وزن درخت‌ها از کجا می‌آید؟
درخت‌ها از بزرگ‌ترین موجودات زنده کره زمین هستند. ارتفاع برخی از آنها به بیشتر از 100متر و وزن بعضی درختان به بیش از 1000تن هم می‌رسد. اما این همه جرم از کجا می‌آید؟ قطعا بخش قابل‌توجهی از جرم درختان را آبی تشکیل می‌دهد که پای درختان ریخته می‌شود یا با ریشه‌های خود از اعماق زمین جذب می‌کنند اما پر واضح است که تمام جرم درختان از آب نیست. در حقیقت حدود نیمی از جرم درختان از آب تشکیل شده است. اما آن نصف دیگر از کجا می‌آید؟
ممکن است با خود بگویید خوب این چه سؤالی است؟ معلوم است دیگر، از خاک! اما صبر کنید؛ مطمئن هستید؟!
آیا به جواب خود از این بابت شک نمی‌کنید که اگر جرم درخت از خاک تأمین می‌شود پس احتمالا باید حفره‌ای بزرگ تقریبا اندازه خود درخت در اطراف آن وجود داشته باشد؟ پس چرا چنین چیزی نمی‌بینیم. علاوه بر آن احتمالا در خانه‌ها گلدان‌هایی را دیده‌اید که گیاه موجود در آن از خود گلدان نیز بزرگ‌تر و سنگین‌تر شده است. هنوز به جواب خود شک نکرده‌اید؟
در اوایل قرن هفدهم میلادی دانشمندی بلژیکی به نام یوهان هلمونت به دنبال یافتن پاسخ همین سؤال آزمایش مهمی انجام داد. او مقدار مشخصی خاک را در گلدانی ریخت و بذری داخل آن قرار داد و با دقت از آن گلدان مراقبت کرد تا هیچ چیزی جز آب به خاک گلدان اضافه یا از آن کم نشود. پس از پنج سال وزن گیاهی که در آن گلدان رشد کرده بود به 71 کیلوگرم رسید، بنابراین اگر فرض کنیم که جرم گیاه از خاک تأمین می‌شود باید نصف وزن آن گیاه یعنی حدود 35 کیلوگرم از جرم خاک کم شده و به درخت رسیده باشد اما در کمال تعجب وی پس از جدا کردن گیاه از خاک و توزین مجدد آن متوجه شد که جرم خاک اولیه تقریبا دست نخورده باقی مانده و از آن تنها حدود 60 گرم کم شده! پس گیاه این همه وزن را از کجا آورده است؟
گزینه خاک که رد شد پس چه می‌ماند؟ آیا ممکن است از نور خورشیدی که به آنها تابیده می‌شود جرم خود را به دست بیاورد؟ قطعا خیر. چنین چیزی مستلزم آن است که در آنها سازوکاری برعکس اتفاقی که در نیروگاه‌های هسته‌ای می‌افتد وجود داشته باشد که بتواند انرژی را به جرم تبدیل کند که قطعا چنین چیزی در آنها دیده نشده است.
پس واقعا جرم آنها از کجا می‌آید؟ از چیزی که احتمالا کمتر ممکن است به آن فکر کنید؛ از هوا!
در واقع بیش از 95درصد جرم درختان از هوا تشکیل شده. اما چطور؟
می‌دانید که گیاهان منبع اصلی تولید اکسیژن در کره زمین هستند. آنها با جذب کربن‌دی‌اکسید در هوا اکسیژن آزاد می‌کنند. همان‌طور که می‌دانیم کربن‌دی‌اکسید از یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن تشکیل شده است. وقتی این مولکول جذب می‌شود درختان اکسیژن آن را جدا کرده و به هوا بر می‌گردانند. در این میان چه چیزی را برای خود نگه می‌دارند؟ آفرین! کربن و این همان کربنی است که وقتی چوب درخت را می‌سوزانیم در نهایت به صورت زغال باقی می‌ماند. در حقیقت درختان به ازای هر مولکول اکسیژنی که آزاد می‌کنند یک اتم کربن برای خود به یادگار نگه می‌دارند، لذا زمانی که شما درختی را می‌بینید به نوعی در حال نگاه کردن به تاریخچه زندگی آن هستید که از اول عمر خود تاکنون چقدر توانسته کربن‌دی‌اکسید را به اکسیژن تبدیل کند. پس با شمارش تعداد کربن‌های درخت می‌توانید دقیقا به سهم آن در ساخت اکسیژن جو زمین پی ببرید. جالب این‌که ما انسان‌ها نیز با بازدم خود که حاوی کربن‌دی‌اکسید و بخار آب است جرم خود را از دست می‌‌دهیم و دقیقا درختان با این دو جرم خود را زیاد می‌کنند. به این معنا که اگر درخت و انسانی را در یکجا با هم نگه دارید به‌تدریج از جرم انسان کم شده و به درخت اضافه می‌شود. به عبارتی انسان به‌تدریج درخت می‌شود!
