Apkārtējā pasaule sniedz iespēju visām dzīvajām būtnēm pastāvēt harmonijā ar dabu, lai gan tās oriģinalitāte ir nedaudz pārkāpta. Bet līdz pat šai dienai zaļie koki ražo elpošanai nepieciešamo skābekli. Planēta ir devusi cilvēcei iespēju sevi pilnveidot, jau iepriekš rūpējoties par veidiem, kā apmierināt savas bioloģiskās vajadzības.
Kāpēc koki ir zaļi
Jebkura objekta krāsu mēs uztveram caur tā atstarotajiem stariem. Lapas, kas absorbē spektra sarkano un zilo daļu (saskaņā ar Maksvela piedevu triādi (MGB - sarkana, zaļa, zila)), atstaro zaļi.
Hlorofils atrodas lapu šūnās – ķīmiski sarežģīta krāsviela, kas pēc darbības mehānisma ir līdzīga hemoglobīnam. Jebkurā sīkā lapas šūnā ir hloroplasti (hlorofila graudi) 25 līdz 30. Tieši šeit, tajos, notiek planētas mēroga vissvarīgākā darbība - Saules enerģijas transformācija.. Hloroplasti, izmantojot ūdeni un oglekļa dioksīdu, to pārvērš glikozē un skābekli.
Krievu zinātnieks K. A. Timirjazevs pirmais pasaulē izskaidroja šo fenomenu (saules enerģijas pārvēršanu parķīmiskais). Tieši šis atklājums parāda augu galveno lomu dzīvības izcelsmē un turpināšanā uz planētas.
Fotosintēze
Zaļās koku lapas darbojas kā nepārtraukti strādājoša iekārta, kas ražo glikozi (vīnogu cukuru) un skābekli. Saules gaismas un siltuma ietekmē hloroplastos notiek fotosintēzes reakcijas starp oglekļa dioksīdu un ūdeni. No ūdens molekulas iegūst skābekli (izdalās atmosfērā) un ūdeņradi (reaģē ar oglekļa dioksīdu un pārvēršas glikozē). Šo fotosintēzes reakciju tikai 1941. gadā eksperimentāli apstiprināja padomju zinātnieks A. P. Vinogradovs.
C₆H₁2O₆ ir glikozes formula. Citiem vārdiem sakot, tā ir molekula, kas ļauj turpināt dzīvi. Tas sastāv tikai no sešiem oglekļa atomiem, divpadsmit ūdeņraža un sešiem skābekļa. Fotosintēzes reakcijā, iegūstot vienu glikozes molekulu un sešas skābekļa molekulas, tiek iesaistītas sešas ūdens un oglekļa dioksīda molekulas. Citiem vārdiem sakot, kad zaļie koki saražo vienu gramu glikozes, atmosfērā nonāk nedaudz vairāk par vienu gramu skābekļa - tas ir gandrīz 900 centimetru kubikmetru (apmēram litrs).
Cik ilgi dzīvo lapa
Zaļi koki ar savu milzīgo lapu masu ir galvenais atjaunojamo skābekļa rezervju avots.
Daba atkarībā no klimatiskajām zonām iedalīja augus lapkoku un mūžzaļos.
Lapu koki saglabā lapotni no pavasara līdz rudenim – šis periods ir labvēlīgs audu augšanaiun fotosintēzes procesi, kas nepieciešami pašam augam turpmākai augšanai. Tik īss lapu mūžs, kā uzskata zinātnieki, ir saistīts ar tajās notiekošo procesu lielo intensitāti un audu neatjaunojamību. Pie šiem kokiem pieder ozols, bērzs un liepa - vārdu sakot, visi galvenie gan pilsētas, gan meža veģetācijas pārstāvji.
Mūžzaļie augi saglabā lapotni (biežāk tās ir pārveidotas formas) ilgāk - no pieciem līdz divdesmit (dažiem kokiem) gadiem. Tas ir, patiesībā arī šiem zaļajiem kokiem ir lapu krišana, taču daudz mazāk intensīva un laika gaitā izstiepta.
Koku dzīves procesi
Jauktos pavasara mežos skaidri redzama atšķirība koku pamošanās brīžos. Lapu augi sāk pumpēties, kļūst zaļi, ļoti ātri iegūst daudz lapu. Skujkoki (mūžzaļie augi) mostas nedaudz lēnāk un mazāk pamanāmi: vispirms mainās krāsas blīvums, un tad pumpuri atveras ar jauniem dzinumiem.
Jaunas dzīves sākums visvairāk pamanāms pavasara mežā ar nemitīgo putnu čivināšanu, kušanas ūdens šalkoņu un varžu intensīvo kurkstēšanu.
Līdz ar augsnes atkausēšanu augs sāk uzsūkt ūdeni ar sakņu masu un piegādāt to kātam un zariem. Daži koki var sasniegt 100 metrus garus. Šajā sakarā rodas jautājums: “Kā augs var pacelt ūdeni ar barības vielām tik augstumā?”
Vienas atmosfēras normāls spiediens palīdz pacelt ūdeni līdz desmit metru augstumam, bet kāaugstāks? Augi tam ir pielāgojušies, izveidojot īpašu ūdens pacelšanas sistēmu, kas sastāv no traukiem un traheīdām kokā. Tieši caur tiem tiek veikta ūdens transpirācijas plūsma ar barības vielām uz augšu. Kustība ir saistīta ar ūdens tvaiku iztvaikošanu atmosfērā ar lapu. Ūdens pieauguma ātrums transpirācijas sistēmā var sasniegt simts metrus stundā. Pacelšanos lielā augstumā nodrošina arī ūdens molekulu saķeres spēks, kas atbrīvots no tajā izšķīdinātajām gāzēm. Lai pārvarētu šādu spēku, ir jāizveido milzīgs spiediens - gandrīz trīsdesmit līdz četrdesmit atmosfēras. Ar šādu spēku pietiek, lai ne tikai paceltu, bet arī noturētu ūdens spiedienu līdz simt četrdesmit metriem.
Zaļie koki cirkulē organiskās vielas, ko rada to lapas, izmantojot citu sistēmu, kas sastāv no sieta caurulēm lūkā (zem mizas).
Mūžzaļie koki: kādas lapu formas ir radījusi daba
Mūsu planētas klimatiskās zonas ir daudzveidīgas, to mitruma un temperatūras atšķirības ļāva attīstīties mūžzaļajiem augiem ar savām īpašībām.
Vietās ar nelabvēlīgu ziemas klimatu mūžzaļus pārstāv skuju koki: priedes, egles, kadiķi. Viņu adatas spēj izturēt ilgstošu temperatūras pazemināšanos līdz mīnus piecdesmit grādiem.
Tropu un subtropu mūžzaļos augus pārstāv gan skujkoku, gan lapu koku īpatņi. Lapu kokiem ir blīva struktūra, ļoti bieži spīdīga ārējā virsma. Magnolijas, mandarīni, lauri, eikalipti, korķa un papīra koki ir tikaineliela daļa no visu veidu lapu koku mūžzaļo augu pārstāvjiem. Tui, īves, ciedri ir skujkoku pārstāvji karstā klimatā.
Kā minēts iepriekš, šos kokus sauc par mūžzaļajiem, jo tie nenomet lapas visu gadu, bet nemitīgi maina zaļo masu, un atkarībā no koka stāvokļa ziemā notiek fotosintēze to hloroplastos.
