Великолепное Искусство, скрытое в проводящих пучках

Необходимым условием продолжения жизни является наличие у живого организма «транспортной сети», обеспечивающей доступ к любой его точке. Любое живое существо зависит от внешней среды. Посредством особых органов живые существа передают получаемую извне пищу, воду и кислород системам, тканям и клеткам, которые в них нуждаются. Все клетки и ткани – словно пассажиры, плывущие в одной лодке с другими частями организма. Все они нуждаются в средствах к существованию, а те части организма, которые не получают пищу и кислород, умирают. И через некоторое время случившийся сбой приводит к смерти всего организма. Кровеносные сосуды в нашем организме являются хорошим примером «транспортной сети», имеющейся у живых существ. Через кровь, которая движется по сосудам благодаря тому, что наше сердце работает как насос, впитываемые из кишечника питательные вещества и вода вместе с поступаемым из легких кислородом достигают всех наших клеток. Подобно человеку, растения также имеют свою систему доставки и транспортировки. Однако согласно природе их сотворения, у растений нет сердца, крови и мышечной ткани. Всемогущий Творец создал необходимые для продолжения жизни принципы в зависимости от особенностей каждого живого существа. Например, дерево постоянно направляет своим тканям, находящимся на много метров в высоту и тысячи квадратных метров вокруг, питательные вещества и воду. В корнях, стволе и листьях большей части растений есть расположенные в форме сети или параллельно друг другу сосуды, похожие на кровеносные сосуды у человека. Функция этих сосудов заключается в том, чтобы доставлять воду и растворенные в воде питательные вещества тканям растения. В высотных зданиях и на возвышенных участках сельскохозяйственных угодий давление воды регулируется при помощи специальных насосов. Растениям неведомо, что такое водяной двигатель, гидрофор или физические и химические принципы, на основе которых работают насосы. Как же растения, которые лишены таких качеств, как разум, сознание и способность думать, решили такую сложную проблему, как осуществление транспортировки необходимых веществ. Эта система передачи, которую ученые, занимающиеся физиологией растений, смогли частично описать за последние пятьдесят лет, выстроена и работает благодаря промыслу Всемогущего и Всезнающего Творца, скрытого за «завесой» биохимических и физических законов. Впитываемые через корень минералы и вода посредством специальных каналов доставляются в место их хранения, где функционирует система синтеза. В результате этого удивительного процесса доставки все первичные вещества превращаются в целебные и вкусные питательные вещества, вызывающие у человека аппетит. Полученные из среды или синтезированные в клетке питательные вещества переносятся посредством собственных проводящих трубочек. В основе этой чудесной проводящей системы, включающей два типа тканей, лежит система тонких вытянутых в длину в форме трубочек каналов. Посредством ксилемы (древесины), состоящей из мертвых одеревеневших клеток, вода и многие минеральные вещества быстро доставляются в клетки. В свою очередь, флоэма, состоящая из ситовидных трубок, состоящих из живых клеток, медленно доставляет органические вещества в нуждающиеся в них ткани. Ядра и некоторые мембранные органеллы клеток в этих трубках дегенерировали для появления прободений, что облегчает процесс доставки веществ. Клетки-спутницы, расположенные рядом с этими трубками, также помогают в процессе транспортировки. Как могут не имеющие разума и сознания клетки договориться о такой взаимопомощи, необходимой для поддержания системы? Все это указывает на то, что жизнь сохраняется благодаря милости и состраданию. Думающие люди могут многому научиться, размышляя над действием молекул, расположенных внутри этих трубочек и играющих важную роль в процессе транспортировки веществ.

Для формирования этих специальных трубочек ксилемы и флоэмы служит ткань под названием меристема, способная к делению и образованию новых клеток. Структуры, образованные этой тканью, являются прочными и с точки зрения своего строения гармоничными. Корни многолетних растений такие же прочные, как сваи, поддерживающие морскую платформу над водой. Эта особенность строения помогает растению самым лучшим образом поддерживать его ствол. Ткань корня также обладает морфологическими и физиологическими свойствами, соответствующими тем важным функциям, которые она выполняет. Обхватывающая кончик корня конусообразная защитная ткань (калиптра или корневой чехлик) обладает способностью быстро обновляться, по этой причине, несмотря на трение, корни проникают далеко в глубину земли. В ходе этого, место износившихся и отмерших клеток занимают восстанавливающие клетки меристемы, сохраняющие свою способность к делению. Сразу же за корневым чехликом идет эпидерма с расположенными на ней всасывающими (корневыми) волосками, которые всасывают из земли воду и минеральные вещества. В результате фотосинтеза, являющегося поразительной системой передачи энергии, солнечный свет используется для формирования органических молекул, входящих в состав химических соединений. Для транспортировки глюкозы, а также таких органических веществ, как жирные кислоты и аминокислоты, образованные в зависимости от типа растения, используются каналы флоэмы, в то время как для транспортировки воды – трубочки ксилемы. В процессе передачи веществ от листьев до самых далеких клеток корня молекулы, несмотря на отсутствие у них силы, разума и сознания, самым идеальным образом выполняют свои функции для осуществления диффузии, активного транспорта и жидкостного давления.

