# ต้นไม้ยกน้ำขึ้นสูงได้อย่างไร

> ต้นไม้ที่สูงที่สุดที่รู้จักคือเรดวูดชายฝั่งสูง 116 เมตร ทุกวันมันยกน้ำจากดินขึ้นไปถึงใบบนยอด โดยไม่มีหัวใจและไม่มีปั๊ม งานวิจัยใหม่แสดงว่าคลื่นความร้อนทำอะไรกับระบบนี้ นี่คือวิธีที่มันทำงาน

Interactive film: https://www.planetpast.com/stories/how-trees-lift-water/?lang=th  
Publisher: PlanetPast (https://www.planetpast.com/) · d => T('readPublished', l, { d: dateIn(d, l) }) 2026-10-19 · Biology, Physics, Earth science

## บทนำ

### ร้อยเมตรโดยไม่มีปั๊ม
*ต้นไม้ในข่าว*

ความร้อนทำอะไรกับต้นไม้ที่สูงที่สุด

ต้นไม้ที่สูงที่สุดที่รู้จักคือเรดวูดชายฝั่ง (coast redwood) สูงหนึ่งร้อยสิบหกเมตร ทุกวันมันยกน้ำจากดินขึ้นไปถึงใบรูปเข็มบนยอด โดยไม่มีหัวใจและไม่มีปั๊ม มันทำได้อย่างไร ระบบนี้กำลังเป็นข่าว งานวิจัยที่รายงานเมื่อฤดูใบไม้ร่วงนี้ นักวิทยาศาสตร์จาก UC Davis พบว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงในใบของเรดวูดอายุน้อย ซึ่งเป็นวิธีที่ใบสร้างอาหารจากแสงแดด ลดลงราวครึ่งหนึ่งเมื่ออุณหภูมิเพิ่มจากสามสิบเป็นสี่สิบองศาเซลเซียส ในคลื่นความร้อน ต้นไม้ปิดรูเล็ก ๆ บนใบเพื่อเก็บน้ำไว้ และนั่นมีราคาที่ต้องจ่าย จะเข้าใจว่าทำไม ต้องเริ่มจากปริศนาเรื่องปั๊ม

- **116.07 ม.**: ไฮพีเรียน เรดวูดชายฝั่ง (กินเนสส์)

- ที่ 30 °C: 100%
- ที่ 40 °C: ≈ 50%

- **2**: คลื่นความร้อนที่วัดได้ในป่า
- **ชิ้นแรก**: งานวิจัยว่าเรดวูดชายฝั่งตอบสนองต่อความร้อนอย่างไร

บทนำ · ข่าว

#### เรดวูดในความร้อน

Science News (12 ต.ค. 2026): L. Klinek, T. Magney และคณะ รายงานในวารสาร Journal of Geophysical Research: Biogeosciences ว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงในใบของเรดวูดชายฝั่งอายุน้อยลดลงราวครึ่งหนึ่งเมื่ออุณหภูมิเพิ่มจาก 30 °C เป็น 40 °C การเก็บตัวอย่างภาคสนามในเขตเมนโดซิโน แคลิฟอร์เนีย ตั้งแต่กรกฎาคม 2022 ถึงตุลาคม 2024 ครอบคลุมคลื่นความร้อนสองครั้ง ในความร้อนจัด ใบบางส่วนร้อนกว่าอากาศถึง 10 °C บ่งว่าปากใบปิดลงอย่างน้อยบางส่วน ทรอย แม็กนีย์ระบุว่าเป็นงานวิจัยแรกที่ศึกษาว่าเรดวูดชายฝั่งตอบสนองต่อความร้อนอย่างไร

เป็นงานวิจัยแรกเพียงชิ้นเดียวในต้นอายุน้อย ผู้วิจัยระบุว่ายังไม่รู้ว่าความเสียหายถาวรเริ่มที่จุดใด วิธีใช้: เลือกบทหรือกด ← → ลากเพื่อหมุน เกือบทุกช่วงมีปุ่มให้กด

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลอง ขนาด ความเร็ว และโมเลกุลไม่ได้เป็นไปตามสัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [Science News: When climate change brings the heat, what happens to a mighty redwood? (12 Oct 2026)](https://www.sciencenews.org/article/climate-change-heat-redwood-temperature); [UC Davis: Coast redwoods slow their “breathing” and “eating” when temperatures spike (28 Sept 2026)](https://www.ucdavis.edu/climate/news/coast-redwoods-slow-their-breathing-and-eating-when-temperatures-spike); [Guinness World Records: Tallest tree living](https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/tallest-tree-living)

