Картинка: 

Признано, что жизнь на Земле появилась 3,5 миллиарда лет назад. Скорее всего, она зародилась в воде. Вода представляет собой более ¾ живых существ. Физико-химические свойства молекул воды позволяют в значительной степени понять химические реакции, происходящие внутри клеток. В числе наиболее любопытных из них - транспирация.

Значение воды

Взаимодействие между водой и другими живыми химическими составляющими (ионами, белками, нуклеиновыми кислотами и т. д.) основано на ее превосходных свойствах растворителя, ее способности образовывать связи подобно водороду, с различными молекулами и невозможностью связывания с гидрофобными молекулами. Испарение воды в клетках используется для охлаждения растения и грунта.

У животных система кровообращения имеет замкнутый вид, и многочисленные физиологические механизмы имеют тенденцию минимизировать потерю воды. Некоторые млекопитающие, приспособленные к жизни в пустыне, такие как, например, тушканчики, даже способны практически не терять воду и не испытывают необходимость в питье.

Система водоснабжения и испарения

В растениях, напротив, указанная система открыта, и вода проходит через них, прежде чем снова выбрасывается в атмосферу в виде пара. Например, подсчитано, что дерево поглощает около половины тонны воды в день в почве и теряет почти одинаковое количество. Лес высвобождает в атмосферу больше воды, чем море, и этим, следовательно, объясняется решающее значение лесов для формирования климата.

Вода, насыщенная растворенными солями, поглощается корнями. Транспортируется она с помощью сети мелких канальцев. Эти сосуды состоят из клеток цилиндрической формы, расположенных вплотную друг к другу. Эти сосуды распределяют воду и растворенные вещества по всему растению. Органические вещества, вырабатываемые в листьях путем фотосинтеза, транспортируются и распределяются по всему растению по другой системе.

Если мы рассмотрим деревья и особенно более крупные виды, такие как секвойи, которые могут достигать ста метров, их способность поднимать воду наверх намного превосходит способность насосов, изготовленных человеком.

На самом деле растения используют чисто физическое явление - испарение. На уровне листьев, небольших отверстий в кожице, устья соединяют нижележащие ткани, богатые водой, с атмосферой. Вода испаряется на этом уровне, в зависимости от климатических условий (относительная влажность и харатеристики воздуха), «вытягивая» столб воды, заполняющий сосуды и, таким образом, обеспечивая поглощение корнями очередных объемов влаги. Пока воды достаточно, движение гарантировано. Это явление транспирация листьев, обеспечивает водоснабжение растений.

Также через устья берется атмосферный углекислый газ, необходимый для фотосинтеза. Кроме того, растения должны всегда идти на компромисс между необходимостью, с одной стороны, получать воду из корней и СО2 устьицами и, во-вторых, ограничить потерю воды в атмосфере этими же устьицами, особенно когда почва содержит мало воды.