فيديو السؤال: تحديد العبارة الصحيحة التي تصف ما يحدث لقوة الشد الناتجة عن النتح إذا كان نسيج الخشب يحتوي على فقاعات هواء الأحياء

نسخة الفيديو النصية

يدرس طالب حركة الماء خلال أنسجة الخشب في ساق الكرفس. أدخل الطالب بعض فقاعات الماء عن طريق الخطأ في الماء الذي يتحرك عبر نسيج الخشب. ما الأمر المرجح حدوثه؟ أ: يواصل الماء الحركة لأعلى عبر نسيج الخشب كما يحدث عادة، وعندما يصل إلى الأوراق، تخرج فقاعات الهواء من الثغور. ب: يبدأ الماء الانتشار خارج الثغور الموجودة على طول الساق. ج: سيتوقف الماء عن الحركة لأعلى عبر نسيج الخشب على هيئة عمود متصل؛ بسبب انعدام قوة الشد الناتجة عن النتح حال وجود فقاعات الهواء. د: لن يسحب الماء لأعلى عبر الساق، لكنه سيدفع لأعلى عبر الساق بفعل الضغط الجذري.

يحدثنا هذا السؤال عن تجربة أجريت لدراسة حركة الماء في النباتات.

إذا سبق لك الاعتناء بنبات، فقد تعلم أنه يحتاج إلى الكثير من الماء. أحد أسباب ذلك هو أن الماء ضروري لعملية تسمى البناء الضوئي. وهذه هي الطريقة التي يتمكن بها النبات من صنع غذائه بنفسه، باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة الضوئية. تحدث عملية البناء الضوئي في أوراق النبات. لكن ربما تكون قد تعلمت أن الماء يمتص بواسطة الجذور التي توجد أسفل التربة. إذن، كيف يصل الماء إلى الأوراق؟

يتحرك الماء في الواقع عبر أوعية خاصة تسمى أوعية الخشب. وتتكون هذه الأوعية من خلايا مستقلة متراصة بعضها فوق بعض لتكوين أنابيب طويلة مجوفة. وتوجد قوة تسمى قوة الشد الناتجة عن النتح تسحب الماء من الجذور عبر أوعية الخشب إلى الأوراق. يمكنك تشبيه قوة الشد الناتجة عن النتح بما يحدث عندما يشد شخص خيطًا مثبتًا في قمة نبات، فيتحرك بذلك الخيط عبر النبات.

قد تحتج الآن بأن الماء سائل، وبذلك لا يمكنه التصرف مثل الخيط المتصل. من المثير للاهتمام أن الماء في وعاء الخشب في النبات يتصرف بالطريقة نفسها تمامًا، وذلك بفضل قوتي التماسك والتلاصق.

يصف التماسك القوى بين جزيئين أو أكثر من جزيئات الماء. أما التلاصق، على الجانب الآخر، فيصف التجاذب بين جزيئات الماء والجدران المحيطة في نسيج الخشب. كلتا هاتين القوتين تكونان عمودًا متصلًا من الماء يمكن سحبه لأعلى عبر نسيج الخشب. ووجود أي خلل في عمود الماء المتكون هذا يؤدي إلى حدوث مشكلة. لن يسحب الماء لأعلى عبر وعاء الخشب مرة أخرى. ما سبب ذلك؟ دعونا نفكر سريعًا مرة أخرى في الشخص الذي يشد الخيط.

يشبه وجود خلل في عمود الماء بما يحدث عندما يشد شخص خيطًا لأعلى. بمجرد انقطاع الخيط، لا يمكن سحب الجزء السفلي منه لأعلى مرة أخرى. وبالمثل، فدخول الغاز أو الهواء في عمود الماء يشبه حدوث قطع في خيط كان يشد لأعلى. وذلك لأن الماء يتوقف عن الحركة لأعلى بالكيفية التي كان يتحرك بها عندما كان عمودًا متصلًا. ويمكن أن يسبب حدوث كسر في نسيج الخشب التأثير نفسه.

والآن، بعد أن استعرضنا جانبًا مهمًّا من العملية التي تسمح بنتح الماء من الجذور إلى الأوراق، دعونا نلق نظرة أخرى على السؤال. يطلب منا السؤال تحديد الحالة المترتبة على دخول بعض فقاعات الهواء إلى الماء الذي يتحرك عبر نسيج الخشب في ساق الكرفس. لقد تعلمنا فيما سبق أن دخول الغاز سيثبط قوتي التماسك والتلاصق في نسيج الخشب، وذلك يحد من تأثيرات قوة الشد الناتجة عن النتح.

إذن، الإجابة الصحيحة لهذا السؤال هي الخيار ج. سيتوقف الماء عن الحركة لأعلى عبر نسيج الخشب على هيئة عمود متصل؛ نظرًا لانعدام قوة الشد الناتجة عن النتح حال وجود فقاعات الهواء.