A környező világ minden élőlénynek lehetőséget biztosít a természettel harmóniában való létezésre, bár eredetisége némileg sérül. De a mai napig a zöld fák termelik a légzéshez szükséges oxigént. A bolygó lehetőséget biztosított az emberiségnek, hogy javítsa önmagát, előre gondoskodva biológiai szükségleteinek kielégítéséről.
Miért zöldek a fák
Bármely tárgy színét az általa visszavert sugarakon keresztül érzékeljük. A spektrum vörös és kék részét elnyelő levelek (Maxwell additív hármasa (MGB - piros, zöld, kék) szerint) zölden tükröződnek.
A klorofill jelen van a levélsejtekben – egy kémiailag összetett festék, amely hatásmechanizmusában hasonló a hemoglobinhoz. A levél bármely apró sejtjében 25-30 darab kloroplasztisz (klorofillszemcsék) található. Itt, bennük megy végbe a bolygó léptékének legfontosabb művelete - a Nap energiájának átalakulása.. A kloroplasztiszok glükózzá és oxigénné alakítják víz és szén-dioxid segítségével.
K. A. Timirjazev orosz tudós volt az első a világon, aki megmagyarázta ezt a jelenséget (a napenergia átalakulásátkémiai). Ez a felfedezés mutatja meg a növények fő szerepét az élet keletkezésében és fennmaradásában a bolygón.
Fotószintézis
A zöld falevelek úgy működnek, mint egy folyamatosan működő üzem, glükózt (szőlőcukrot) és oxigént termelnek. Napfény és hő hatására a kloroplasztiszokban fotoszintézis reakciók mennek végbe a szén-dioxid és a víz között. A vízmolekulából oxigént nyernek (kibocsátják a légkörbe) és hidrogént (reagálnak szén-dioxiddal és glükózzá alakulnak). Ezt a fotoszintézis reakciót kísérletileg csak 1941-ben erősítette meg A. P. Vinogradov szovjet tudós.
C₆H₁2O₆ a glükóz képlete. Más szóval, ez egy molekula, amely lehetővé teszi az élet folytatását. Mindössze hat szénatomból, tizenkét hidrogénből és hat oxigénből áll. A fotoszintézis reakciójában, amikor egy molekula glükózt és hat molekula oxigént kapunk, hat molekula víz és szén-dioxid vesz részt. Más szóval, amikor a zöld fák egy gramm glükózt termelnek, egy grammnál kicsivel több oxigén kerül a légkörbe – ez közel 900 köbcentiméter (körülbelül egy liter).
Meddig él egy levél
A zöld fák hatalmas levéltömegükkel a megújuló oxigéntartalékok fő forrásai.
A természet az éghajlati övezetektől függően lombhullató és örökzöld növényekre osztotta a növényeket.
A lombhullató növények tavasztól őszig megtartják lombozatukat – ez az időszak kedvez a szövetek növekedésénekvalamint magának a növénynek a további növekedéséhez szükséges fotoszintézis folyamatait. A levelek ilyen rövid élettartama, amint azt a tudósok úgy vélik, a bennük előforduló folyamatok nagy intenzitása és a szövetek megújíthatatlansága miatt van. Ezek közé a fák közé tartozik a tölgy, a nyír és a hárs – egyszóval a városi és erdei növényzet fő képviselői.
Az örökzöldek hosszabb ideig – öttől húsz évig (egyes fákon) – megőrzik lombozatukat (gyakrabban ezek módosított formák). Ez azt jelenti, hogy ezeknek a zöld fáknak is van lombhullása, de sokkal kevésbé intenzív és az idő múlásával megnyúlt.
A fák életfolyamatai
A vegyes tavaszi erdőkben jól látható a különbség a fák ébredésének pillanataiban. A lombhullató növények rügyezni kezdenek, kizöldülnek, nagyon gyorsan sok levelet kapnak. A tűlevelűek (örökzöldek) valamivel lassabban és kevésbé észrevehetően ébrednek: először a színsűrűség változik, majd a rügyek új hajtásokkal nyílnak.
Az új élet kezdete leginkább a tavaszi erdőben észrevehető a szüntelen madárcsicsergés, az olvadékvíz zúgásával és a békák heves károgásával.
A talaj felolvadásával a növény elkezdi felszívni a vizet a gyökértömeggel, és ellátni vele a szárat és az ágakat. Egyes fák akár 100 méter magasak is lehetnek. Ezzel kapcsolatban felvetődik a kérdés: „Hogyan képes egy növény ilyen magasra emelni a tápanyagokat tartalmazó vizet?”
Az egy atmoszféra normál nyomása segít tíz méter magasra emelni a vizet, de hogyanmagasabb? A növények ehhez alkalmazkodtak egy speciális vízemelő rendszer létrehozásával, amely fában lévő edényekből és tracheidákból áll. Rajtuk keresztül történik a víz felfelé irányuló transzspirációs áramlása a tápanyagokkal. A mozgás annak köszönhető, hogy a vízgőz a levél által a légkörbe párolog. A párologtató rendszerben a vízemelkedés sebessége elérheti a száz métert óránként. A nagy magasságba emelkedést a vízmolekulák adhéziós ereje is biztosítja, megszabadítva a benne oldott gázoktól. Egy ilyen erő leküzdéséhez hatalmas nyomást kell létrehozni - majdnem harminc-negyven atmoszférát. Ekkora erő elegendő ahhoz, hogy a víz nyomását ne csak felemelje, hanem akár száznegyven méteres magasságban is megtartsa.
A zöld fák a leveleik által termelt szerves anyagokat egy másik rendszeren keresztül keringetik, amely szitacsövekből áll a háncsban (a kéreg alatt).
Örökzöld fák: milyen leveleket hozott létre a természet
Bolygónk éghajlati övezetei változatosak, páratartalom- és hőmérsékletkülönbségeik lehetővé tették a sajátos örökzöldek fejlődését.
A kedvezőtlen téli éghajlatú területeken az örökzöldeket tűlevelű fák képviselik: fenyők, fenyők, borókák. Tűik képesek ellenállni a hosszan tartó mínusz ötven fokos hőmérséklet-eséseknek.
A trópusok és szubtrópusok örökzöldjeit tűlevelű és lombhullató példányok egyaránt képviselik. A lombhullató állomány sűrű szerkezetű, nagyon gyakran fényes külső felülettel rendelkezik. A magnólia, a mandarin, a babér, az eukaliptusz, a parafa és a papírfák csaka lombhullató örökzöldek mindenféle képviselőjének kis töredéke. A tui, a tiszafa és a cédrus a tűlevelűek képviselői forró éghajlaton.
Mint fentebb említettük, ezeket a fákat örökzöldnek nevezzük, mert nem hullatják le leveleiket egész évben, hanem folyamatosan változtatják a zöld tömeget, és a fa téli állapotától függően a fotoszintézis jelen van a kloroplasztiszokban.
