Jak vysoké mohou být stromy?

Dosahují výšky přes 100 metrů, Kalifornské sekvoje se tyčí nad dalšími odhadovanými 60 000 druhy stromů na Zemi. Roste v mlžných horách Sierra Nevada, jejich mohutné kmeny podpírají nejvyšší známé stromy na světě.

Zdá se však, že i tito giganti mají své limity. Žádná zaznamenaná sekvoj nebyla schopna vyrůst výš než 130 metrů a mnoho výzkumníků říká, že tyto stromy nepřekonají tuto hranici, i když budou žít tisíce let dopředu.

Nejvyšší stromy světa patří do rodu sekvoj (Sequoia) do něhož patří druh sekvoj vždyzelená (Sequoia sempervirens). Tyto mohutné stromy běžně dorůstají do výšky přes 90 m. Nejvyšší strom současnosti se jmenuje Hyperion s výškou 115,5 m a věkem cca 2200 let. Najdete ho na východním pobřeží státu Kalifornie. Výška některých stromů poražených v 19. století však byla odhadnuta přes 140 m, což jsou však údaje, které již nelze zpětně ověřit.

Mezi další stromové giganty patří i blahovičníky královské (Eucalyptus regnans), které se přirozeně nachází na území Austrálie a Tasmánie. Nejvyšší žijící exemplář, pojmenovaný Centurion, je vysoký 100,5 metru v Tasmánii. Věk je odhadovaný na 400 let. V minulosti roku 1871-1872 byl změřen nejvyšší strom tohoto druhu jménem Fergusonův strom s výškou 132,6 metru. Zda je to pravda, není zcela jasné. Měření 114,3 metru stromu Thorpdale je v každém případě správné, a to je pouze o jeden metr nižší než nejvyšší strom světa Hyperion.

Co přesně tedy těmto stromům brání v tom, aby rostly ještě výš? Všechno to přijde na mízu. Aby stromy rostly, potřebují přinést cukry získané fotosyntézou a živiny přiváděné přes kořenový systém všude tam, kde probíhá růst. A stejně jako krev cirkuluje v lidském těle, stromy jsou navrženy tak, aby ve svém těle cirkulovaly dva druhy mízy – nese všechny látky, které buňky stromu potřebují k životu.

První je míza floému. Obsahuje cukry generované v listech během fotosyntézy. Míza floému je hustá jako med a přes cévní svazky floému se dostává do ostatních částí rostliny např. do kořenů, nebo do zásobních struktur jako jsou hlízy nebo cibule. Na konci své cesty, floémová míza se zředí na vodnatou látku u paty stromu.

Hned vedle floému je další typ tkáně stromu: xylém. Tato tkáň je plná živin a iontů, jako je vápník, draslík a železo, které strom vstřebal svými kořeny. Tady u paty stromu, v jedné tkáni je více těchto částic než ve druhé, takže voda z mízy floému je absorbována do xylému k nápravě rovnováhy. Tento proces, nazývaný osmotický pohyb vytváří xylémovou šťávu bohatou na živiny, které pak budou cestovat po kmeni a šířit tyto živiny stromem.

Tato cesta však čelí hrozivé překážce: gravitaci. Ke splnění tohoto herkulovského úkolu se xylém spoléhá na tři síly: transpirace, kapilární působení a kořenový tlak.

V rámci fotosyntézy listy otevírají a zavírají póry zvané stomata. Tyto otvory propouštějí kyslík a oxid uhličitý dovnitř a ven z listu, ale také vytvářejí otvor, kterým se odpařuje voda. Toto odpařování, nazývané transpirace, vytváří podtlak v xylému a vytahuje vodnatou xylémovou mízu nahoru do stromu.

Tomuto tahu napomáhá základní vlastnost vody zvaná kapilární působení. V úzkých trubičkách rostlinných vláken, přitažlivost mezi molekulami vody a adhezní síly mezi vodou a jejím prostředím mohou porazit gravitaci. Tento kapilární pohyb se plně projevuje v xylémových vláknech tenčí než lidské vlasy.

K těmto silám působí i osmotický pohyb, který vytváří tlak v kořenech a vytlačování čerstvé xylémové mízy do kmene. Společně tyto síly vypouštějí mízu do závratných výšin a distribuují živiny do všech částí stromu.

Navzdory těmto sofistikovaným systémům každý centimetr je boj s gravitací. Jak stromy rostou vyšší a vyšší, zásoby těchto životně důležitých tekutin se začínají snižovat. V určité výšce, stromy si již nemohou dovolit ztrácet vodu, která se odpařuje během fotosyntézy. A bez fotosyntézy potřebné k podpoře dalšího růstu, strom místo toho obrátí své zdroje na existující větve. Tento model "hydraulického omezení", je v současnosti naše nejlepší vysvětlení, proč mají stromy omezenou výšku, i v perfektních podmínkách pěstování. Použitím tohoto modelu spolu s mírami růstu a známé potřeby živin a fotosyntézy, výzkumníci byli schopni navrhnout výškové limity pro konkrétní druhy stromů. Dosud tyto limity vydržely – dokonce i nejvyšší strom světa stále padá asi 15 metrů pod tuto hranici. Uvidíme na jak dlouho :-)