Тема 2: водный баланс растений план

5. Физические свойства водного транспорта на поверхности ксилемы растений.
Формирование высоких стрессов в ксилеме растений может вызвать ряд неблагоприятных явлений для растений. Во-первых, он раздвигает стенки ксилемы изнутри, поскольку обладает водоудерживающим свойством. Если стенки ксилемы слабые и хрупкие, целостность стенок под влиянием этих нагрузок нарушается. При вторичных утолщенных стенках и древесных трахеидах свойства адаптированных трубок могут быть незначительными по отношению к перечисленным выше силам действия.
Вторая проблема заключается в том, что в этих стрессовых условиях вода находится в физически метастабильном состоянии. Как обсуждалось в разделе 3, для отделения экспериментальной дегазированной воды (путем удаления газов, содержащихся в кипящей воде) требуется усилие 30 МПа. Этот показатель значительно превышает 3 МПа, которые необходимы для подачи воды к верхушкам деревьев. Поэтому вода в ксилеме обычно не достигает значения напряжения, дестабилизирующего движение воды.
Однако по мере увеличения давления воды выделение воды в воздух также увеличивается, поскольку стенки клеток ксилемы пропускают воду через микроскопические отверстия. Этот процесс называется диффузией воздуха. Образование пузырьков воздуха в проводящих трубках ксилемы обусловлено малой растворимостью газов в холодной воде. (Дэвис и др., 1999). Замораживание трубочек ксилемы приводит к образованию в этих трубках газовых пузырьков . При понижении температуры воды образуются пузырьки газа, которые могут расширяться. Но у этих заглушек нет сил расширять стены. Образование газовых пробок как такое явление называется кавитацией. Это похоже на газовые пробки или сосудистые эмболы, которые образуются внутри топливных трубок в автомобилях. Кавитация нарушает свободное движение воды и перенос воды в ксилеме. (Тайр и Сперри, 1989 г., Хейк и др., 2001 г.).
Такие явления не редкость в растительном мире. В специальных устройствах в таких случаях можно услышать звуки внутреннего трения газов. (Джексон и др., 1999). Такие звуковые импульсы отчетливо ощущаются при обезвоживании растений. Такие импульсы генерируются расширением пузырьков газа в ксилеме и распространяются на другие части растения в виде высокочастотных акустических ударных волн. В результате закупорки эмболами водотоков растения обезвоживаются, опадают листья. Это может привести к гибели растений, если не предотвратить образование газовых пробок или не остановить процесс.