O Víně

Můj článek má dvě části, z nichž dnes představím teoretickou, příště pak část praktickou. Už delší dobu mi občas přichází na mysl otázka, jak to, že rostlina, známá nám jako réva vinná má tak specifické plody, tedy hrozny, nalité víceméně sladkou a různými chuťovými látkami naditou tekutinou...?

Toto je vlastně podotázka širšího „problému", jehož jsme svědkem každý rok z jara. Jak to, že v tomto období je Matka Příroda schopna během pár dnů (cca 15 až 20) vytáhnout z půdy miliardy tun hmoty, které jsou v zápětí na probouzejících se rostlinách a stromech proměněna v listy, květy a nové konce větviček? Jak to, že z půdního podloží jsou vybírány jen přesně takové látky a minerály, které jsou k vytvoření nových částí rostlin zapotřebí? Jak to, že i voda je rostlinami ze země (někdy po dráze až desítky metrů) "nasávána" směrem vzhůru, tedy proti gravitační síle Země? Jak to, že se v těchto výškách v pohodě udržuje po relativně dlouhou dobu, řádově stovky dnů?

Ano, otázka může být zodpovězena např. tak, že rostliny jsou výsledkem stamiliónů let přirozeného vývoje organismů na Zemi a během této selekce se z nich staly specialisté právě na tuto činnost. Někdo jiný by třeba řekl, že taková je zkrátka vůle Boha, nebo snad moderněji Velkého Architekta.

Podobných odpovědí by jistě mohlo být více. Nicméně nevysvětlují skutečnost, že rostliny zkrátka musí znát a ovládat nějaký mechanismus, jak minerály, vodu a jiné látky - z nichž budují samy sebe - zvednout a udržet nad úrovní, kde by jinak tato hmota nečinně ležela - tedy někde pod úrovní zemského povrchu - a to tak, že překonají všudypřítomnou zemskou přitažlivost.

V případě lidského organismu by snad tato otázka mohla mít odpověď srozumitelnější. Člověk v sobě uchovává vodu a jinou hmotu prostě proto, že má rozum, ruce a nohy a když má vody nedostatek, cítí pocit žízně. Protože ví, kde taková voda je, k takovému zdroji vody se přemístí, nabere si vody dostatek, napije se jí a hotovo šlus. Voda se pak z lidského těla dostane už jen vypařováním, nebo jiným přirozeným způsobem.

Jak si ale máme úplně stejné chování vysvětlovat u člověku tak vývojově vzdáleného organismu, jako je např. právě réva vinná? Chová se přeci úplně stejně: cítí-li rostlina potřebu specifické látky, např. vody, hořčíku, vápníku atd., prostě se ke zdroji takové látky přemístí (rozuměj natáhne kořeny či jiné své části) a tuto látku pohltí. Už toto zjištění nás musí uvádět v úžas. Jak ale rostlina pozná, nebo vycítí, kde ona potřebná látka je? Proč se kořen "žene" tím správným směrem? Musím bohužel tento směr úvah opustit a vrátit se k původnímu tématu „Proč teče voda nahoru", jinak by měl dnešní článek několik stran...

Zakladatel moderní optiky, mechaniky a teorie gravitace, arogantní, ale velmi chytrý sir Isaac Newton (1643 - 1727) pokusy zjistil, že každé těleso setrvává v klidu nebo rovnoměrném přímočarém pohybu, není-li vnějšími silami nuceno tento stav změnit.

V přírodě se spolu střetávají 4 základní síly, z nichž jednou a to tou nejslabší, je právě síla gravitační. K tomu, aby voda nebo minerály ležící pod povrchem Země změnily svou polohu a přemístily se směrem proti zemské gravitaci, musí réva vinná k jejímu překonání vyvinout jinou sílu, jejíž hodnota (velikost) je větší než ona gravitace. Newton sice také říkal, že gravitace je přímou akcí Boha, stejně jako všechny síly řádu a vitality, nicméně zkusme se vrátit na střední školu a zjistit, dokážeme-li sílu nutnou k přemístění zmíněné hmoty nějak blíže určit.

Gravitační zákon, určující míru gravitace (přitažlivosti) dvou těles, pracuje s hmotností obou těles, jejich vzdáleností a gravitační konstantou. Pravda je, že zjišťujeme-li vzájemné gravitační působení planety Země (jejíž hmotnost je asi 6 000 000 000 000 000 000 000 tun - tj. 6 miliard biliónů tun) a částeček minerálů či molekul vody, je sice hodnota takovéto gravitační síly mizivá, ale je větší než nula! Rostlina tedy musí vyvinout nějakou sílu, která překoná zemskou přitažlivost. Gravitační působení to však zjevně nebude - rostlina je sice nesčetněkrát hmotnější než atomy vody, které pohltí, ale v gravitačním poli Země nemá cenu o přitažlivé síle rostliny ani uvažovat.

