Thumbnail play icon

Úžasná fakta o stromech

94 %
Tvoje hodnocení
Počet hodnocení:603
Počet zobrazení:7 929

Dnes se vám dostane odpovědi na otázku, která vás nejspíš nikdy nenapadla - jak stromy mohou být tak vysoké, když to zjevně porušuje fyzikální zákony. Jaké? Na to se teď můžete podívat.

Přepis titulků

Nejjednodušší otázky vedou často k těm nejúžasnějším odpovědím. Třeba jak to, že mohou být stromy tak vysoké? Zdá se, že ta otázka ani není hodna odpovědi. - Stromy jsou prostě vysoké. - Některé až přes 100 metrů. Proč by tu měl být nějaký limit? Já vám to povím. Aby strom přežil, musí dopravovat vodu od kořenů až k nejvyšším větvím. A to není snadné. Pro nasátí vody trubicí existuje limit.

Je to 10 metrů. Pokud budete vodu nasávat dlouhým brčkem, tak výš než do 10 metrů ji nedostanete. V tu chvíli máte v horní části vakuum a voda se začne spontánně vařit. Aby strom dostal vodu do výšky 100 metrů, musel by vytvořit rozdíl tlaků 10 atmosfér. Jak to stromy dělají? Když jsem zveřejnil tuhle záhadu, hodně lidí si myslelo, že za to může vypařování. Když se voda vypařuje z listů, tak za sebou táhne další molekuly. Tímhle mechanismem může strom vytvořit sání, ale nepřekoná jím 10metrový limit.

Nejnižší tlak je úplné vakuum, což v listech asi není. - Správně? - Ano, Hanku. Můžete si tedy myslet, že strom nemá žádné přímé trubice. Strom má uvnitř stěny. Tudíž nemáte spojitý sloupec vody. Tato trubice, která je naplněná vodou, je tvořená z buněk. I když jsou to dobré spekulace, ukázaly se jako nesprávné.

Vědci studující stromy zjistili, že xylémové trubice přenášející vodu obsahují spojitý vodní sloupec. Jak jinak tedy může strom přenášet vodu od kořenů k listům. - Nesají, nepoužívají vakuum. - Dobře, tak jak to dělají? Ždímají to jako hadr. Ždímají to až nahoru. Je tam něco jako stromové svaly. Kromě toho, že by to bylo mrhaním energií, tak všechny buňky xylému jsou mrtvé. A co osmotický tlak?

Pokud je víc rozpuštěných látek v kořenech než v okolní zemině, tak bude voda tlačena do stromu. Ale některé stromy rostou v mangrovech, kde je voda tak slaná, že by osmotický tlak fungoval opačným směrem. Takže by strom potřeboval dodatečný tlak, aby vodu nasál. Tak to musí být kapilární elevace. Čím je trubice užší, tím výš voda vystoupá. Ale trubice ve stromu jsou moc široké.

S průměrem 20 - 200 mikrometrů by voda vystoupala ani ne k 1 metru. Tak jak to stromy dělají? Jeden z našich předpokladů je špatný. Nejnižší tlak je úplné vakuum... V plynu je to pravda. Když odstraníte všechny molekuly plynu, tak získáte nulový tlak, a to je vakuum. Ale v tekutinách se můžete dostat pod nulový tlak, a získat tak záporný tlak.

V pevných látkách to pozorujeme jako pnutí. To znamená, že molekuly tlačí na sebe navzájem i na své okolí. Jak se voda vypařuje skrz buněčnou stěnu, tak se u průměrného stromu vytváří záporný tlak -15 atmosfér. Zamysleme se nad rozhraním vody a vzduchu v póru. Dovnitř tlačí síla 1 atmosféry a na druhé straně je -15 atmosfér sání.

Jaktože se rozhraní neprotrhne? Protože póry jsou maličké. Mají jen 2 až 5 nanometrů v průměru. V takovém měřítku je povrchové napětí vody dostatečné na to, aby rozhraní vydrželo obrovské tlaky bez vyklenutí. Když postupujete stromem dolů, tlak se přibližuje tlaku atmosférickému. Takže můžete mít obrovský rozdíl tlaků mezi vrcholem a spodkem stromu, protože na vrcholu je tak záporný.

