วิธีที่พืชเก็บสะสมน้ำไว้อย่างประหยัด
วิธีที่พืชเก็บสะสมน้ำไว้อย่างประหยัด
ไม่ใช่ต้นไม้ทุกชนิดซึ่งอยู่ที่อนุสาวรีย์แห่งชาติซาวาโรในแอริโซนาเป็นต้นไม้ที่ตระหนี่น้ำ. ในป่าไม้จำพวกสนแห่งขุนเขารินคันอันงามสง่านี้ น้ำส่วนใหญ่ก็ได้แต่ไหลผ่านเท่านั้น ซึมเข้าทางรากแล้วระเหยออกมาทางใบ. นั้นเป็นบริเวณของสวนสาธารณะที่อยู่ไกลออกไป. แต่ทะเลทรายที่ร้อนและแห้งแล้งบนที่ราบลุ่มต่างหากซึ่งเป็นที่ดึงดูดใจนักท่องเที่ยว. ณ ที่นี่เองต้นไม้ซึ่งตระหนี่น้ำเจริญงอกงามขึ้น ที่ซึ่งมีปริมาณน้ำฝนตามปกติน้อยกว่า 30 เซนติเมตรต่อปี.
มีต้นกระบองเพชรราว 50 ชนิดในสวนแห่งนี้ แต่ต้นกระบองเพชรที่กักน้ำไว้มากที่สุดมีชื่อเช่นเดียวกับอนุสาวรีย์แห่งชาตินี้คือ ต้นซาวาโรยักษ์หรือ Carnegiea gigantea. ซาวาโรเริ่มจากต้นกระจิริดแต่แล้วสุดท้ายก็มีขนาดใหญ่มหึมา. อย่างไรก็ตาม เพื่อจะถึงขั้นนั้นมันต้องใช้เวลา. เมล็ดของมันไม่ใหญ่ไปกว่าจุดมหัพภาคที่อยู่ท้ายประโยคนี้. เมื่อครบขวบปีแรก หน่ออ่อนอาจวัดขนาดได้เพียง 0.6 เซนติเมตรเท่านั้น. ลำต้นจะสูง 30 เซนติเมตรเมื่อเวลาผ่านไป 15 ปี จะสูงสองเมตรในเวลา 50 ปี และกิ่งแรกจะงอกเมื่ออายุได้ 75 ปี. ในช่วงเวลานี้ มันเริ่มออกดอกและผลิตเมล็ด. เมื่อโตเต็มอายุ ซาวาโรต้นหนึ่งจะให้เมล็ดนับหมื่น ๆ เมล็ดต่อปีประมาณ 40 ล้านเมล็ดตลอดช่วงชีวิต อาจมีแค่เมล็ดเดียวที่โตแล้วรอดจนแก่. มันอาจมีอายุถึง 200 ปี ลำต้นมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 80 เซนติเมตร สูง 15 เมตร และหนักถึง 10 ตัน—สี่ส่วนห้าของน้ำหนักเป็นน้ำ. และน้ำที่มันมี มันตระหนี่ใช้เอามาก ๆ!
นอกจากนั้นมันตะกรุมตะกรามอย่างยิ่งเพื่อจะได้น้ำ! รากของมันแตกแขนงเป็นตาข่ายไม่หยั่งรากลึกแต่กระจายออกในรัศมี 30 เมตรทุกทิศทุกทาง. หลังฝนตก รากเหล่านี้อาจดูดน้ำขึ้นมามากถึง 750 ลิตร ปริมาณมากพอที่ต้นซาวาโรจะใช้ได้ทั้งปี. ลำต้นทรงกระบอกประกอบด้วยแนวสันจำนวน 12 แนวหรือกว่านั้นทอดยาวในส่วนกลางของลำต้นและกิ่งเพื่อเสริมให้แข็งแรง. รอยพับจีบดุจดังหีบเพลงทำให้ต้นขยายตัวหรือหดตัวได้ขณะที่เก็บกักน้ำไว้หรือเมื่อน้ำลดลง. ผิวสีเขียวและเป็นมันของลำต้นทำหน้าที่สังเคราะห์แสงและรักษาความชื้น. หนามที่แหลมคมของมันทำให้สัตว์อื่นหมดความพยายามที่จะขโมยน้ำจากต้น.
แต่กลไกในการเก็บรักษาน้ำซึ่งน่าประหลาดที่สุดของต้นกระบองเพชรคือความสามารถในการผลิตอาหารของตนเองโดยแทบจะไม่สูญเสียน้ำเลย. การสังเคราะห์แสง—อันเป็นกระบวนการซึ่งพืชผลิตอาหาร—ต้องใช้น้ำจากราก, คาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ, และแสงอาทิตย์. ช่วงเวลากลางวัน พืชโดยมากจะขับน้ำส่วนใหญ่ออกทางรูหรือปากของใบพืช ในขณะเดียวกันใบก็รับคาร์บอนไดออกไซด์และแสงแดดซึ่งจำเป็นต่อการสังเคราะห์แสง.