## บทที่ I · ปริศนา

### ไม่มีปั๊มดูดใดทำได้
*บทที่ I · ปริศนา*

ทำไมการดูดจึงหยุดที่ราวสิบเมตร

ลองยกน้ำด้วยปั๊มดูด การปั๊มดึงอากาศออกจากท่อ แล้วน้ำหนักของบรรยากาศที่กดลงบนผิวน้ำด้านนอกก็ดันน้ำขึ้นไปในท่อ แต่อากาศดันได้แรงเพียงเท่านั้น แม้ในท่อจะเป็นสุญญากาศสมบูรณ์ น้ำก็หยุดสูงขึ้นที่ราวสิบจุดสี่เมตร เหนือจากนั้น ปั๊มก็ได้แต่ดูดที่ว่างเปล่า ท่อสูงขึ้นเรื่อย ๆ แต่น้ำไม่ขยับขึ้นอีก ต้นเรดวูดยกน้ำได้สูงกว่านี้มากกว่าสิบเท่า โดยไม่มีปั๊มเลย ต้องมีอะไรอย่างอื่นที่ไม่ใช่การดูด

![ปั๊มแบบนี้ใช้ได้เฉพาะเมื่อน้ำอยู่ห่างจากตัวปั๊มไม่เกินราว 10 ม. ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/c8/c8e967bb84d3faea.jpg)

$$h_{\max} = \dfrac{p_{\text{air}}}{\rho\, g} \approx \dfrac{101\,000}{1000 \times 9.8} \approx 10.3\ \text{m}$$
- $p_{\text{air}}$: ความดันอากาศที่ระดับน้ำทะเล ปาสกาล
- $\rho$: ความหนาแน่นของน้ำ
- $g$: ความเร่งโน้มถ่วง

ตำราระบุราว 10.4 ม. ค่าที่แท้จริงขึ้นกับความดันอากาศในวันนั้น

- ปั๊มดูดที่ดีที่สุด: ≈ 10.4 m
- ไฮพีเรียน ต้นที่สูงที่สุด: 116.07 m

บทที่ I · ปริศนา

#### ถูกอากาศดัน

LibreTexts: แม้ปั๊มสุญญากาศที่ดีที่สุดก็ดึงน้ำขึ้นได้เพียงราว 10.4 ม. (34 ฟุต) เพราะน้ำหนักของน้ำที่สูงขนาดนั้นพอดีกับความดันของบรรยากาศ ราว 0.1 MPa (หนึ่งบรรยากาศ) ปั๊ม “ดูด” ไม่ได้ดึงจริง ๆ มันเอาอากาศออก แล้วบรรยากาศดันน้ำขึ้นไป

ท่อและถังวาดตามสัดส่วนของกันและกัน ไม่ใช่กับต้นไม้

แหล่งข้อมูล: [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory); [Guinness World Records: Tallest tree living](https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/tallest-tree-living)

## บทที่ II · ดึงจากด้านบน

### ใบไม้ที่รั่ว
*บทที่ II · ดึงจากด้านบน*

อาหารเข้า น้ำออก

คำตอบเริ่มที่ใบไม้ ผิวใบมีรูเล็ก ๆ กระจายอยู่ทั่ว เรียกว่าปากใบ (stomata) ปากใบเปิดเพื่อให้คาร์บอนไดออกไซด์เข้ามา ซึ่งใบต้องใช้สร้างน้ำตาล แต่รูที่เปิดอยู่ทุกรูก็ปล่อยไอน้ำออกไปด้วย การเสียน้ำแบบนี้เรียกว่าการคายน้ำ (transpiration) และรวมกันแล้วมหาศาล ต้นโอ๊กใหญ่หนึ่งต้นคายน้ำได้ราวหนึ่งแสนห้าหมื่นลิตรต่อปี ถ้าปิดรู น้ำก็อยู่ข้างใน แต่คาร์บอนไดออกไซด์ก็เข้ามาไม่ได้เช่นกัน พืชทุกต้นจึงต้องชั่งน้ำหนักระหว่างอาหารกับน้ำตลอดทั้งวัน

![แต่ละรูมีเซลล์คุมสองเซลล์ประกบอยู่ เมื่อเซลล์พองตัว รูจะเปิด เมื่อเซลล์เหี่ยว รูจะปิด ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/55/550bccbefd8ad879.jpg)

![USGS: ต้นไม้คายน้ำมากขึ้นเมื่ออากาศร้อน ลมแรง และแห้ง และคายน้อยลงเมื่ออากาศชื้น ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/b5/b53ae47658dbf2c6.jpg)

- **สูงสุด 90%**: ของน้ำที่รากดูดขึ้นมาอาจเสียไปกับการคายน้ำ
- **≈ 10%**: ของความชื้นในอากาศมาจากพืช (USGS)

