자이안트 메타세콰이어는 키가 100m에 육박하는데 무슨 힘으로 그 높이까지 물을 올리나요?
자이안트 메타세콰이어는 키가 100m에 육박하는데 무슨 힘으로 그 높이까지 물을 올리나요? 그 비결이 뭔가요? 원래 삼투압은 기압원리로 10m이상을 못올리잖아요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
자이안트 메타세쿼이어가
키가 100m까지 자랄 수 있는 것은
자이안트 메타세쿼이어의 뿌리는
땅속 깊은 곳까지
뻗어 있기 때문입니다.
뿌리에서 흡수한 물은 수압을
이용하여 나무의
줄기를 통해 위로 올라갑니다.
수압은 물 분자들이
서로 끌어당기는 힘으로
발생합니다.
자이안트
메타세쿼이어의 줄기는
단단하고 강한
지지 구조를 가지고 있습니다.
이 구조는 물의 압력을 견딜 수
있도록 도와줍니다.
자이안트 메타세쿼이어의
줄기는 다른 나무에 비해
상대적으로 얇습니다.
얇은 줄기는
물의 흐름을 원활하게 하여
수압을 더욱 효과적으로
이용할 수 있도록 합니다.
삼투압은 기압원리로 10m 이상을
올릴 수 없다는 것은 사실입니다.
자이안트 메타세쿼이어는
이러한 물리적 한계를 극복하기 위해
다양한 방법을 사용하고 있습니다.
자이안트 메타세쿼이어는 뿌리에서
흡수한 물을 끊임없이
순환시켜 수압을 유지합니다.
줄기의 내부에 물을
저장하는 빈 공간을 만들어
수압을 더욱 높입니다.
자이안트 메타세쿼이어는
100m 이상의 높이에서도
물을 공급받을 수 있습니다.
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안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
자이안트 메타세콰이어가 높이 성장하는 비결은 여러 가지입니다. 이 나무의 뿌리는 매우 깊게 침투되어 있어서 지하 수분자원을 충분히 활용할 수 있습니다. 또한, 나무의 몸통 내부에는 Xylem이라는 수송 조직이 있어서, 뿌리로부터 흡수한 물과 영양소를 상단까지 운반할 수 있습니다.
Xylem은 나무 내부에서 물을 운반하기 위한 구조로, 수많은 수관세포가 서로 연결되어 하나의 구조체를 이룹니다. 수관세포는 벽면에 고리모양의 격막문이 있어서, 물과 영양소는 세포벽 사이로 흐르면서 격막문을 통과하여 상단까지 운반됩니다. 이러한 Xylem의 구조와 작용으로 인해, 나무는 높이 성장할 수 있게 됩니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
자이안트 메타세콰이어는 식물 중에서 가장 큰 나무 중 하나로 높이가 100m에 육박하는 것으로 알려져 있습니다. 이 나무가 그 높이까지 물을 올리는 것은 정말 놀라운 일이죠. 그 비결에 대해 알려드리겠습니다.
자이안트 메타세콰이어는 뿌리를 통해 물을 흡수합니다. 이 뿌리는 나무의 높이와 비례하여 매우 깊게 뿌리를 내리게 됩니다.
이것은 바로 삼투압이라는 원리를 이용한 것입니다. 삼투압은 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동할 때 발생하는 압력 차이를 이용하는 원리로 물이 나무 꼭대기까지 올라갈 수 있도록 도와줍니다. 뿌리에서 흡수한 물은 나무 안으로 이동하면서 삼투압에 의해 위로 올라가게 됩니다.
하지만 이것만으로는 충분하지 않습니다. 자이안트 메타세콰이어는 뿌리와 나무 꼭대기 사이의 거리가 매우 멀기 때문에 물이 위로 올라가는 데에는 많은 에너지가 필요합니다. 이 에너지는 바로 나무 안에 있는 미세한 혈관들을 통해 전달됩니다. 이 혈관들은 물을 운반하는데 필요한 에너지를 제공하기 위해 나무 안에서 굉장히 빠르게 움직이는 물 분자들과 상호작용합니다.
이렇게 뿌리 삼투압 그리고 미세한 혈관들의 협력으로 자이안트 메타세콰이어는 높이 100m에 육박하는 놀라운 물의 힘을 발휘할 수 있게 됩니다. 이러한 비결을 통해 이 나무는 자신의 생존을 위해 필요한 물을 충분히 얻을 수 있고 우리에게는 자연의 놀라운 힘과 아름다움을 보여주는 것입니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.
뿌리에서 만들어지는 뿌리압에의해 물이 올라가기도하지만, 수많은 잎사귀에서 기공을통해 수증기가증발하며 물관내부를 음압으로만들고, 위로빨아올리는듯한 힘이 만들어지기도합니다.