อย่างไรก็ดี ต้นกระบองเพชรไม่อาจยอมให้มีการสูญเสียน้ำเช่นนั้นในช่วงเวลากลางวันท่ามกลางสภาพแวดล้อมที่ร้อนและแห้งแล้ง. ดังนั้น กระบองเพชรจะปิดรูหายใจตามลำต้นเพื่อหยุดการสูญเสียน้ำใด ๆ เนื่องจากการขับน้ำ. แต่ทว่า การทำเช่นนี้จะหยุดยั้งการรับคาร์บอนไดออกไซด์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์แสง ซึ่งจะทำได้ก็เฉพาะตอนที่มีแสงแดดเพื่อให้พลังงานที่จำเป็น. จะแก้ไขสภาพกลืนไม่เข้าคลายไม่ออกนี้ได้อย่างไร? ทำได้เนื่องจากการออกแบบทางชีววิทยาที่พิเศษไม่เหมือนใคร.
แก้สภาพกลืนไม่เข้าคลายไม่ออก
ค่ำคืนในทะเลทรายอากาศเย็น กระทั่งหนาวด้วยซ้ำ. กระบองเพชรจะเปิดส่วนที่ทำหน้าที่เหมือนปากใบตอนนั้น. มันจะรับคาร์บอนไดออกไซด์แต่ก็สูญเสียความชื้นเพียงเล็กน้อยโดยการขับน้ำออกสู่อากาศตอนกลางคืน. แต่เวลานี้ไม่มีการสังเคราะห์แสง. คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกสะสมไว้ในรูปแบบที่ต่างไปอย่างสิ้นเชิง อีกทั้งมีประสิทธิภาพสูงสุดก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่เรียกว่าระบบPEP ต่อมาก็จะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกและจะส่งไปยังตำแหน่งที่ตามปกติแล้วจะเกิดขบวนการสังเคราะห์แสงขึ้นในช่วงเวลากลางวัน.
การสังเคราะห์แสงในตัวมันเองแล้วเป็นขบวนการที่สลับซับซ้อนมากเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางเคมีที่แตกต่างกันราว 70 ชนิดและได้มีการกล่าวว่าเป็น “เหตุการณ์อันมหัศจรรย์อย่างแท้จริง.” วิธีการพิเศษซึ่งต้นกระบองเพชรจัดให้มีขึ้นตอนกลางคืนเพื่อสงวนน้ำไว้นั้นมีแต่เพิ่มความมหัศจรรย์ให้กับขบวนการนี้มากขึ้น. แน่นอน นักวิวัฒนาการกล่าวว่าทั้งหมดนี้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่เนื่องจากพืชหลากชนิดใช้วิธีดังกล่าว ความบังเอิญคงต้องก่อให้เกิดการอัศจรรย์ไม่ใช่ครั้งเดียวแต่หลายครั้ง. พยานหลักฐานบวกกับสามัญสำนึกชี้ให้เห็นว่าขบวนการนี้เกิดขึ้นสอดคล้องกับการออกแบบของพระผู้สร้างองค์ชาญฉลาด.
ให้ประโยชน์หลายอย่าง
ต้นซาวาโรให้บริการแก่ชุมชน. เริ่มต้นตอนปลายเดือนเมษายนและต่อเนื่องไปถึงเดือนมิถุนายน ดอกไม้สีขาวช่อใหญ่ปิดคลุมเป็นรูปหมวกตามยอดของลำต้นและตามกิ่งก้าน. ดอกไม้แต่ละดอกจะบานตอนกลางคืนและโรยในวันรุ่งขึ้น. แต่ซาวาโรแต่ละต้นจะสร้างภาพเช่นนี้คืนแล้วคืนเล่าเป็นเวลาสี่สัปดาห์ ผลิดอกบานสะพรั่งมากมายนับร้อยดอก. ภาพอันสวยสะดุดตานี่เองทำให้ดอกนี้ได้รับเกียรติเป็นดอกไม้ประจำรัฐแอริโซนา. พวกนก, ค้างคาว, ผึ้ง, และผีเสื้อ จะดูดกินน้ำหวานและทำการผสมเกสรของดอกไม้.
ผลไม้จะสุกระหว่างเดือนมิถุนายนและเดือนกรกฎาคม ซึ่งเป็นเวลาที่ หมูป่า, สุนัขป่า, สุนัขจิ้งจอก, กระรอก, มดเก็บเสบียงอาหาร, และนกจำนวนมากเพลิดเพลินกับการกินผลและเมล็ด. นกหัวขวานเจาะทำรังตามลำต้นและกิ่งมากเกินความจำเป็น แต่ต้นไม้รักษาแผลของมันด้วยเนื้อเยื่อลักษณะแผลเป็น เพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำ และต่อมานกอื่น ๆ หลายหลากใช้ประโยชน์จากโพรงเหล่านี้ รวมทั้งนกเค้าแมวเอลฟ์ นกแสก และเหยี่ยวเล็ก. การช่วงชิงรังคงเป็นไปอย่างดุเดือด.
