De ce copacii nu cresc la norii vor să știe totul

De ce copacii nu cresc la norii vor să știe totul
Nu este un secret faptul că înălțimea de copac, de exemplu, la aproximativ 1 km există. Este greu de imaginat este, de asemenea, din lemn foarte mare și subțire sau un mic și foarte gros. Chiar si baobab, cunoscut pentru „tolstostyu“ (în partea de jos a trunchiului poate ajunge la 4-5 metri în diametru), poate fi numit cu greu săraci. Înălțimea medie a arborelui „pentru adulți“ de 10-15 de metri.

Și nu este nevoie să meargă în Africa pentru exemple - cunoscut de mulți pin silvestru, înălțimea maximă de 30-40 de metri, numele complicat o subțire ...

Oamenii chiar copaci Degrupeaza pentru creștere:

  • arbori extrem de mari - mai mare de 35 m
  • Foarte mare 25-35 m
  • 20-25 m înalt
  • Înălțimea medie de 10-20 m
  • Low 6-10 m
  • 2-5 m arbuști de mare
  • Bushes înălțime medie de 1-2 m
  • Bushes scăzut până la 1 m

Deci, de ce nu copaci un kilometru de mare și în cazul în care limita maximă de creștere a acestora? Voi încerca să răspundă la această întrebare.

Vreau doar să rețineți că am crezut până de curând că înălțimea maximă a arborilor din cauza problemelor fizice de livrare a apei pentru coroane lor. Știi, nu atât de ușor pentru a ridica sute de litri de apă de la sol până la o înălțime de peste 50 de metri (care nu crede poate încerca să ruleze cu o găleată pe scări de clădiri înalte).

Se pare că nu este atât de ușor, iar problema este doar parțial în acest ...

Să ne uităm pentru cel mai înalt posibil copac estimare și ...

De ce copacii nu cresc la norii vor să știe totul

Cel mai inalt copac din lume, am găsit. Aici este - Evergreen Sequoia - Hyperion.
Înălțimea de 115 metri (379 picioare). Pentru comparație, Statuia Libertății, înălțimea sa de 93 de metri (305 picioare).

Deci, cel mai înalt copac - găsit. Înălțimea de 115 de metri (și cel mai interesant lucru este că va depăși în curând celălalt sequoia).

Fotografia este foarte real, o voi face. Deasupra planetei, dar nu creste nimic. Noi încercăm să răspundem la întrebarea „cât de mult a vymahal?“

Să începem cu un copac sferic într-un vid copac perfectă.

Arborele ideal este doar trunchiul. Butoiul cu maximă și cunoscut pentru puterea de lemn. Și acest copac perfectă, în acest moment, singurul obiectiv nu este să se prăbușească sub propria greutate.

Directoare susțin că conifere rezista de compresie de-a lungul fibrelor de circa 10 până la 6 kg pe metru pătrat. Wood aceste aceeasi esenta moale are o densitate medie de ½ kilogram per litru (jumătate de apă). Folosind matematica necomplicat (nu voi da) poate fi estimat că înălțimea maximă admisă a arborelui nostru perfect - 2 km.

Acum vom începe să se mute departe de cazul ideal. Pe Pământ, există o briza, și el are un obicei de copaci legene. Adăugați la cerințele de necesitatea de a menține anumite unghiuri de deviere. Din nou, nu voi da calcule matematice, ele devin mult mai dificil, dar am act de faptul că creșterea actuală a lemnului noastre brusc, cât mai multe de 4 ori a scăzut.

Pentru curiosi, am un link la matematică la sfârșitul articolului. Destul de interesant și complicat și confirmă doar afirmația că fiecare formulă matematică reduce lizibilitatea de două ori ...

De ce copacii nu cresc la norii vor să știe totul
Creșterea maximă a lemnului ideală în noile condiții a scăzut la o cifră estimată de 500 de metri. Această cifră se obține dacă luăm în considerare vântul mediu, dimensiunea medie a sistemului de coroană și rădăcină, precum și să ia în considerare stresul de îndoire și scoase din uz. În plus, trunchiul în sine ar trebui să fie destul de gros.

Sau, pentru a rezuma, mecanic nu am fost în stare să explice „creștere scăzută“ copaci. Teoretic, acestea sunt destul de capabile vymahal până la 500 de metri în înălțime. Chiar mai mult, dacă trunchiul mai gros pentru a crește și / sau se ascund într-un loc fără vânt.

Ei bine, să trecem la constrângerea următoare.

Toată viața de pe planeta noastră depinde de apă. Copacii, desigur, nu este o excepție. Apa este esențială pentru fotosinteză (procesul de formare a compușilor organici din bioxid de carbon și apă la lumină), care este esențială pentru existența oricărei instalații de pe pământ.

Destul de ciudat, dar partea leului din copaci de apă pompată nu este utilizat de ei în procesul de fotosinteză. Aproape toată apa obținută din sol se evapora copacii cu coroane de frunze sau ace. Prin evaporare, cu toate acestea, se închide bucla și pornește „pompă“, care permite pomparea apei. Doar evaporarea umezelii raceste frunze crearea unor condiții favorabile pentru trecerea fotosinteză și avertizând-o de la arderea.

