divendres, de novembre 23, 2007

Movent fils d'aigua

Els éssers vius han hagut de fer front a un seguit de problemes als que normalment no hi parem atenció però que resulten obvis quan ho penses una mica. I alguns dels que ho tenen més fotut són els vegetals. Quan les condicions ambientals es tornen dolentes un animal sempre pot marxar a buscar indrets més acollidors, però un vegetal s’ha de quedar allà aguantant la que li caigui a sobre.

I si mirem un vegetal per dins, doncs hi trobem poca cosa. Fisiològicament resulten molt més senzills que els animals, fet que compensen amb una molt major complexitat bioquímica. Tot i així, hi ha exemplars vegetals absolutament impressionants, i entre ells destaquen les sequoies (Sequoia sempervirens), els arbres més alts del món. De fet això els converteix en els éssers vius més alts que coneixem actualment. I aquest fet fa que tinguin un problema d’una magnitud superior a la de cap altre vegetal.

Tots sabem que les plantes han de regar-se regularment. Potser no els cal menjar, però sense aigua moren aviat. Una aigua que absorbeixen per les arrels i que, junt amb les sals minerals dissoltes, distribueixen fins les fulles a través del xilema, un sistema de conductes que pot recordar-nos al nostre sistema sanguini.

El problema és que nosaltres disposem d’un cor que bombeja la sang i la manté en moviment. Però els arbres no tenen cor ni res que s’hi assembli. Aleshores com s’ho fa l’aigua per ser captada per les arrels i per pujar fins les fulles? En el cas extrem d’una sequoia, cada goteta d’aigua captada s’haurà d’enfilar més de cent metres xilema amunt!

Podríem pensar que dins la planta és fa un buit que “xucla” l’aigua cap a dalt. De fet, si mesurem la pressió a l’interior del xilema, hi ha ocasions en que realment té valor negatiu. Però amb aquest sistema no n’hi ha prou. Si es fes el buit perfecte aconseguiríem una pressió negativa d’una atmosfera, i amb això una columna d’aigua podria pujar únicament uns deu metres. Insuficient per les sequoies i altres gegants vegetals.

La gràcia és la transpiració de les fulles. Allà hi ha uns petits porus que s’obren per permetre l’entrada del CO2 que necessita la planta, però per on s’escapa l’aigua que es va evaporant. De fet, quasi tota l’aigua que la planta capta la va perdent per evaporació a les fulles. I d’això les plantes en treuen molt profit.

L’aigua és un líquid molt particular. Les molècules d’aigua actuen com petits imants i això fa que estiguin unides les unes a les altres. Si alguna vegada heu mirat atentament un got ple a vessar d’aigua haureu vist que el líquid pot arribar a sobresortir del límit del vas sense caure. Això és justament per aquesta particularitat de les molècules d’aigua. Es diu que té una gran “tensió superficial”, que és una manera elegant de dir que malgrat ser un líquid, les molècules d’aigua es mantenen ben unides les unes amb les altres.

El que passa dins l’arbre és que quan una molècula d’aigua s’evapora en la superfície de la fulla, la de sota és arrossegada per la tensió superficial. I la molècula de sota també arrossega la següent, que arrossega la següent... i així fins l’arrel. Com que el xilema són conductes molt prims, la columna d'aigua és com un fil molt estret i la força es fa cap a dalt i no es perd pels costats. És el que s'anomena teoria de la cohesió-tensió. D’aquesta manera l’arbre pot portar aigua fins les fulles i de pas les sals minerals que porti dissoltes i que resulten necessàries per les seves cèl·lules. La resta, la llum i el CO2 ja els capta per les fulles.

Diuen que la necessitat fa espavilar. El cas dels arbres més alts n’és un bon exemple. Aprofitant algunes característiques moleculars de l’aigua aconsegueixen nodrir-se i transportar-la fins indrets increïblement alts. Fent que es mogui com si fossin delicats fils d’aigua que el Sol i el vent anessin estirant des de les fulles.

4 comentaris :

Carquinyol ha dit...

No em deixarà de meravellar-me que coses que els humans em descobert i estudiat des de no fa pas gaire (històricament parlant) altres éssers vius ho venen utilitzant des de fa milions d'anys amb la més absoluta normalitat.

Ja és veritat que la necessitat aguditza l'enginy, encara que sigui l'enginy "natural".

Anna ha dit...

Com que aquest estiu he vist moltes sequoies, ara em faré la repel·lent una estona :P

El terme sequoia no fa referència només a la Sequoia sempervirens o sequoia roja (de la qual es van talar gairebé tots els exemplars en la construcció de San Francisco, quedant-ne pràcticament només el reducte de Muir Woods), sinó també a la Sequoiadendron giganteum, que és la que es pot trobar als parcs de Yosemite i Sequoia.

Aquesta darrera és l'arbre més gran del món en volum, ja que si bé no supera la sequoia roja en alçada és tan ampla que el seu volum total és el major del món. A més a més pot viure molts més anys, la més vella actualment (i la vaig veure :P) té 3.200 anys... tot i que no tenen clar que duri gaire més (no fa gaires anys va caure la que era la més vella aleshores). En fi, una de les gràcies és són piròfagues, propaguen el foc perquè el necessiten per reproduir-se i eliminar la competència, però això fa que les seves bases estiguin molt socarrimades i la seva estructura interior afectada. I com a conseqüència arriba un moment de la seva vida en el que el sistema que ens has explicat ja no funciona i la part superior de l'arbre mor perquè no li arriben aigua ni nutrients.

I ja deixo de donar la llauna, és que no m'he pogut resistir! Va ser tan espectacular caminar entre les sequoies, amb els cérvols i els esquirols (i fins i tot un ós) passejant per allà... com m'agradaria tornar-hi!

Joan ha dit...

En el Redwood National Park (USA) hi ha la sequoia més alta del mon, el Tall Tree, amb 112,9 m. Però no solament creixen molt les sequoies. Els eucaliptus d’Austràlia també poden ser molt alts. Els eucaliptus dels boscos humits sense grans freds com els d’Austràlia igualen les màximes alçaries de les sequoies. El més alt dels que encara viuen és l’eucaliptus gegant o roure de Tasmània (Eucalyptus regnans) de la Styx River Tree Reserve de Tasmània amb 91 m. N’hi ha hagut que han arribat als 130 m. Per cert, l'arbre més alt d'Europa és un eucaliptus que es troba al Vale de Canas (Portugal). Tant les sequoies com els eucaliptus són perennifolis però hi ha d'altres arbres que poden ser molt alts i són caducifolis. Per exemple, hi ha castanyers i faigs que arriben als 40 m. Com s’ho fan, quan no tenen fulles, per transpirar seguin aquest mecanisme tant preciós que ens ha explicat en Dan?

Dan ha dit...

Carquinyol. De la natura és d'on podem aprendre més coses. Que ens porta molts milions d'anys d'avantatge.

anna. Punyetera! Quina enveja! (Fins i tot un os?!!)

Joan. Estem d'acord en que els arbres monumentals són fantàstics. Com s'ho fan quan no tenen fulles? Ostres. Doncs no ho havia pensat. Suposo que el sistema s'atura fins que arriba la primavera.