หลายปีก่อน ชาวอินเดียนแดงใช้โพรงที่มีลักษณะคล้ายน้ำเต้าเหล่านี้เป็นเหยือกน้ำ. สันของลำต้นซาวาโรซึ่งรับน้ำหนักน้ำมหาศาลถูกนำไปใช้ในการสร้างที่พักและทำรั้ว. นอกจากนั้น เจ้ายักษ์สีเขียวเหล่านี้ยังให้ผลอย่างเหลือเฟือ โดยผลมีลักษณะคล้ายมะเดื่อมีน้ำมาก ซึ่งชาวอินเดียนแดงพื้นเมืองเผ่าปาปาโกใช้ไม้ยาว ๆ เขี่ยเอาจากยอดของลำต้นและกิ่ง. พวกเขานำผลไปทำแยม, น้ำเชื่อม, และเครื่องดื่มแอลกอฮอล์. เมล็ดเป็นอาหารของชาวอินเดียนแดงและไก่ของเขา. สำหรับเผ่าปาปาโกแล้วผลของซาวาโรสำคัญมากถึงขนาดถือฤดูเก็บผลเป็นการเริ่มต้นปีใหม่.
พืชในทะเลทรายมีวิธีการหลายอย่างเพื่อรับมือกับปัญหาเรื่องน้ำ. เมสคีท (พืชประเภทถั่ว) ได้น้ำมากเท่าที่มันต้องการ. มันจะหยั่งรากแก้วลงไป 10 ถึง 30 เมตรเพื่อหาแหล่งน้ำใต้ดิน. แต่หน่ออ่อนรอดผ่านระยะเวลาแห่งการแห้งแล้งอันยาวนานจนกระทั่งรากแก้วของมันหยั่งถึงน้ำได้อย่างไร? นั่นเป็นสิ่งลึกลับในทะเลทรายอีกอย่างหนึ่งที่ยังอธิบายไม่ได้. เซียเรียสซึ่งมีดอกบานตอนกลางคืนจะผลิกระเปาะขึ้นมาอันหนึ่งเพื่อทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำส่วนตัวซึ่งอยู่ใต้ดิน. พุ่มไม้คริอะโซทส่งรากไปไกลเพื่อดูดน้ำ และขณะเดียวกันมันก็จะขับสารพิษออกมาเพื่อทำลายยอดอ่อนของพืชอื่น ๆ ซึ่งเริ่มงอกขึ้นใกล้ ๆ มัน.
บรรดาต้นที่ออกดอกปีละครั้งในฤดูใบไม้ผลิและเป็นดุจพรมคลุมทะเลทรายด้วยสีสดใสวิจิตรพิสดารนั้นไม่มีสักต้นเดียวมีวิธีการอันเฉียบแหลมเพื่อรอดผ่านช่วงที่ขาดแคลนน้ำ. ถ้าอย่างนั้นมันจัดการกับปัญหานี้ได้อย่างไร? โดยที่มันหลีกเลี่ยงการขาดแคลนน้ำโดยสิ้นเชิง! ภายในเมล็ดของมันมีเคมีซึ่งเป็นตัวสกัดกั้นเพื่อป้องกันไม่ให้เมล็ดนั้นแตกยอดอ่อน. ฝนห่าใหญ่จะชะล้างเคมีซึ่งสกัดกั้นนั้นออกไป แล้วเมล็ดจะงอกและเติบโตขึ้น ต้นพืชจะออกดอกและผลิตเมล็ดเพื่อต้นใหม่ต่อไปในอนาคต. จำเป็นต้องมีปริมาณน้ำฝนอย่างน้อยที่สุด 13 มิลลิเมตรที่จะขจัดตัวสกัดกั้นนั้น ปริมาณฝนที่เบาบางไม่เพียงพอที่จะทำเช่นนั้น. เมล็ดเหล่านี้สามารถวัดปริมาณน้ำฝนได้ถ้าจะว่าไป และถ้าหากน้ำฝนไม่ทำให้พื้นดินเปียกชุ่มพอเพื่อให้เมล็ดเติบโตจนครบวงจรชีวิตของมันแล้วละก็ เมล็ดจะกบดานอยู่. มันจะไม่เริ่มในสิ่งที่มันทำไม่สำเร็จ.
ซาวาโรมีเพื่อนบ้านที่น่าสนใจ ใช่ไหม?
[รูปภาพหน้า 20]
ดอกและผลของซาวาโร
[รูปภาพหน้า 21]
ลำต้นสูงนี้ใช้เป็นคอนของพวกเหยี่ยว
[ที่มาของภาพ]
Frank Zullo