Apa trunchi de copac curge prin canale subtiri - „schelete“ celule vii o dată. Diametrul acestor nave sunt extrem de mici: scara 10 -5 m de conifere și 1-2 la 10 -5 m lemn de esență tare. Procesul foarte fizic al acestui mecanism este destul de interesant, el folosește el însuși „pompă de evaporare“, și proprietățile capilare de apă. Înțelegerea sa completă necesită o destul de bună cunoaștere a fizicii lichidelor, deci nu vom insista pe ea, dar utilizați numai faptul că există și impune anumite restricții.

De ce copacii nu cresc la norii vor să știe totul
Lemnul trebuie să fie capabil de a ridica apa la o anumită înălțime (în acest caz, înălțimea maximă dorită a arborelui), depășind astfel vâscozitatea apei și a rezista la greutatea sa în fund (ceea ce ar pur și simplu nu smuls din pământ). Și pentru a face toate aceste trucuri în limite de temperatură 0-50 grade Celsius (temperatura destul de convențional, mediu). De altfel, vârful de „gravitate“ a apei, în acest caz scade la 10-12 grade. Și la o temperatură de cel mai există o reducere semnificativă a sarcinii pe cilindru.

Tot din nou se bazează pe lemnul capacitatea de a „ține“ diferența. Din nou, vom merge și a vedea directorul.

Și în directoarele afișate cifre surprinzătoare. În funcție de puritatea apei și de tipul de lemn, arborele de stat stau pe o presiune „pauză“ de ordinul a 100-300 atmosfere. Cu proprietăți similare copaci ușor „depășit“ ultima noastră marca de 500 de metri. Menținerea o astfel de presiune acestea sunt în măsură să crească și să ajungă la o înălțime de aproximativ 700-800 de metri.

De altfel, faptul semnificativ de la Wikipedia, în articolul pe cel mai înalt copac din lume - Hyperion - „Conform cercetatorilor, creșterea în continuare a copacului împiedicat ciocănitoarele care deteriorate trunchi Hyperion, la partea superioară a acesteia“

Ca întotdeauna în viață, doar o „ciocănitoare“, care ar perturba procesul de lucru cu precizie sensul acelor de ceasornic ...

Ciudat, nu-i așa? Fizică, chimie și matematică ne spun că arborii pot fi destul de o vymahal deja de până la 500 de metri (constrângere mecanică), dar, în realitate, cu mare dificultate depășirea barierei de 100. Și crește peste 100, doar unul dintre ei - sequoia.

Deci, care-i treaba?

Poate că totul nu este în constrângerile fizice stricte de înălțime copac, și că pomul într-un timp rezonabil, pur și simplu nu are timp pentru a obține prea mare? (Amintiți-vă de gluma despre cânepă, care este, de asemenea, copac, dar pur și simplu nu dă naștere?)

Ei bine, din moment ce fizica si matematica nu au dat un răspuns, vom folosi biologie.

De-a lungul timpului, straturile interioare ale celulelor devin treptat înfundate și încetează să îndeplinească funcția de purtător de apă. Prin urmare, creșterea de apă în partea de sus a arborelui doar un strat mic de lemn aproape de crusta. Așa că creșterea în înălțime copac încetinește în cele din urmă la un crawl. De exemplu, în cazul în care arborele a ajuns la o înălțime de 50 de metri cu 50 de ani, marca de 100 de metri să depășească 400 de ani, iar 200 de metri - doar după 3200 de ani. Acest lucru este similar cu explicația pe care căutăm. Pentru o astfel de perioadă de timp și bug-uri microorganisme timp pentru a reduce foarte mult puterea de lemn.

De ce copacii nu cresc la norii vor să știe totul

În timpul de ordinul a 10 la 4 ani a schimbat în mod semnificativ clima Pământului. (Ultima mare glaciatiuni sa încheiat în urmă cu aproximativ 10.000 de ani). Și, într-adevăr, în copaci mari de 100 de metri nu mai este o competiție pentru un loc sub soare. Deci, nu există nici un motiv evolutiv pentru a ajunge la o înălțime de 200-300 metri - dificultăți cu livrarea apei în creștere și beneficiile nu sunt vizibile.

Copac candidat la un nivel record „obligat“ să aibă un trunchi bine definit pe verticală și de multe ori foarte gros și o coroană relativ mică. Putem spune că Giants „de lucru“, în principal, pe ei înșiși, nu pentru posteritate. Astfel de copaci pierd în mod clar de productivitate (rata de multiplicare) într-o scurtă, dar copac mare.

Aparent, aceste motive și să conducă la faptul că mastodonți de plante înălțime mai mult de 150 de metri în lume nu apar.

Dovada acestei propunere poate duce Sequoia, fotografii care sunt prezente în acest articol. ,, trunchiuri late drepte uriașe și coroana relativ mici, cap la cap puternic îngroșată și așa mai departe.

Iar faptul că ei sunt singurii campioni explică prin faptul că acestea sunt otrăvitoare pentru paraziți. Acești copaci nu sunt practic afectate de insecte și doar păsări rare, ele pot deteriora, așa cum este cazul cu Hyperion.

articole similare