Как растения поднимают воду

[22sobaki.livejournal.com]

Некоторое время назад я пытался разобраться, как именно деревья поднимают воду от земли до верхушки. Вопрос не технический, но вполне себе инженерный. И наука тут, похоже, еще блуждает в потемках.

mi3ch давеча выложил короткий научно-популярный фильм с гипотезой:

(для включения русских субтитров нажать внизу справа).

От себя добавлю ссылку на статью про отрицательные давления в жидкостях. Отрицательные не в смысле меньше 1 атмосферы, а в смысле меньше нуля. Это не какие-нибудь торсионные поля, а серьезный журнал - "Успехи физических наук" за 1972 год.

Пока вы смотрели видео, секвойя подняла на высоту ста метров 3 литра воды. Как? Подумайте об этом)

Comments

[toropyggka.livejournal.com]

Слово "капилляры" Вам что-то говорит?

[monitor-03.livejournal.com]

ник полностью соответствует комментарию.. )))

[antonkhmel.livejournal.com]

Дык, есть там про капилляры. Нет в деревьях такой системы.

[lenikor.livejournal.com]

За счет капиллярного эффекта поднять воду на высоту 100 м - круто)

[prostak-1982.livejournal.com]

Как я понимаю, центральная часть ствола особых транспортных функций не выполняет. Фактически, она только несущий каркас. Все основные вещества поднимаются и передаются по внешнему слою, лежащему под корой, а он достаточно гибкий и упругий. Может, перистальтика, какая?

[monitor-03.livejournal.com]

из статьи: ... тоже не может выполняться, потому что по вертикальному отрезку мертвой ткани сок поднимается выше водяной отметки в барометре. Этот опыт можно, например, осуществить, закрепив в вертикальном положении виноградную лозу, у которой нижний побег убит в высокотемпературной среде..

[truzhenik-sela.livejournal.com]

Может у секвойи оно и так.) Только мне непонятно почему ранней весной (это когда еще листьев нет!) если сделать в березе дырку, то оттуда течет сок, а не всасывается воздух?

[monitor-03.livejournal.com]

Из статьи: .... потому что давления сока у корней
дерева измерены, и оказывается, что у некоторых видов они могут лишь
превышать атмосферное давление, причем только в определенные времена
года...

[prostak-1982.livejournal.com]

То есть, вопрос-вопросов следующий: Каким образом растения обеспечивают беззародышевую жидкость? Это если мы опираемся на гипотезу отрицательного давления, подающего питательный сок вверх.

[22sobaki.livejournal.com]

Так точно.

[nikolayos.livejournal.com]

Господа физики и химики! Сядьте весной или летом спиной к дереву минут эдак на тридцать. Дерево должно быть диаметром не менее 0.5 метра. В моём дворе для этих целей растёт ива. Как росла у моего деде а потом у отца. Что с вами произойдёт?! Сначала вам сорвёт слегка крышу и вы почувствуете лёгкое головокружение, затем можете отрубиться на некоторое время. Потерей сознания это и не назовёшь, кажется что ты сейчас сможешь встать и уйти, а сидишь часа два и не замечаешь. Эффект?? А попробуйте узнаете...

[sviatoy-duhh.livejournal.com]

Папа, не пей!

[makan.livejournal.com]

вроде всосал, но все равно трудновато осознать отрицательное давление, пусть даже в жидкости, а не в газе.

[ed-jan-lt.livejournal.com]

Физики эту байду объясняют с точностью до наоборот - парциальным давлением. Всё относительно. Можно некоторую величину принять за 0, тогда всё, что меньше неё, будет отрицательным. Но принято делать наоборот - за 0 принять абсолютное отсутствие вещества (в данном случае - влаги), тогда можно сказать, что в любых соседних участках, где есть какое-то количество влаги - есть положительное давление влаги. Влага движется туда, где её меньше, т.е. из области более высокого парциального давления, в область где это давление меньше. (Это не имеет никакого отношения к физическому давлению, которое мы измеряем в паскалях, атмосферах, барах и мм ртутного столба).

[aumakua.livejournal.com]

Ермаков - Физиология растений.
Страницы с 280 по 305.
https://yadi.sk/d/hhhIGnA1dokYX

[22sobaki.livejournal.com]

Спасибо.
Я так понял, что в общем и целом это согласуется с изложенной в видео гипотезой.

