Почему вода в растении держится под натяжением
Вода поднимается от корней к листьям по ксилеме — системе тонких сосудов, похожих на трубки. Испаряясь через устьица, листья как бы тянут за собой непрерывный столб воды: молекулы сцеплены друг с другом, поэтому движение наверх поддерживается натяжением.
В засуху у этой системы появляется опасное слабое место. Почва хуже снабжает корни водой, а испарение продолжается. Натяжение в сосудах усиливается, и иногда в воде возникает пузырёк газа. Его образование называют кавитацией. Пузырёк может разорвать непрерывный водный столб, как воздушная пробка в трубке, — такой сосуд уже хуже проводит воду.
Откуда берётся щелчок
Когда пузырёк быстро появляется или меняет размер, стенки сосуда и окружающие ткани слегка смещаются. Это создаёт короткую упругую волну — акустический импульс. Многие такие импульсы лежат в ультразвуковом диапазоне, выше частот, которые слышит человек; их можно уловить чувствительными датчиками.
Это не голос и не сообщение растения. Звук — побочный признак того, что в системе водоснабжения возникла механическая нагрузка. По таким сигналам исследователи могут изучать, когда и насколько сильно нарушается движение воды, хотя один щелчок сам по себе не даёт полной картины состояния растения.
Защита листьев — не бесплатное решение
Устьица закрываются, чтобы уменьшить потерю воды, но вместе с ней сокращается поступление углекислого газа, необходимого для фотосинтеза. Кроме того, испарение обычно охлаждает листья, поэтому его уменьшение может способствовать их нагреву. Получается двойной компромисс: растение экономит влагу, но ограничивает рост и теряет часть охлаждения, а оставшиеся водопроводящие сосуды всё ещё могут испытывать сильное натяжение.