Ale moment. Jestliže má voda na vrcholu -15 atmosfér, neměla by se vařit? Ano, to by měla. Ale změna skupenství z tekutiny na plyn vyžaduje aktivační energii. A ta přichází ve formě nukleačních center, je to například malá bublinka. Proto je tak důležité, aby xylémová vlákna neobsahovala žádné bublinky vzduchu. A funguje to, protože na rozdíl od brčka, byla naplněna vodou už od počátku. Z toho důvodu zůstává voda v metastabilní tekuté formě, i když by se měla vařit.

Je to jako přechlazená voda, která je tekutá, i když by měla být zmrzlá. Můžete říct, že voda ve stromu je super-nasávána, protože zůstává tekutá v tak záporném tlaku. A proč stromy transportují vodu až nahoru? Chci abyste to zkusili uhodnout. - Pro fotosyntézu? - Ani ne. Pro fotosyntézu je použito méně než 1 % vody.

- Jiné nápady? - A co růst? K tvoření nových buněk je použito 5 % vody. Tak co se stane s těmi zbývajícími 95 % vody? Prostě se vypaří. Za každou molekulu oxidu uhličitého, kterou strom přijme, přijde o stovky molekul vody. Chápeš, jak úžasné to je? Stromy vytvoří obří záporný tlak desítek atmosfér vypařováním vody skrz malinké póry, nasávají vodu stovky metrů ve stavu, kdy by se měla vařit, ale nemůže, protože xylémová vlákna neobsahují žádné bublinky vzduchu, jen aby se jí většina vypařila při procesu vstřebávání několika molekul oxidu uhličitého.

Můj pohled na stromy už nikdy nebude stejný. Rád bych poděkoval Hankovi, Henrymu a profesoru Poliakoffovi. za pronesení hypotéz na kameru.

Jde o zásadní část vědeckého procesu, i když se vaše hypotézy ukážou býti nesprávnými. Jak řekl Einstein: "Ten, kdo nikdy neudělal chybu, nezkusil nic nového." Vždycky mě zajímalo, jaké to je, být na téhle straně kamery. Můžeš mít... Divil bych se, kdybyste už neodebírali tyhle lidi. Kdyby ne, tak si najděte jejich kanály, můžete se něčemu přiučit.

Také bych rád poděkoval profesoru Johnu Sparrymu z Univerzity v Utahu. Probral to se mnou v hodinovém rozhovoru po Skypu, proto do popisu videa přidám odkaz na jeho stránky. Jsou to tlaky menší než atmosférický, že? Správně. Menší, než atmosférický. Je to tlak tekutin, ne tlak plynu. Je to běžný omyl, že nemůžeš mít záporné tlaky, protože ti nezbývají žádné molekuly.

Protože definice vakua je nula molekul. To platí pro plyny. Aby bylo jasno... Myslím, že v tomhle je problém, proč to nechápu. Tohle video by nebylo možné bez C. G. P. Gray. Řekl jsem jim v Londýně o tomhle nápadu... ... a cítil jsem se tím úplně ohromený. Řekl, že by to bylo těžké vysvětlit. A když on řekne, že by to bylo těžké vysvětlit, tak jde do tuhého.

Takže děkuji za jeho příspěvky k tomuto tématu. A vám děkuju za sledování. Tvorba tohohle videa byla pro mě náročná, takže děkuju za váš zájem a oceňuju všechny komentáře. A pokud ještě neodebíráte videa, tak můžete začít a připojit se ke mně na dalším vědeckém dobrodružství. Překlad: Mithril www.videacesky.cz

Komentáře (26)

Zrušit a napsat nový komentář

Odpovědět

dobré video

10

Odpovědět

Jeste se vratim s jednim prispevkem a to poznamka k prekladu. Preklad dobry, ale mozna misto "zaporny tlak" by bylo vhodnejsi pouzit "podtlak" :) Nejen, ze to je spravne cesky, ale spouste lidem to jiste pomuze v lehci pochopeni videa, protoze zaporny tlak to trochu mate. Jinak video super, pro me jiste lepsi nez vsauce, vybira prece jen vedectejsi temata a ne tolik bulvarni...