Только непонятно, зачем капиллярный эффект приплели. На стр.297 дают таблицу зависимости высоты подъема жидкости от радиуса капилляра. А на следующей странице указывают реальный диаметр капилляра растения, и получается, что вода по нему поднимется дай бог на 10 см.

[mansur-gimatov.livejournal.com]

Дорогой Сергей,
читая подобные этой работы (и, особенно, комментарии к ней), все более утверждаюсь во мнении, что физика - наука вредная для человечества...

Но, бог с ней, с секвойей! Давайте упростим задачу: допустим мы с вами взобрались на 3-4 км-ую высоту Эвереста, и обнаружили там родник. Кто и каким образом закачал на эту высоту воду? Или другой вариант вопроса: высокая текучесть жидкости общеизвестна. Вопрос: почему она не стекает с поверхности планеты внутрь к центру Земли?

[truzhenik-sela.livejournal.com]

"допустим мы с вами взобрались на 3-4 км-ую высоту Эвереста, и обнаружили там родник. Кто и каким образом закачал на эту высоту воду?"

Тут-то как раз все просто, этот родник питает ледник, находящийся на высоте 5-8 км.)

[woodenfriend.livejournal.com]

я не читал пока что там за гипотеза, но вроде загадки особой нет, читал некогда, что давление необходимое для пропихивания такого столба воды вроде как создаётся обратным осмосом. про осмос / обратный осмос в сообществе вроде было.

[22sobaki.livejournal.com]

Осмос отлично бы все объяснил, но
1) как сказано в ролике, есть мангровые леса, которые питаются морской водой, т.е. там осмос работает в обратную сторону
2) давление в стволе тогда должно быть положительное, а оно вроде как отрицательное
Доказательством того, что жидкость внутри ксилемных сосудов сильно напряжена (растянута), служат суточные колебания диаметра древесных стволов, измеряемые инструментом под названием дендрограф.
Минимальный диаметр отмечен днем, когда интенсивность транспирации наивысшая. Натяжение столба воды в ксилемном сосуде немного втягивает внутрь его стенки (из-за адгезии), и сочетание этих микроскопических сжатий дает фиксируемую прибором общую «усадку» ствола.
http://meduniver.com/Medical/Biology/319.html
3) выдержит ли деревянная трубка внутреннее давление в 15 атмосфер?

Осмос наверняка присутствует, но не он один.

[rutinin.livejournal.com]

С точки зрения физики все просто
1. Дерево поднимает воду только в том случае, пока оно живое. Мертвое дерево не поднимет 3 литра воды на высоту 100 метров.
2.Для этой работы была затрачена энергия полученная от фотосинтеза. Сколько затратили E, столько L воды подняли на высоту H.
3. А вот как природа устроила механизм подъема - этот вопрос не к инженерам, а к ботаникам. Также ботаникам можно задать вопрос, почему в строении дерева соблюдается золотое сечение, или почему у подсолнуха фракталы.:)

[mansur-gimatov.livejournal.com]

Браво!

Особенно понравилось: "С точки зрения физики все просто"...

[hotmysl.livejournal.com]

А вдруг с поверхности листьев происходит испарение воды и в сосудах, их питающих, создаётся отрицательное давление??!

[lenikor.livejournal.com]

Так они же (деревья) - живые. Как бы все свести к физике не получится.
Если все дело в отрицательном давлении - почему тогда мертвые (сухие !) деревья воду не поднимают?

[22sobaki.livejournal.com]

Если отвечать в рамках обсуждаемой гипотезы - потому что в каналах ствола мертвого дерева воздух, пузырьки которого являются центрами парообразования. Пока не заполним канал жидкостью без газов и твердых включений, система не заработает.

[andrey-e1.livejournal.com]

На 1-ом курсе, предмет химия, рассказывали об этом процессе, название точно не помню, но объяснение этому точно есть..Если кому интересно, то после 10 января могу написать как называется этот химический процесс (у меня в тетради записано, но сейчас я далеко от нее..)

[22sobaki.livejournal.com]

Мне интересно, напишите.