บทที่ I · ปริศนา

#### การคายน้ำ

USGS: การคายน้ำคือการที่พืชปล่อยไอน้ำออกมา ส่วนใหญ่ผ่านปากใบ และเป็นแหล่งความชื้นราว 10% ในบรรยากาศ ต้นโอ๊กใหญ่หนึ่งต้นคายน้ำได้ราว 40,000 แกลลอนสหรัฐต่อปี ไร่ข้าวโพดหนึ่งเอเคอร์ 3,000–4,000 แกลลอนต่อวัน และอัตรานี้เพิ่มตามอุณหภูมิและลม และลดลงเมื่ออากาศชื้น Raven Biology (LibreTexts): น้ำที่รากดูดขึ้นมาอาจเสียไปทางนี้ได้ถึง 90%

40,000 แกลลอนสหรัฐ เท่ากับราว 150,000 ลิตร

แหล่งข้อมูล: [USGS Water Science School: Evapotranspiration and the water cycle (PDF copy, Columbia IRI)](https://fdacourse.iri.columbia.edu/documents/M1U2_Clouds/Clouds_Readings/S3_Clouds_Readings/S3_Evapotranspiration_The_Water_Cycle_USGS.pdf); [LibreTexts Biology (Raven Biology): Movement of water and minerals in the xylem](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Map:_Raven_Biology_12th_Edition/36:_Transport_in_Plants/36.02:_Water_and_Mineral_Absorption/36.2.1:_Movement_of_Water_and_Minerals_in_the_Xylem)

### น้ำที่เกาะกันไว้
*บทที่ II · ดึงจากด้านบน*

สายของโมเลกุล

โมเลกุลน้ำเหนียวติดกัน แต่ละโมเลกุลสร้างแรงดึงดูดอ่อน ๆ กับโมเลกุลข้างเคียง เรียกว่าพันธะไฮโดรเจน (hydrogen bond) น้ำจึงเกาะกันเป็นสายต่อเนื่อง นี่คือแรงโคฮีชัน (cohesion) น้ำยังเกาะติดผนังของท่อแคบ ๆ ที่มันไหลผ่าน นี่คือแรงแอดฮีชัน (adhesion) สองแรงนี้รวมกันทำให้น้ำสายเล็ก ๆ ทำตัวคล้ายเชือกเส้นหนึ่ง เมื่อโมเลกุลหนึ่งระเหยออกจากใบ มันจะดึงโมเลกุลถัดไปขึ้นมาตาม แล้วโมเลกุลนั้นก็ดึงโมเลกุลต่อไป ต่อกันลงไปจนถึงราก ลองดูสายน้ำเคลื่อนขึ้นเมื่อด้านบนระเหย

![แรงดึงระหว่างโมเลกุลแบบเดียวกันนี้เองที่ทำให้น้ำเกาะกันเป็นหยดกลม ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/6f/6fec23f3c8b025f7.jpg)

- แรงโคฮีชัน: น้ำกับน้ำ
- แรงแอดฮีชัน: น้ำกับผนังท่อ

- **≈ 200 เท่า**: ของแรงดันบรรยากาศ: แรงดึงที่มีรายงานว่าทำให้สายน้ำขาด

บทที่ II · ดึงจากด้านบน

#### แรงโคฮีชันและแรงแอดฮีชัน

LibreTexts: แรงโคฮีชันคือสมบัติที่โมเลกุลน้ำเกาะกันด้วยพันธะไฮโดรเจนที่มันสร้าง แรงแอดฮีชันคือแรงดึงดูดระหว่างน้ำกับผนังไซเล็ม การวัดบ่งว่าต้องใช้แรงตึงถึง 21 MPa จึงจะทำให้สายน้ำขาด ความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเลอยู่ที่ราว 0.1 MPa ดังนั้น 21 MPa จึงมากกว่าราว 200 เท่า

MPa: เมกะปาสกาล หนึ่งล้านปาสกาล โมเลกุลวาดขยายใหญ่มาก พันธะแสดงเป็นเส้นประ

แหล่งข้อมูล: [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory)

### ถูกดึง ไม่ใช่ถูกดัน
*บทที่ II · ดึงจากด้านบน*

น้ำภายใต้แรงตึง

น้ำในต้นไม้จึงไม่ได้ถูกดันขึ้นจากด้านล่าง แต่ถูกดึงจากด้านบน และอยู่ภายใต้แรงตึง คือความดันที่ต่ำกว่าศูนย์ เหมือนหนังยางที่ถูกยืด นักพฤกษศาสตร์ติดตามมันด้วยค่าที่เรียกว่าศักย์ของน้ำ (water potential) วัดเป็นเมกะปาสกาล หนึ่งเมกะปาสกาลเท่ากับราวสิบเท่าของแรงดันอากาศ ในตัวอย่างหนึ่งจากตำรา ค่านี้ในรากอยู่ที่ราวลบศูนย์จุดสอง ในลำต้นลบศูนย์จุดหก และในใบบนยอดลบหนึ่งจุดห้า อากาศแห้งยังต่ำกว่านั้นมาก ราวลบหนึ่งร้อย ซึ่งไม่ใช่ความดันของอากาศ แต่บอกว่ามันดึงน้ำเข้าหาตัวแรงแค่ไหน น้ำเคลื่อนไปหาค่าที่ต่ำกว่าเสมอ จึงไหลจากดินสู่ราก สู่ใบ สู่ท้องฟ้า โดยใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ ไม่ใช่พลังงานของต้นไม้

