Apkārtējā pasaule visām dzīvajām būtnēm nodrošina iespēju eksistēt harmonijā ar dabu, kaut arī tās senā daba ir nedaudz traucēta. Bet līdz šai dienai zaļie koki ražo elpošanai nepieciešamo skābekli. Planēta ir sniegusi cilvēcei iespēju sevi pilnveidot, jau iepriekš parūpējoties par veidiem, kā apmierināt tās bioloģiskās vajadzības.
Kāpēc koki ir zaļi
Jebkura objekta krāsa, kuru mēs uztveram caur stariem, ko tas atspoguļo. Lapas, absorbējot sarkano un zilo spektra daļu (saskaņā ar Maksvela piedevu triādi (MGB - sarkana, zaļa, zila)), atspoguļojas zaļā krāsā.
Hlorofils atrodas lapu šūnās, kas ir sarežģīta ķīmiska krāsa, kuras darbības mehānisms ir līdzīgs hemoglobīnam. Jebkurā sīkā lapas šūnā ir hloroplasti (hlorofila graudi) no 25 līdz 30. Tieši šeit, tajās, notiek vissvarīgākā planētas mēroga darbība - saules enerģijas pārvēršana. Hloroplasti to pārvērš glikozē un skābeklī, izmantojot ūdeni un oglekļa dioksīdu.
Krievu zinātnieks K. A. Timirjazevs bija pirmais pasaulē, kurš izskaidroja šo parādību (saules enerģijas pārvēršanu ķīmiskajā). Tieši šis atklājums parāda augu galveno lomu dzīvības uz planētas izcelsmē un turpināšanā.
Fotosintēze
Zaļo koku lapas darbojas kā nepārtraukti strādājošs augs glikozes (vīnogu cukura) un skābekļa ražošanai. Saules gaismas un karstuma ietekmē hloroplastos notiek fotosintēzes reakcijas starp oglekļa dioksīdu un ūdeni. No ūdens molekulas veidojas skābeklis (izdalās atmosfērā) un ūdeņradis (reaģē ar oglekļa dioksīdu un tiek pārveidots par glikozi). Šo fotosintēzes reakciju eksperimentāli apstiprināja tikai 1941. gadā padomju zinātnieks A. P. Vinogradovs.
C₆H₁₂O₆ ir glikozes formula. Citiem vārdiem sakot, tā ir molekula, kas ļauj turpināt dzīvi. Tas sastāv tikai no sešiem oglekļa atomiem, divpadsmit ūdeņraža un sešiem skābekļa. Fotosintēzes reakcijā, saņemot vienu glikozes molekulu un sešas skābekļa molekulas, tiek iesaistītas sešas ūdens un oglekļa dioksīda molekulas. Citiem vārdiem sakot, kad zaļie koki ražo vienu gramu glikozes, atmosfērā nokļūst nedaudz vairāk par vienu gramu skābekļa - tas ir gandrīz 900 centimetru kubiskais (apmēram litrs).
Cik ilgi lapa dzīvo?
Galvenais atjaunojamo skābekļa rezervju avots ir zaļie koki ar milzīgo lapu masu.
Daba, atkarībā no klimatiskajām zonām, sadalīja augus lapu koku un mūžzaļajos.
Lapu koki saglabā savu lapotni no pavasara līdz rudenim - šis periods ir labvēlīgs audu augšanai un fotosintēzes procesiem, kas pašam augam nepieciešami turpmākai augšanai. Šāds īss lapu mūžs, pēc zinātnieku domām, ir saistīts ar tajās notiekošo procesu augsto intensitāti un audu neatjaunojamību. Pie šādiem kokiem pieder ozols, bērzs un liepa - vārdu sakot, visi galvenie pilsētu un mežu veģetācijas pārstāvji.
Mūžzaļumi saglabā savu lapotni (bieži modificētu formu) ilgāku laiku - no pieciem līdz divdesmit (dažiem kokiem) gadus. Tas ir, faktiski šiem zaļajiem kokiem ir arī lapu krišana, bet laika gaitā daudz mazāk intensīva un stiepta.
Koku dzīves procesi
Jauktos pavasara mežos atšķirība koku pamošanās brīžos ir skaidri pamanāma. Lapkoku augi sāk izšķīst pumpurus, kļūst zaļš, ļoti ātri iegūst lapu masu. Skujkoki (mūžzaļie zaļumi) pamostas nedaudz lēnāk un mazāk pamanāmi: vispirms mainās krāsas blīvums, un tad atveras pumpuri ar jauniem dzinumiem.
Jaunās dzīves sākums visspilgtāk pamanāms pavasara mežā ar tā nemitīgo putnu rumbuli, kausētā ūdens murmināšanu un intensīvu varžu kņadu.
Ar augsnes atkausēšanu augs sāk absorbēt ūdens sakņu masu un barot to stublājā un zaros. Dažu koku augstums var sasniegt simts metrus. Šajā sakarā rodas jautājums: "Kā augs var paaugstināt ūdeni ar barības vielām tādā augstumā?"
Normāls spiediens vienā atmosfērā palīdz pacelt ūdeni līdz desmit metru augstumam, bet kas ir augstāks? Augi tam ir pielāgoti, izveidojot īpašu sistēmu ūdens celšanai, kas sastāv no traukiem un trahejām koksnē. Tieši caur viņiem notiek ūdens un barības vielu transpirācijas strāva. Kustība ir saistīta ar ūdens tvaiku iztvaikošanu atmosfērā, ko veic loksne. Ūdens pieauguma ātrums transpirācijas sistēmā var sasniegt simts metrus stundā. Paaugstināšanos lielā augstumā nodrošina arī ūdens molekulu saliedētais spēks, kas atbrīvots no tajā izšķīdušajām gāzēm. Lai pārvarētu šādu spēku, jums jārada milzīgs spiediens - gandrīz trīsdesmit līdz četrdesmit atmosfēras. Šāds spēks ir pietiekams, lai ne tikai paaugstinātu, bet arī saglabātu ūdens spiedienu līdz simt četrdesmit metru augstumam.
Saskaņā ar citu sistēmu, kas sastāv no sietu caurulēm lūpā (subkorteksā), zaļie koki cirkulē lapu organiskās vielas.
