Langtransport av vatn

I karplantar er det fleire krefter og prosessar som kan bidra til å transportere vatnet oppover mot blada: rottrykk, kapillarkrefter og transpirasjon.

Rottrykk

Når røtene aktivt tek opp mineralnæring frå jorda, følgjer vatnet etter ved osmose. Dette skaper eit rottrykk som pressar vatnet oppover i vedrøyra.

Du har kanskje observert at det enkelte morgonar kan vere små vassdropar i bladkantane, slik som på biletet? Dette fenomenet blir kalla guttasjon og er eit resultat av rottrykket. Plantane kan ta opp mineral frå jorda om natta, og dersom jorda er tilstrekkeleg fuktig, følgjer vatnet etter. Rottrykket pressar ut vassdropar som blir hengjande på bladoverflata på grunn av manglande fordamping.

Kapillarkrefter

Vatn har ein tendens til å stige i tynne røyr, slik videoen nedanfor viser. Fenomenet kjem av kapillarkrefter, som er tiltrekkingskrefter mellom vatnet og røyrveggen (adhesjon) og mellom vassmolekyla (kohesjon).

Transpirasjon

Vatn fordampar frå blada gjennom spalteopningar på overflata. Denne fordampinga blir kalla transpirasjon.

Når vatn fordampar gjennom spalteopningane, lèt det etter seg eit rom der konsentrasjonen av vassdamp har blitt lågare. Fordampinga skaper altså eit lågare trykk, eit undertrykk. Undertrykket gjer at vatn blir soge inn frå vedrøyra for å erstatte vatnet som har fordampa.

Du har sikkert sjølv erfart at undertrykk kan få vatn til å stige i eit røyr: Når du syg luft ut av eit sugerøyr i eit glas med vatn, lagar du eit undertrykk som gjer at vatnet flytter seg oppover i sugerøyret.

Transpirasjons-kohesjons-teorien

Korleis samverkar så dei ulike fysiske kreftene for å gjere planten i stand til å transportere mengder av vatn, mot tyngdekrafta, utan nemneverdig bruk av energi?

1. Ifølgje den rådande forklaringsmodellen er transpirasjon "motoren" i vasstransporten. Transpirasjon skaper eit undertrykk som syg opp vatn frå vedrøyra.

2. Når transpirasjonen trekkjer i vatnet i den eine enden, følgjer heile vassøyla etter fordi vatnet "heng saman". (På same måte følgjer heile snora etter når du dreg i den eine enden av ei snor.) Sagt på ein annan måte: Undertrykket forplantar seg nedover i stengelen/stammen, heilt til rota, på grunn av kohesjonen i vatnet. Adhesjon mellom vatnet og veggane i vedrøyra bidreg òg til å halde vassøyla saman.

3. Rottrykket dyttar på nedanfrå. Hos små plantar kan summen av rottrykk og kapillarkrefter vere tilstrekkeleg til å løfte vatnet opp til blada. Dei fleste observasjonar tyder likevel på at vatnet ikkje blir pressa opp til blada, men blir trekt opp.

Tenk gjennom

Kvifor gir kvar av desse observasjonane støtte til transpirasjons-kohesjons-teorien?

• Når det kjem ei luftboble inn i eit vedrøyr, stoppar vasstransporten i vedrøyret.

• Når du sagar av stammen på eit tre, kjem det ikkje vatn piplande opp av stubben. (Unntaket kan vere om du sagar av stammen nær bakken.)

• Diameteren på eit tre endrar seg i løpet av døgnet. På dagtid, når transpirasjonen er høgast, krympar stammen. Om natta, når transpirasjonen er lågast, aukar diameteren på stammen.

Vedvevet er bygd opp av parallelle vedrøyr som strekkjer seg frå rota og heilt ut i blada. Vedrøyra er bygde opp av vedrøyrceller som er stabla oppå kvarandre. Dei kan variere i utsjånad, men har nokre viktige fellestrekk:

• Cellene er døde og har meir eller mindre opne endeveggar.

• Veggane inneheld mykje av stoffet lignin. Lignin dannar ofte ringar eller spiralar som forsterkar og stivar av veggane.