Петер Вольлебен - Таємниче життя дерев

Як вода потрапляє із землі нагору, до листя? Для мене це питання є символом актуального стану знань на тему лісу. Адже транспортування води — це той феномен, який можна дослідити відносно легко, у будь-якому разі набагато простіше, ніж з’ясувати, чи дерева відчувають біль, або ж визначити, як вони спілкуються. Й оскільки це здається таким банальним, університетська наука протягом десятиліть пропонує зовсім прості пояснення. Мені завжди подобається дискутувати на цю тему зі студентами. Найпоширеніша відповідь звучить так: діють капілярні сили та транспірація. За першими ви можете спостерігати щоранку під час сніданку. Капілярна сила змушує каву підійматися на кілька міліметрів вгору на краю горнятка — без цього феномену водна поверхня мала б бути повністю горизонтальною. Чим вужча посудина, тим вище рідина може підійнятися на противагу силі тяжіння. А водопровідні канали листяних дерев дійсно дуже вузькі: вони становлять заледве 0,5 міліметра. Хвойні дерева мають діаметр іще менший — лише 0,02 міліметра. Та цього більше ніж недостатньо, щоб пояснити, як вода потрапляє в крону понад стометрових дерев, адже навіть у найтонших трубочках сили вистачає щонайбільше на висоту одного метра {18} 18 http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/8/bc/vlu/transport/wassert ransp.vlu/Page/vsc/de/ch/8/bc/transport/was-sertransp3.vscml.html, дата звернення: 09.12.2014. .

Проте в нас є ще один кандидат — транспірація. Листя та голки через дихання виділяють у літню пору року дійсно багато води, наприклад, у дорослого бука ця кількість може досягати кількох сотень літрів на день. Так утворюється відсмоктувальна сила, що тягне живлення провідною системою догори. Щоправда, це можливо тільки за умови, якщо водяний стовп не обірветься. Молекули з’єднуються завдяки когезії (силі зчеплення) й рядочком тягнуться частинками вгору, аж поки в листку через випаровування не виникне вільне місце. Й оскільки цього таки ще не досить, до гри долучається осмос. Якщо в одній клітині концентрація цукру вища, ніж у сусідній, то крізь стінки вода проникає до солодшого розчину, поки обидві не містять у відсотковому співвідношенні однакову кількість. І коли так відбувається від клітини до клітини все далі й далі аж до самої крони, то вода врешті-решт потрапляє нагору. Гмм… Установлено, що найвищий тиск у дерев спостерігається навесні, перед цвітінням. Тоді вода вистрілює в стовбур з такою потужністю, що ви це почули б, приклавши до дерева стетоскоп. У північно-східній частині США так чинять під час збирання сиропу з клена цукрового, якого підсочують уже під час танення снігу. Тільки тоді можна зібрати такий жаданий сік. Щоправда, на той момент листяні дерева ще не мають листя, а тому волозі нема через що випаровуватися. Отже, транспірація як рушійна сила відпадає. Також і капілярні сили задіюються тільки умовно, адже згаданим ефектом на висоті одного метра теж можна знехтувати. Однак на той момент стовбур по-справжньому накачується. Залишається ще осмос, але й він здається мені неможливим. Зрештою, він діє тільки в коренях та листках, але ж не у стовбурі, що складається не з низки клітин, а з довгих наскрізних водопроводів. Що ж тоді? Достеменно невідомо, проте найновіші дослідження виявили дещо, що принаймні ставить під сумнів дію транспірації та когезійних сил. Одного разу науковці з Бернського університету, Федерального інституту досліджень лісу, снігу і ландшафтів та Федеральної вищої технічної школи Цюриха прислухалися до дерев точніше — у буквальному сенсі слова. Передовсім уночі вони реєстрували тихий шум у деревах. О такій порі більшість води міститься в стовбурі, тому що крона перестає здійснювати фотосинтез і фактично нічого не випаровує. Тому дерева по-справжньому накачуються водою, що навіть впливає на збільшення їхнього діаметра. У судинах вода стоїть практично непорушно — ніщо не тече. Звідки ж тоді чути звук? Науковці припускають, що це мініатюрні бульбашки вуглекислого газу, які утворюються в маленьких, наповнених водою трубочках {19} 19 Steppe K. et al.: Low-decibel ultrasonic acoustic emissions are temperature-induced and probably have no biotic origin, in: New Phytologist 2009, Nr. 183, S. 928–931. . Бульбашки у водопроводах? Це означає, що міцно сполучений водний шлях тисячократно переривається, а тому транспірація, когезія та капілярні сили аж ніяк не впливають на транспортування води. Ще так багато питань залишаються без відповіді. Можливо, людство збідніло на одне потенційне пояснення або ж побагатшало на ще одну таємницю. Хіба ж це щонайменше не так само прекрасно?