Откуда деревья берут свою массу, чтобы вырастать до гигантских размеров? Известный популяризатор науки и ведущий YouTube-канала Veritasium Дерек Маллер решил выяснить, что об этом думают обычные прохожие, и сопоставил их ответы с историческими научными экспериментами. Оказывается, вопреки интуитивным представлениям большинства людей, деревья буквально строят себя из окружающего нас воздуха.
🌍 Интуиция против логики: почему вокруг деревьев нет ям? 0:00
Деревья по праву считаются одними из самых крупных живых организмов на нашей планете. Однако вопрос о том, откуда именно они берут материю для своего колоссального роста, часто ставит обывателей в тупик. Дерек Маллер провёл опрос среди прохожих, и абсолютное большинство опрошенных уверенно заявили, что дерево поглощает питательные вещества прямо из земли. По их мнению, всё дело в «полезных элементах», содержащихся в почве.
Тогда ведущий задал логичный встречный вопрос: если дерево забирает всю свою массу из земли, почему вокруг стволов не образуются огромные пустые ямы?. Ответы прохожих свелись к предположениям о том, что почва каким-то образом успевает постепенно восстанавливаться со временем. Дерек Маллер отмечает, что вера в почву как главный источник массы абсолютно интуитивна. Корни дерева уходят глубоко в землю, само оно выглядит прочным и плотным, напоминая грязь или глину, однако это сходство обманчиво.
🏺 Исторический эксперимент Ван Хемхальта 0:41
Попытками разгадать эту загадку учёные занимались ещё несколько веков назад. В начале 1600-х годов исследователь по имени Йохан Баптиста Ван Хемхальт решил выяснить точный источник древесной массы. Он разработал простой, но чрезвычайно изящный эксперимент. Учёный взял горшок, тщательно взвесил находившуюся в нём землю, а затем посадил туда дерево.
Эксперимент Ван Хемхальта включал следующие строгие условия:
- Период наблюдения составил ровно 5 лет.
- Исследователь внимательно следил за тем, чтобы земля не покидала горшок и в него не добавлялась новая почва.
- Растение регулярно поливалось чистой водой.
В конце пятилетнего цикла учёный повторно взвесил дерево и почву. Результаты оказались поразительными: вес дерева составил 72 килограмма, в то время как масса земли уменьшилась всего на 60 граммов. Это стало неопровержимым доказательством того, что материя, из которой состоит дерево, не имеет практически никакого отношения к почве.
💧 Ошибка с водой и «магия» солнечного света 1:19
Узнав о результатах этого исторического эксперимента, современные прохожие были искренне удивлены, заметив, что никогда раньше об этом не задумывались. Один из участников опроса резонно подчеркнул, что деревья ведь ничего не едят в привычном понимании, а лишь впитывают воду.
Сам Йохан Баптиста Ван Хемхальт на основании своих данных пришёл к выводу, что дерево целиком и полностью создаётся из воды. Хотя это заключение было ошибочным, учёный двигался в правильном направлении, осознав, что земля здесь ни при чём.
Тогда Дерек Маллер предложил прохожим подумать над другими факторами. Опрашиваемые стали выдвигать новые теории, вспомнив про энергию солнца. Возникли споры, способны ли растения превращать чистую энергию в массу. Не найдя рационального объяснения, некоторые шутливо списали всё на «магию». Прохожие согласились, что без солнечного света деревья расти не будут, однако Дерек Маллер уточнил важный физический аспект: солнечный свет необходим как источник энергии для построения ветвей и листьев, но сама по себе энергия не является материей и не может прибавлять физический вес.
💨 Главный ингредиент: жизнь из воздуха 2:51
В поисках упущенных компонентов собеседники Дерека вспомнили про атмосферу, предположив, что деревья забирают из воздуха кислород. На самом же деле ключевым «строительным материалом» выступает совершенно другой газ — диоксид углерода.
Удивительный научный факт заключается в следующем:
- Около 95% сухого веса дерева формируется непосредственно из углекислого газа.
- С физической точки зрения деревья состоят преимущественно из воздуха.
Дерек Маллер описывает этот процесс через красивую биологическую взаимосвязь между человеком и флорой. Когда люди дышат, они выделяют углекислый газ и воду — именно таким способом человеческий организм теряет свою массу. В то же самое время деревья поглощают эти же самые вещества, чтобы наращивать свой вес.
Ведущий предлагает представить гипотетический мысленный эксперимент:
- Вы и дерево заперты внутри единой замкнутой системы.
- Вы выдыхаете углекислый газ и водяной пар.
- Дерево непрерывно поглощает ваши выдохи.
- В результате этого процесса вы постепенно уменьшаетесь в размерах и теряете вес, пока дерево становится всё больше.
Таким образом, резюмирует Дерек Маллер, в самом буквальном смысле слова человек со временем становится частью этого дерева.