[dv-leonov.livejournal.com]

Сначала подумал, что это просто фейк. Дурачество. Но, учитывая, нынешний уровень необразованности (глупости) ученой братии, вполне можно предположить, что автор "гипотезы" относится серьезно к своему детищу.
Давайте попробуем и мы отнестись серьезно к этой бредятинке.

Предполагать, что сможет существовать отрицательное давление - это то же самое что предположить, что может существовать отрицательная длина.
Или например как может быть такое, что бы в Вашем кошельке лежал "минус" один рубль? Нет, я не о кредитной карте, на которой баланс отрицателен, а о реальных деньгах, сделанных их металла или бумаги. Вы можете сделать так, что бы в Вашем кошельке было "минус" хотя бы рубль?
Поясню. Минус рубль - это такое состояние кошелька, когда положенный в него рубль тут же исчезает.
Чувствуете чем пахнет? Да, да. Именно. Пахнет Гарри Потером, хоббитами, магами и прочей фантазийной чертовщиной.

Эта "гипотеза" ярчайший пример того, до какого идиотизма может дойти математик, если он в свою формулу подставит собственное кретинское представление об окружающем его мире.

Ребята, выходите почаще на улицу и будет вам Щастье.

И о деревьях, если кому интересно.
Структура древесины клеточная. А клетки - это такие микро-насосы, которые передают жидкость друг другу. Нет там ни какого вакуума.

[rutinin.livejournal.com]

Структура древесины клеточная. А клетки - это такие микро-насосы, которые передают жидкость друг другу.

Однако, нет. Тут все дело в капиллярах, как прояснили.

Для гидрофильного капилляра с гидрофильностью ксилемы:
радиус капилляра 1 мм; 20 мкм; 1 мкм; 1 нм;
высота столба 1.5 см; 75 см; 15 м; 15 км;

. Но, учитывая, нынешний уровень необразованности (глупости) ученой братии

Ученая братия на этой площадке таки имеется. А ярлыки вешать -дело нехитрое.

[art74.livejournal.com]

Сверните трубку из промокашки, опустите нижнюю её часть в стакан с водой, промокашка через некоторое время вся наполнится влагой.

[sukina-docha.livejournal.com]

Во имя отсоса Инны из пивного брюха. О, минь...

[rutinin.livejournal.com]

кто такая Инна?

[monitor-03.livejournal.com]

Аааааааааааааааааааааааааааааааааааааа!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Большинство людей знают буквы, умеют их складывать в слова, но не умеют читать.

[tr1gger.livejournal.com]

Отписал там, скопирую и сюда.

Автор ролика стоит рядом с секвойями (местные называют их Redwood, самые высокие деревья). И на всех турах гиды рассказывают что редвуды НЕ поднимают воду так высоко от корней, а забирают её из тумана, которого достаточно в местах произростания редвудов.

Второй момент, я в физике разбираюсь более-менее, и для того чтобы создать "отрицательное давление" нужна дистиллированная вода без всяких микрочастиц, чтобы пузырьки сами не образовывались вокруг них. Но древесный сок далёк от дистиллированной воды.

Кроме того, даже если и удалось бы создать такой эффект, он будет время-от-времени "ломаться", когда пузырёк всё же создаётся и разрушает колонну воды в сосуде. Следуя логике автора, такая "сломанная" колонна не может быть восстановлена, так как выходная пора очень высоко и до неё надо сперва поднять воду по сосуду. За время жизни дерева (а у редвудов это тысячи лет) такие сосуды бы уже давно все сломались.

Так что для меня этот ролик сомнительной достоверности. Хотя бы потому что автор не упомянул о редвудах, которые забирают воду из тумана.

[22sobaki.livejournal.com]

Ок, а когда тумана нет, то где взять влагу кроме как доставить с земли? Или редвуды ее как-то запасают?

Бог с ними, с секвойями. С 40-метровой березой бы разобраться.

[agalakhov.livejournal.com]

Вообще-то отрицательные давления в жидкостях, иначе говоря - растянутая жидкость, это очень давно известный научный факт. Он получается даже из уравнения Ван-дер-Ваальса без особого вникания в тонкости явления.