Благодаря жидкостному давлению, создаваемому органическими веществами, необходимая жидкость вовремя доставляется клеткам всех тканей, вне зависимости от того, расположены они на расстоянии двух сантиметрах или десятков метров. Ствол растений снаружи покрыт неживым защитным пробковым слоем. В многолетних растениях вдоль ствола расположена твердая, длинная и достаточно твердая ткань – склеренхима и проводящая заполняющая пространство внутри тела растения ткань – паренхима. Статические и динамические особенности этой структуры наряду с проводящей функцией оказывают стволу помощь. Благодаря этому стволы деревьев способны на протяжении многих лет сопротивляться ветрам и бурям. В листья зеленых растений заложены клетки ассимиляционной ткани, которые играют важную роль в осуществлении фотосинтеза. В этих клетках находится большое количество энзимов и хлоропластов – самых важных механизмов для синтеза в мире. При помощи цитоплазматических мостиков или переходов в клеточных стенках вырабатываемые органические вещества передаются проводящим пучкам. Эти клетки, которые осуществляя фотосинтез, играют важную роль в производстве средств к существованию для других живых существ, называются паренхимными. Органические вещества, образующиеся в результате деятельности этих клеток, передаются клеткам-спутницам. Молекулы пищи регулярно поступают из клеток-спутниц в живые ситовидные трубки, в ходе этого, чем ближе к полупроницаемым поперечным стенкам клеток, тем выше сила всасывания жидкостей. Для этого часть жидкости из неживых пучков, находящихся по соседству одревесневших клеток, направляется в решетчатые трубки, где возникает давление жидкости. Благодаря этому строению постоянно и размеренно обеспечивается скорость поступления питательных веществ. При увеличении давления жидкости фруктоза, сахароза и другие питательные вещества легко достигают и поступают из ситовидных трубок в ткани, которые в них нуждаются. При необходимости путем переноса необходимого количества питательных веществ осуществляется подготовка к зиме, депонируются питательные вещества на «черный день». Эти клетки, осуществляющие транспортировку, называются запасающими. В образованных ими запасающих тканях «созревает» вкус, цвет, аромат и защитные вещества таких фруктов, как гранаты, мандарины, виноград, черешня, в результате чего вырастают вкусные плоды. Благодаря осмотическому давлению в корне вода и растворенные в воде минералы впитываются через клетки эпидермиса. Первым фактором, способствующим быстрому транспорту жидкостей по трубкам ксилемы до самых кончиков листьев, является когезия – сцепление между атомами водорода в молекулах воды под действием силы физического притяжения. Вторым фактором является адгезия – сцепление между проводящими трубками и молекулами воды. Таким образом облегчается доставка воды на высоту. Благодаря рецепторам, находящимся в стенках запасающих клеток, эти клетки начинают распознавать органические вещества. В процессе запасания питательных веществ их концентрация в ситовидных трубках уменьшается. И на этом этапе в дело вступает другой физический принцип – осмотическое равновесие, благодаря которому чрезмерное количество воды направляется обратно в трубки ксилемы. Через некоторое время давление, создаваемое течением жидкости, снижается и достигает нового равновесия. Днем благодаря солнечному свету, испарению и фотосинтезу транспорт веществ ускоряется, а ночью – в связи с отсутствием фотосинтеза замедляется. Возможно ли, чтобы эти физические принципы, благодаря которым осуществляется необходимая работа в проводящих пучках растений, возникли сами по себе? Физические законы неживые, но при этом основываются на великолепной математической точности и формулах. Извлекая для себя уроки из этих математических уравнений, можно разработать более эффективные и точные методы передачи в индустриальной и технологической областях.