مجتبی قالیشویان | گروه دانش و سلامتآیا به جواب خود از این بابت شک نمی‌کنید که اگر جرم درخت از خاک تأمین می‌شود پس احتمالا باید حفره‌ای بزرگ تقریبا اندازه خود درخت در اطراف آن وجود داشته باشد؟ پس چرا چنین چیزی نمی‌بینیم. علاوه بر آن احتمالا در خانه‌ها گلدان‌هایی را دیده‌اید که گیاه موجود در آن از خود گلدان نیز بزرگ‌تر و سنگین‌تر شده است. هنوز به جواب خود شک نکرده‌اید؟
در اوایل قرن هفدهم میلادی دانشمندی بلژیکی به نام یوهان هلمونت به دنبال یافتن پاسخ همین سؤال آزمایش مهمی انجام داد. او مقدار مشخصی خاک را در گلدانی ریخت و بذری داخل آن قرار داد و با دقت از آن گلدان مراقبت کرد تا هیچ چیزی جز آب به خاک گلدان اضافه یا از آن کم نشود. پس از پنج سال وزن گیاهی که در آن گلدان رشد کرده بود به 71 کیلوگرم رسید، بنابراین اگر فرض کنیم که جرم گیاه از خاک تأمین می‌شود باید نصف وزن آن گیاه یعنی حدود 35 کیلوگرم از جرم خاک کم شده و به درخت رسیده باشد اما در کمال تعجب وی پس از جدا کردن گیاه از خاک و توزین مجدد آن متوجه شد که جرم خاک اولیه تقریبا دست نخورده باقی مانده و از آن تنها حدود 60 گرم کم شده! پس گیاه این همه وزن را از کجا آورده است؟
گزینه خاک که رد شد پس چه می‌ماند؟ آیا ممکن است از نور خورشیدی که به آنها تابیده می‌شود جرم خود را به دست بیاورد؟ قطعا خیر. چنین چیزی مستلزم آن است که در آنها سازوکاری برعکس اتفاقی که در نیروگاه‌های هسته‌ای می‌افتد وجود داشته باشد که بتواند انرژی را به جرم تبدیل کند که قطعا چنین چیزی در آنها دیده نشده است.
پس واقعا جرم آنها از کجا می‌آید؟ از چیزی که احتمالا کمتر ممکن است به آن فکر کنید؛ از هوا!
در واقع بیش از 95درصد جرم درختان از هوا تشکیل شده. اما چطور؟
می‌دانید که گیاهان منبع اصلی تولید اکسیژن در کره زمین هستند. آنها با جذب کربن‌دی‌اکسید در هوا اکسیژن آزاد می‌کنند. همان‌طور که می‌دانیم کربن‌دی‌اکسید از یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن تشکیل شده است. وقتی این مولکول جذب می‌شود درختان اکسیژن آن را جدا کرده و به هوا بر می‌گردانند. در این میان چه چیزی را برای خود نگه می‌دارند؟ آفرین! کربن و این همان کربنی است که وقتی چوب درخت را می‌سوزانیم در نهایت به صورت زغال باقی می‌ماند. در حقیقت درختان به ازای هر مولکول اکسیژنی که آزاد می‌کنند یک اتم کربن برای خود به یادگار نگه می‌دارند، لذا زمانی که شما درختی را می‌بینید به نوعی در حال نگاه کردن به تاریخچه زندگی آن هستید که از اول عمر خود تاکنون چقدر توانسته کربن‌دی‌اکسید را به اکسیژن تبدیل کند. پس با شمارش تعداد کربن‌های درخت می‌توانید دقیقا به سهم آن در ساخت اکسیژن جو زمین پی ببرید. جالب این‌که ما انسان‌ها نیز با بازدم خود که حاوی کربن‌دی‌اکسید و بخار آب است جرم خود را از دست می‌‌دهیم و دقیقا درختان با این دو جرم خود را زیاد می‌کنند. به این معنا که اگر درخت و انسانی را در یکجا با هم نگه دارید به‌تدریج از جرم انسان کم شده و به درخت اضافه می‌شود. به عبارتی انسان به‌تدریج درخت می‌شود!