Drewno (i nie tylko) w akwarium

Różne aspekty akwarystyki.
Awatar użytkownika
EyeQueue
Posty: 434
Rejestracja: środa 03 lis 2021, 20:14
2
Lokalizacja: Rembertów(-Ursynów)
Imię: Andrzej
Has thanked: 12 times
Been thanked: 101 times
Wiek: 52

To będzie wątek w odcinkach, bo materiału jest sporo.
Tak sobie myślę, że dobrze byłoby na razie nie odpowiadać, zanim nie skończę. Ewentualnie nie odpowiadać w ogóle, dyskusję pozostawiając na inne wątki, ten bowiem będzie miał charakter bardziej encyklopedyczny. Chociaż nie mogę obiecać, że nie będzie elementów dyskusyjnych, a nawet obrazoburczych dla akwarystycznych tradycjonalistów, bo nie byłbym sobą...
Odpuszczę natomiast sobie i Wam odnośniki w tekście do literatury, bo to nie jest tekst naukowy, lecz popularny. Może wrzucę bibliografię w ostatnim odcinku.

No dobra, do dzieła...

Odcinek 1.
Struktura drewna w dużym uproszczeniu
Trochę będzie tutaj autoplagiatu, bo cytuję po trosze swoją własną monografię o badaniu dziur po serze.

Drewno jest złożoną strukturą biologiczną, na którą składa się wiele różnych substancji chemicznych i typów komórek, których wspólną rolą jest zaspokojenie potrzeb rośliny. Tkanka drzewna ukształtowała się w wyniku ewolucji, by pełnić trzy zasadnicze funkcje: przewodzenie wody od korzeni do liści, mechaniczne wzmacnianie struktury organizmu oraz gromadzenie substancji biochemicznych. W ciągu milionów lat powstało ok. 60 tysięcy gatunków o unikalnych właściwościach. Fakt, że w Polsce mamy tych gatunków drobne kilkadziesiąt (i to tylko dzięki włączeniu części krzewów, np.: leszczyny, czeremchy, jałowca) jest pokłosiem epoki lodowcowej — gdy w Afryce lub Amazonii lasy rosły nieprzerwanie przez miliony lat, u nas zaczęły na nowo ekspansję dopiero po ustąpieniu lodowca.

Zrozumienie zależności, leżących u podstaw powstania tego złożonego materiału, jest istotne także z punktu widzenia człowieka, który nauczył się wykorzystywać drewno w zupełnie innych celach. Należy przy tym zdefiniować i rozgraniczyć części składowe drewna na różnych poziomach, odpowiadających różnym zastosowaniom, wymagającym wiedzy do nich dostosowanej. Inżynierowi, zajmującemu się konstrukcjami z drewna litego, jest potrzebna wiedza na temat makroskopowej anatomii drewna, wpływającej na właściwości mechaniczne.
Znajomość wpływu struktury drewna na wytrzymałość, rozkładu rozmiarów cząstek, chemii drewna i fizykochemicznych podstaw adhezji jest potrzebna projektantom tworzyw drzewnych, od sklejki do WPC.
Z kolei biotechnolog, opracowujący założenia procesowe do hydrolizy drewna, powinien znać zagadnienia mikroskopowej struktury drewna, chemii
drewna i biochemii enzymów.
A akwarysta?
W zasadzie akwarysta powinien znać się na wszystkim (poszukajcie sobie układów scalonych na naszym forum — zrozumiecie, o co mi chodzi), ale jeśli chodzi o drewno, to najważniejsze jest pytanie, czy jest bezpieczne dla organizmów wodnych. Pytanie, czy jest ładne, pozostawiam bez odpowiedzi, bo de gustibus non est disputandum. Ciekawym, choć nieoczywistym pytaniem jest też, czy może być dobrym, czyli efektywnym siedliskiem bakterii nitryfikacyjnych lub źródłem węgla dla bakterii denitryfikacyjnych. Szczerze — nie wiem, czy w tym wątku dojdziemy w ogóle do tych zagadnień.

