Страница 21

Теперь возьмите другой лист бумаги того же размера, что и первый, и сложите его пополам, чтобы получился кусок сложенной бумаги в форме палатки. Поместите эту треугольную форму на первый лист бумаги. Теперь возьмите еще один квадратный лист бумаги и сделайте то же самое, а теперь третий. Убедитесь, что края вашей сложенной бумаги лежат на оригинальном листе бумаги площадью один акр (или гектар). Вы только что показали, что трехмерная структура делает с участком фотосинтетической поверхности, подвергающимся воздействию солнца. Просто создав некоторую возвышенную структуру, вы можете ясно увидеть, что на том же первоначальном участке земли площадью 1 акр теперь у вас есть 3 акра (или гектара) площади, подверженной воздействию солнца. Если бы все было равным (а это не так, но мы поговорим об этом позже), у вас теперь было бы в три раза больше фотосинтетического потенциала, чем у поля сои.

Поскольку мы делаем это небольшое упражнение, давайте продолжим. Сложите квадратный лист бумаги пополам, а затем снова сложите пополам. Теперь у вас есть лист бумаги в форме палатки меньшего размера. Это площадь поверхности, если придерживаться нашего примера - акр (или гектар). Возьмите этот маленький треугольник и вставьте его под один из больших на исходном листе бумаги перед собой. Сделайте это еще два раза, чтобы под каждым большим бумажным «тентом» была небольшая бумажная палатка. Если вы сложите площадь всех ваших бумажных палаток, вы увидите, что созданная вами площадь равна 4,5 акра (га). Это в четыре с половиной раза больше фотосинтетического потенциала, чем у поля сои. Но подождите, вы, вероятно, думаете, что три треугольника находятся под большими. Те, что внизу, находятся в тени. Да. Но разные растения обладают способностью процветать при разной интенсивности света. Большинство однолетних сельскохозяйственных культур могут расти только на ярком солнце. Посадить кукурузу в тени леса - это совсем не годится. Однако многие пищевые растения саванны приспособлены к жизни в тени от умеренной до сильной. Так устроена природа. Наша маленькая бумажная модель показывает только два слоя, но многослойность в природе выходит далеко за рамки этого, о чем мы поговорим позже.

В случае слоев эта увеличенная площадь поверхности также имеет дополнительные преимущества. Это не только резко увеличивает площадь поверхности, подверженную воздействию солнечной инсоляции, но также увеличивает площадь поверхности, подверженную воздействию атмосферы. Это означает, что в растение забирается больше воздуха, из воздуха удаляется больше углекислого газа и возвращается больше кислорода.

Фламандский химик Ян Баптист ван Гельмонт, начиная с 1643 года, провел эксперимент, о котором многие из нас узнали на уроках естествознания в начальной школе. Весной того года ван Гельмонт наполнил большую бочку сеялки тщательно отмеренным количеством земли и посадил в нее черенок ивы. Пять лет он ухаживал за деревом, давая ему много воды. По истечении этого времени он удалил дерево, корни и все остальное и взвесил его. Он весил почти 165 фунтов(74 кг). К удивлению почти всех, почва весила столько же, сколько и изначально. В поисках объяснения ван Гельмонт предположил, что материал, из которого состоит пятилетняя ива, должен был быть получен из воды, которую он добавил. Однако более поздние эксперименты показали, что большая часть тела дерева возникла из атмосферы.

Большую часть массы растения составляет воздух. Лигнин и целлюлоза, основные структурные материалы в организме растений, состоят из углерода, водорода и кислорода, которые поступают из воздуха, а не из почвы. Чем больше площадь поверхности подвергается воздействию атмосферы, тем больше атмосферы растение может втянуть в свое тело и превратить в полезные продукты.

Чем больше площадь поверхности, подверженной воздействию атмосферы, тем больше кормов доступно как для людей, так и для животных. Биом саванны имеет самую большую и самую глубокую площадь поверхности, собирающей солнечные лучи, подверженную воздействию солнечного света и атмосферы среди всех биомов на планете.

Еще одним преимуществом увеличения площади поверхности является то, что больше поверхностей растений подвергаются воздействию дождя. Когда идет дождь, требуется определенное количество осадков только для того, чтобы намочить поверхность листьев и веток. Такое смачивание поверхности растений называется перехватом. Подсчитано, что достаточно полдюйма дождя(1,2 см), чтобы намочить поверхность дерева скромного размера.