Mọc ở vùng núi Sierra Nevada đầy sương mù, cây sequoia California sừng sững như tòa tháp so với hơn 60.000 loài cây trên Trái đất. Với chiều cao hơn 100 mét, loài cây này đã giành được danh hiệu loài cây xanh cao nhất thế giới. Nhưng dường như chúng cũng có giới hạn. Theo ghi chép, không một cây sequoia nào cao hơn 130 mét và nhiều nghiên cứu cho rằng chúng không thể vượt qua ngưỡng đó dù có sống thêm hàng ngàn năm. Vậy điều gì khiến chúng không thể cao mãi? Để biết được nguyên nhân đầu tiên hãy tìm hiểu cách mà thực vật vận chuyển chất dinh dưỡng đi nuôi cơ thể.

Hệ tuần hoàn xanh của cây

Để phát triển, cây xanh cần vận chuyển đường thu được từ quá trình quang hợp ở lá, các chất dinh dưỡng từ rễ đến các bộ phận khác của cây. Giống như máu lưu thông trong cơ thể người qua hệ tuần hoàn, cây cũng có các mạch giúp vận chuyển 2 loại nhựa chứa dưỡng chất đến các tế bào.

Dịch mạch rây chứa đường sinh ra từ quá trình quang hợp, đặc quánh như mật ong và chảy trong mạch rây được tạo thành từ tế bào mạch rây giúp phân phối đường khắp cây. Cuối hành trình, dịch mạch rây hòa loãng với nước và tích tụ ở gốc.

Bên cạnh tế bào mạch rây là tế bào mạch gỗ. Các tế bào này đảm nhận việc vận chuyển các chất dinh dưỡng như canxi, kali và sắt,… do rễ cây xanh hấp thụ chuyển đến các bộ phận khác của cây. Những tế bào tại rễ chứa nhiều khoáng chất hơn tế bào phía trên, do đó, để cân bằng, nước từ dịch mạch rây thẩm thấu vào dịch mạch gỗ, hòa tan các khoáng chất và tạo ra dịch mạch gỗ giàu dinh dưỡng, sau đó được đưa ngược lại lên thân cây để phân phối chất dinh dưỡng.

Vì sao cây xanh không thể cao mãi dù có sống hàng trăm năm?

Việc vận chuyển dịch mạch gỗ từ rễ ngược lên phải đối mặt với một trở ngại không hề nhỏ đó chính là trọng lực. Để hoàn thành nhiệm vụ phi thường này, mạch gỗ phải dựa vào ba lực: áp suất do thoát hơi nước, hiện tượng mao dẫn và áp suất rễ.

Khi quang hợp, lá đóng mở các lỗ nhỏ, gọi là khí khổng. Khí khổng cho phép khí cacbonic và oxy và hơi nước lưu thông qua lá. Khi hơi nước thoát ra sẽ tạo thành áp suất âm trong mạch gỗ, kéo dịch mạch gỗ di chuyển lên cây. Lực kéo này được tăng cường nhờ hiện tượng mao dẫn.

Mao dẫn trong sợi gỗ mỏng hơn tóc người nên lực liên kết giữa các phân tử nước và thành mạch gỗ có thể thắng trọng lực. Hai lực kéo này kèm với hiện tượng mao dẫn tại gốc sinh ra áp suất rễ. Sự kết hợp của ba lực này đẩy nhựa cây lên đủ cao để phân phối chất dinh dưỡng và hình thành lá mới giúp quang hợp.

Khi quang hợp, lá đóng mở các lỗ nhỏ, gọi là khí khổng. Khí khổng cho phép khí cacbonic và oxy và hơi nước lưu thông qua lá. Khi hơi nước thoát ra sẽ tạo thành áp suất âm trong mạch gỗ, kéo dịch mạch gỗ di chuyển lên cây. Lực kéo này được tăng cường nhờ hiện tượng mao dẫn.

Mao dẫn trong sợi gỗ mỏng hơn tóc người nên lực liên kết giữa các phân tử nước và thành mạch gỗ có thể thắng trọng lực. Hai lực kéo này kèm với hiện tượng mao dẫn tại gốc sinh ra áp suất rễ. Sự kết hợp của ba lực này đẩy nhựa cây lên đủ cao để phân phối chất dinh dưỡng và hình thành lá mới giúp quang hợp.

Nguồn: TED-Ed


Quỹ Khởi nghiệp xanh Việt Nam
https://khoinghiepxanh.vn/
(028) 6275 3792
15 Tú Xương, Phường 7, Quận 3, TP.HCM

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>