Физика явления в том, что в жидкости связь молекул друг с другом достаточно сильна. Поэтому жидкость может проявлять свойство, характерное, например, для обычной палки - когда тянешь за один конец, второй конец тянется за ним. Это происходит даже при отсутствии давления атмосферы, которое отвечает за похожий (но не такой) эффект в пневматике и гидравлике. Значительное отрицательное давление получить нельзя, жидкость либо закипит, либо разорвется. Еще эффект сильно зависит от температуры и только в определенном узком диапазоне температур возможен.

См., например, статью "Растянутая жидкость" в Википедии.

[agalakhov.livejournal.com]

BTW, внутри растения условий для образования растянутой жидкости нет. Воду с растворенными в ней веществами и газами, как сок внутри растений, растянуть не удается вообще и никак. Так что ролик - чушь.

[mansur-gimatov.livejournal.com]

Хочу пояснить, почему я назвал физику «вредной наукой»:

Дело в том, что человек – существо «математичное», т.е. вся его жизнь и деятельность построены на использовании математических принципов и правил. Технологии, построенные на принципе повторяемости изделий, причем, чем выше повторяемость (ниже погрешность), тем лучше результат. Общественная экономика, ориентирующаяся на результаты арифметических операций. Наука, фундаментом которой служит математика. И даже музыка и поэзия есть, по сути, математическое представление звукоряда-звукофонем...

Человек – это живая ходячая математика. Во всем он ищет симметрию, сходства, повторения. И если посмотреть на карту мира, то можно сразу определить, где живет человек, а где его нет – среда человеческого обитания непременно выделена прямыми линиями, кружками, квадратами и прочими математическими фигурами. Сплошные прямоугольники жилых домов, соединенные прямыми автострад и железных дорог.

В чем заключено отличие технологии человека от природных технологий? Человек, единожды спроектировавший некий агрегат, нарезает кружочки-квадратики для его изготовления, выстраивает производственно-сборочную линию, и начинает данный агрегат штамповать один за другим. Принципиальное отличие природных технологий заключено же в том, что Природа не штампует одни и те же детали, все компоненты различны, и «агрегаты» не повторяются, но постоянно изменяются-развиваются. Т.е. если взять, скажем, кирпичную кладку человека, где, чем выше повторяемость кирпича и самой кладки, тем лучше-крепче будет дом-изделие, то сравнивая его с ростом клеток (-кирпичей) растения, можно увидеть, что клетки не стремятся к идентичному повторению самих себя. Они все уникальны, и если так случается, что одна из них атрофирована (бракованна), то соседние клетки мгновенно исправят положение, захватывая свободное пространство, и тем самым, исправляя «общую кладку»....

И вот, на этом фоне вернемся к вопросу о физике. Что такое физика? Это наше математическое представление Природы, каковая ничуть не математична и к математике не предрасположена. Мы находим некие формулы-алгоритмы, и пытаемся распространить их на, чуть ли, не на всю Природу, забывая, что Природа изменчива и не постоянна. Мы все время пытаемся построить универсальные графики для тех или иных природных явлений и процессов, что равносильно примерно тому, чтобы вывести на форексе универсальную формулу, ведущую всегда к выигрышу. Иными словами, физика в вопросах изучения Природы равносильна применению математики в биржевых играх: где-то повезет, но ни универсальности, ни общего решения вы никогда не получите. В этом и заключена беда современной науки и, в частности, физики.

[rutinin.livejournal.com]

Ой! Ё-тить!
Четыре раза перечитал. Если бы мы с вами не пообщались ранее, то и дочитывать бы не стал.
Вы к тому, что неча лезть с физикой в природу? Или в совсем глобальном смысле? Физика с химией это наша с вами цивилизация)
Или, во всяком случае, материальная ее сторона.

[Литфулин Артур (from livejournal.com)]

Простой эксперимент открывает тайну зелёного мира планеты.
https://youtu.be/oXDRREnb6Kg

[Литфулин Артур (from livejournal.com)]

Есть экспериментальное моделирование.
https://youtu.be/oXDRREnb6Kg

[22sobaki.livejournal.com]

Спасибо. Что-то тут нечисто. Автор организовал образование пены, запер ее, и та за счет расширения полезла наверх. А где такое пенообразование в природе? Почему пена не выделяется из земли?