر القنوات داخل النبات. وهذا ما يسمى بالسحب الداخلي. تدرج الضغط. بمجرد أن يصبح ضغط بخار الماء في البيئة أقل من الضغط الموجود في الأوراق، فإن بخار الماء يتسرب إلى الهواء، مما يسبب تبخر الماء في الأوراق وزيادة التوتر بين الخلايا.
تتحكم النباتات في معدل النتح من خلال تنظيم حجم فتح وإغلاق الثغور. ويتأثر معدل النتح أيضًا بالبيئة المحيطة، مثل التوصيل الحراري للطبقة الحدودية، والرطوبة، ودرجة الحرارة، وسرعة الرياح، والضوء.
مع تغير موسم النمو، تتبخر أوراق النبات بمقدار عدة أضعاف وزنها في الماء كل يوم. على سبيل المثال، يمكن لفدان واحد من الذرة أن يطلق حوالي 3000 إلى 4000 جالون من الماء يوميًا، في حين يمكن لشجرة بلوط كبيرة أن تطلق ما يصل إلى 40 ألف جالون من الماء سنويًا. وتجعلنا هذه البيانات ندرك أن النباتات تلعب دورًا لا غنى عنه في تنظيم بيئتها وبقائها.
ومع ذلك، لا تعتمد النباتات على النتح فقط لنقل المياه. كما أنها تحتاج إلى امتصاص الماء بشكل مستمر من جذورها لضمان التوازن مع النتح. عندما يصبح النبات غير قادر على امتصاص كمية كافية من الماء من خلال جذوره، تحدث ظاهرة تسمى التجويف. عندما لا يسمح النسيج الخشبي (القناة) بتدفق الماء، فقد يحدث تكاثف لبخار الماء، مما يشكل انسدادًا قد يهدد بقاء النبات.
إذا فشل النبات في إزالة هذا الانسداد في الوقت المناسب، فسيؤدي ذلك في النهاية إلى ذبول دائم. لذلك، يجب أن تكون لدى النباتات طريقة لإزالة انسدادات الهواء أو إنشاء توصيلات قنوات جديدة للحفاظ على تدفق المياه.
باستخدام العلم الحديث، بدأ الباحثون في استخدام تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي لمراقبة الحالة الداخلية لخشب النبات، والتي لا تسمح لهم فقط برؤية تدفق الماء في النبات بصريًا، بل وأيضًا لمراقبة تدفق الماء في الخشب. حالات مختلفة.
إن تأثير النتح على النباتات لا ينعكس فقط في نقل الماء، بل يلعب أيضًا دورًا حيويًا في عملية تبريده. بسبب خصائص الحرارة الكامنة للماء، فإن التبخر يأخذ كمية كبيرة من الطاقة الحرارية، وبالتالي الحفاظ على درجة حرارة ثابتة داخل النبات.
إن الارتباطات البيئية القوية للنباتات تؤثر أيضًا على دورة المياه في البيئة المحيطة، وهذه العملية تساعد في إصلاح النظام البيئي. فعندما نرى الأشجار الكبيرة تتبخر كميات كبيرة من الماء كل عام، هل يجب علينا أن نفكر أكثر في أهمية النباتات في حياتنا؟