Cechą wspólną dla drewna jest obecność tworów, które z biologicznego punktu widzenia nie są już komórkami. Komórki bowiem składają się z żywego protoplastu i ochraniającej go ściany komórkowej. W dojrzałym drewnie funkcjonalność jest ograniczona niemal wyłącznie do ścian komórkowych, a protoplast zostaje przez organizm usunięty, tworząc pustą przestrzeń zwaną lumenem (lub światłem komórki). Tradycja nauki o drewnie każe te pozostałości nazywać też komórkami, choć to przecież już jest trup. W niektórych przypadkach lumen może być wypełniony przez inne substancje,
np. gumożywice, lub przez wcistki, czyli komórki miękiszowe przerastające przez jamki. Nota bene obecność wcistków powoduje, że przez zatkany lumen nie może być transportowana woda. Dla akwarystów powoduje to znaczne wydłużenie czasu potrzebnego na utopienie drewna, dla całej reszty ludzkości — możliwość przechowywania różnych napojów w drewnianych beczkach. Tylko jak ludzkość popłynęła do Ameryki, okazało się, że tam beczki ciekną, bo tamtejsze gatunki dębu są owych wcistków pozbawione.

Wracając do tematu: na poziomie makro- i mikroskopowym najważniejsza różnica w strukturze drewna pokrywa się z podziałem systematycznym roślin nasiennych, do których należą wszystkie gatunki drzewiaste, na nagozalążkowe (drewno iglaste) i okrytozalążkowe (drewno liściaste). Gatunki z tych jednostek taksonomicznych różnią się przede wszystkim występowaniem innego zróżnicowania komórek. W drewnie iglastym występują cewki,
promienie rdzeniowe, komórki miękiszowe i przewody żywiczne, natomiast w skład drewna liściastego wchodzą naczynia, włókna, komórki miękiszowe i promienie rdzeniowe. Szczegółowe opisy ich budowy i funkcji można znaleźć w wielu źródłach, ale myślę, że tutaj możemy sobie je podarować. Jedyne, co moim zdaniem warto zaznaczyć, to najważniejsze elementy, odróżniające zarazem drewno iglaste od liściastego.

Cewki – stanowią zdecydowaną większość (90 %) drewna iglastego, będąc jednocześnie mniej ewolucyjnie zaawansowanym tworem — pełnią funkcję zarówno konstrukcyjną (mechaniczną), jak i przewodzącą (wodę i składniki pokarmowe). Ich średnica to ok. 35 μm, czyli trudno je zobaczyć gołym okiem.
Włókna drzewne o zdrewniałych ściankach są najbardziej wytrzymałymi elementami anatomicznymi drewna. Występują w ewolucyjnie bardziej zaawansowanym drewnie liściastym i mają bardzo mały przekrój (średnica ok. ok. 15 μm). Skoro w wyniku ewolucji nastąpiła specjalizacja komórek, to funkcję przewodzącą w drewnie liściastym pełnią inne elementy. Są to naczynia, o średnicy 0,1 do 0,5 mm, czyli sporo większe i widoczne gołym okiem. Ich długość to ok. 10 cm i łączą się ze sobą w cały system wodociągowy.

W tym miejscu warto wspomnieć o jeszcze jednym szczególe anatomicznym. W okresie wiosennym, gdy wegetacja jest intensywna, komórki drzewne są większe i jaśniejsze. W okresie letnio-jesiennym, gdy tempo wzrostu maleje, komórki stają się mniejsze i ciemniejsze. Widzieliście to wielokrotnie — w ten sposób powstają słoje, zwane fachowo przyrostami rocznymi. Różnice zabarwienia bywają duże i małe, stąd nie każde drewno ma taki sam rysunek. W drewnie liściastym powoduje to wyróżnienie kolejnych dwóch klas. Drewno rozpierzchłonaczyniowe, w którym naczynia są mniej więcej równej (niezbyt dużej) wielkości i rozrzucone po całym przekroju oraz drewno pierścieniowonaczyniowe, w którym naczynia są duże i małe, ale te duże zgrupowane są w strefie drewna wczesnego (wiosennego). W ten sposób gołym okiem zobaczycie, że w drewnie dębu występują jakby pierścienie z licznymi dziurkami, a pomiędzy nimi jest mniej porowata strefa drewna późnego (letnio-jesiennego). A przykład drewna rozpierzchłonaczyniowego? Lipa. Dlatego właśnie działają kostki lipowe, dając równomierny strumień drobnych bąbelków powietrza.

O chemicznej strukturze drewna będzie w kolejnym odcinku. Dziś już nie zdążę, więc cierpliwości, bo praca też czeka...
Si possides amicum, in tentatione posside eum et non facile credas illi. (Sir 6:7)
Ceterum censeo Unionem Europaeam esse delendam. (EyeQueue)

ʎuмızp ozpɹɐq ʇsǝ! ʇɐıмş
ODPOWIEDZ