Působí snad rostliny na atomy a molekuly živin a vody pomocí nábojů svého elektromagnetického pole? To by muselo každé stéblo trávy umět umně používat a měnit kladné a záporné náboje ve svém poli tak, aby atomy minerálu doslova dostrkalo tam, kde by je mohlo absorbovat. Pravdou je, že teoreticky by to šlo, elektromagentická síla je silou mnohem mnohem větší než jsou síly gravitační, ale model trávy se střídavým proudem se mi nějak nezdá.

Používá snad rostlina jaderné síly, tedy silnou či slabou interakci? Asi také těžko, tyto síly mají pouze malý dosah na úrovni atomárních jader a v měřítku řádu decimetrů či metrů (rozměr rostlin) nemají význam.

Réva a rostliny by snad mohly využívat efekt vzlínání z důvodu tzv. horror vacui, tedy nesprávně vykládanou skutečnost, kterou si můžeme každý doma vyzkoušet. Naplňte prázdnou láhev od vína asi do poloviny vodou a pak i otočte dnem vzhůru např. nad hrncem s vodou tak, aby hrdlo láhve bylo ponořeno pod hladinu vody v hrnci. Voda z láhve by snad měla díky zemské přitažlivosti do hrnce vytéci, ale to se nestane. Brání ji v tom atmosferický tlak miliard tun vzduchu, který je všude kolem nás - ten "tlačí" na hladinu vody v hrnci a nedovolí vytéct vodě z láhve. Efekt je zajímavější, je-li láhev průhledná a voda v ní nějak zabarvená.
Tento pokus byl dříve vysvětlován takto: Voda z láhve nevyteče, protože s vytékající vodou by v láhvi vznikalo vakuum a toho se příroda "bojí" - tedy "horror vacuui" - strach z prázdnoty. Proto by snad někdo mohl říct, že rostlina vytváří ve svých horních partiích podtlak, nebo že tam snižuje vnitřní tlak pod hodnotu běžného atmosferického tlaku a proto se do rostliny dovnitř dostávají částečky živin a vody vzlínáním, aby tam to vakuum nebylo příliš silné - toho se přeci příroda bojí. Jenže to by předpokládalo, že rostlina má kromě další výbavy především vzduchotěsný povrch, o čemž silně pochybuji. A navíc se příroda vakua nebojí - je všude kolem naší planety :-)

Je snad pohyb živin v lodyze rostliny směrem vzhůru výsledkem teplotní cirkulace tekutin? Jako že se nahoře v listech ohřejí od slunce, pak klesnou dolu do kořenů, vezmou s sebou náklad živin a ráno zase putují směrem vzhůru a tak jsou voda a minerály roznášeny v těle stromu či révy? O tom pochybuji stejně silně jako o předchozím bodě.

Lidské tělo má na vnitřní rozvoz živin svůj systém - krevní oběh, krev je médium a srdce je jeho motor. Je to u rostlin stejně? Mé dnešní teoretické úvahy mne zatím k žádnému přesvědčivému vysvětlení nepřivedly. Napadá mne ještě jedna úvaha - principem tzv. živé hmoty je přeci její kopírování, samoklonování, růst, čili buněčné dělení. Možná tedy jistá verze onoho vzlínání drobných částeček hmoty směrem vzhůru do oblastí rostlin s menší hustotou (resp. vnitřním tlakem) nebude tak úplně mimo mísu - tedy pokud ještě stále platí zákon zachování hmoty a Pascalův zákon o tlaku ve spojených nádobách (zde resp. o atmosferickém tlaku).

Pokud ani zde má lehce ovíněná hlava nevymyslela nic blízkého realitě :-), nezbývá mi než se přiklonit k závěru, že i v případě růstu rostlin zvolil Velký Architekt - ať již bývá tímto obratem označována neurčitá universální vlastnost hmoty, nebo nějaký vousatý děda-Stvořitel, nebo snad produkt Fibonaciho zlatého poměru 1,61 - tu správnou cestu. Žasnu nad realitou, žasnu nad běžnými každodenními zázraky... Vždyť vše vypadá tak jednoduše. Tak to má být, neboť jak říká základní poučka přírodozpytce, tzv. Okemova břitva: „Nejjednodužší varianta (řešení) je obvykle ta správná".

Necháváte někdo občas svou mysl surfovat v podobných tématech? Zapojí se někdo do této akademické debaty?