Zjednodusene nam vysvetlil, ze strom je tvoren trubickami a diky odparu vody z listu tu funguje rekneme takova prirozena vyveva, spolecne s kapilarni silou. No, sic netusim, proc k tomu potreboval konzultaci snad 3 lidi, kdyz o tom pise prakticky kazda stranka venovana rostlinam, ale budiz :) Moc zajimave, jen houst :)

206

Odpovědět

Podtlak je v češtině termín pro označení tlaku nižšího než 1 bar, takže "záporný tlak" je lepší a rozhodně přesněji popisující situaci.

190

Odpovědět

To jsem vůbec netušila!

210

Odpovědět

Tak toto si ešte budem musieť pozrieť aby som to úplne pochopil, ale fakt je, že ma to zaujalo... teším sa na ďalší diel. :)

181

Odpovědět

Hodně hezky maluje ty stromy apod

190

Odpovědět

No je zajímavé jak rostliny dokáží efektivně využít vlastnosti vody. Některé si dokáží najít cestu i skrz beton.

180

Odpovědět

Napada me jen proste ochlazovani :) Vyparem vody spotrebovavas slunecni energii.
Take mas zajisteny kolobeh vody, tedy i prisun novych latek a pokracovani ve fotosynteze a metabolismu obecne, ktery by jinak nebyl mozny. Prave voda transportuje ziviny a nasledne se podili i na metabolismu. Bez vyparu by se strom jednou naplnil vodou, spotreboval ziviny a pak by umrel, protoze by dalsi voda (tedy i ziviny), uz nemeli jak dostat nahoru...

180

Odpovědět

To patrilo Hrdlodusovi

180

Odpovědět

A jeste podotknu posledni duvod. Prave onen odpar vody vytvari potlak, diky kteremu lze vytahnout nahoru dalsi vodu.

180

Odpovědět

Páni! Tohle je naučné video!
Nějaký Vsauce akorát nakousne pár otázek a spěchá k něčemu dalšímu. (Bez zneuznání toho, co dělá.)
Člověk se málokdy dostane v populární formě k podrobnějším informacím. Má většinou na výběr odborný časopis nebo populární stručné vysvětlení. Ještě by se tam pár vět vešlo. Například, proč se většina vody vypaří?

184

Odpovědět

To byla tak brutální dávka informací, jako když se učím na zkoušku :) A teď si to hlavo přeber... protože jak praví stará moudroust: "člověk to doopravdy chápe až ve chvíli, kdy by to byl schopen srozumitelně vysvětlit vlastní babičce" ;)

190

Odpovědět

Jen drobnost, protože je to stejně nesprávná hypotéza, ale v 1:17 myslím říká "valves", takže něco jako ventily nebo spíš záklopky, prostě něco čím by se přerušil ten sloupec vody.

Jinak video opravdu mind-blowing, Veritasium určitě překládejte dál, i když ho stejně odebírám. :)

180

Odpovědět

Taky Vám připadá, jako by mu někdo nastříkal pepřák do očí? Ale teď vážně. :D V jednom měl pravdu, už se nikdy nebudu na stromy dívat stejným pohledem.

186

Odpovědět

Vsauce a tohle? proč ne? ať je to tu pravidelně!

193

Odpovědět

Mohli by jste to překládat společně s Vsauce .. vypadá to na velice zajímavý kanál se zajímavými fakty i pokusy

180

Odpovědět

1:16 ten člověk vypadá jak sama věda. :D

191

Odpovědět

Martyn Poliakoff, vyskytuje se na kanálu periodicvideos. Videa natáčí stejný člověk, co má i numberphile(a dalších asi 20 kanálů :D), ale tenhle kanál je zaměřen na chemii. :)

180

Odpovědět

Docela smutné že borec co si dal s takovýmhle videem spoustu hodin práce má jenom 330 tisíc shlédnutí, ale když někdo natočí kočku jak se olizuje nebo mimino jak se směje tak má milióny shlédnutí za měsíc... :/

212

Odpovědět

Protože u něj hrozí, že se lidi dozví i něco, co by se dalo nedej Bože považovat za vědomost :D

180
Další
Používáme cookies, abychom mohli provozovat tuto internetovou stránku a zlepšit Vaši uživatelskou spokojenost. Budete-li pokračovat beze změny nastavení, předpokládáme, že souhlasíte s ukládáním souborů cookies z internetových stránek. Více informací o použití cookies.
OK