- ปั๊มดัน: ความดันสูงกว่าศูนย์
- ต้นไม้ดึง: ความดันต่ำกว่าศูนย์

- ราก: −0.2
- ลำต้น: −0.6
- ใบบนยอด: −1.5

- **ดวงอาทิตย์**: ให้พลังงานที่ทำให้น้ำระเหย
- **≈ −2 MPa**: แรงตึงที่การคายน้ำสร้างได้ที่ผิวใบ (เป็นค่าอีกแบบหนึ่ง)

- ดิน → ราก: −0.2
- ราก → ลำต้น → ใบ: −0.6 → −1.5
- ใบ → อากาศแห้ง: ≈ −100

บทที่ II · ดึงจากด้านบน

#### ศักย์ของน้ำ

LibreTexts: การคายน้ำสร้างความดันลบ (แรงตึง) ราว −2 MPa ที่ผิวใบ ในตัวอย่างของตำรา ศักย์ของน้ำลดจากราว −0.2 MPa ในเซลล์ราก เป็น −0.6 MPa ในลำต้น −1.5 MPa ในใบบนยอดต้นไม้ และราว −100 MPa ในบรรยากาศ น้ำเคลื่อนจากศักย์สูงไปหาศักย์ต่ำ

ค่าจริงแตกต่างไปตามชนิดพืช เวลาของวัน และความชื้นของดิน

แหล่งข้อมูล: [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory)

### กิ่งไม้ในขวดแก้ว
*บทที่ II · ดึงจากด้านบน*

ทฤษฎีถูกทดสอบครั้งแรก

แนวคิดนี้เรียกว่าทฤษฎีโคฮีชัน-เทนชัน (cohesion-tension theory) นักวิทยาศาสตร์ชาวไอริชสองคน คือเฮนรี ดิกซัน นักพฤกษศาสตร์ และจอห์น โจลี นักฟิสิกส์ ตีพิมพ์มันใน ค.ศ. 1895 ในการทดลองหนึ่ง พวกเขาปิดผนึกกิ่งเมเปิลที่มีใบไว้ในหลอดแก้วหนา โดยให้ปลายกิ่งที่ตัดยื่นลงไปในน้ำ กิ่งไม้ยังคงดึงน้ำขึ้นไปได้ แม้ต้องสู้กับความดันสามเท่าของอากาศปกติ แปลว่าใบดึงน้ำได้แรงกว่าแรงที่อากาศสามบรรยากาศดันกลับ เกินกว่าที่การดูดใด ๆ จะทำได้ พวกเขาเสนอว่าต้นไม้ไม่ต้องออกแรงของตัวเองเลยในการยกน้ำ ในเวลานั้นนักพฤกษศาสตร์ยังเห็นต่างกัน แต่ทุกวันนี้ทฤษฎีโคฮีชัน-เทนชันคือคำอธิบายในตำรา

![ขณะนั้นโจลีเป็นนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงแล้ว ส่วนดิกซันยังเป็นนักพฤกษศาสตร์หนุ่ม ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/a6/a6f499587882a992.jpg)

- **3 เท่า**: ของความดันอากาศปกติ ภายในหลอด

> สมบัติด้านแรงดึงของน้ำทำให้ต้นไม้ยกของเหลวขึ้นไปได้โดยไม่ต้องออกแรงใด ๆ เลย (The Scientist สรุปข้อเสนอของดิกซันและโจลี)

บทที่ II · ดึงจากด้านบน

#### ทฤษฎีโคฮีชัน-เทนชัน

The Scientist: ใน ค.ศ. 1895 จอห์น โจลี นักฟิสิกส์ชาวไอริช และเฮนรี ดิกซัน นักพฤกษศาสตร์หนุ่ม ตีพิมพ์บทความของพวกเขาในวารสาร Philosophical Transactions of the Royal Society B (เล่ม 186) พวกเขาใส่กิ่งเมเปิลไว้ในหลอดแก้วหนา โดยให้ปลายที่ตัดยื่นลงในขวดน้ำเล็ก และเฝ้าดูกิ่งไม้เคลื่อนน้ำได้แม้ต้องสู้กับความดันสามเท่าของบรรยากาศปกติ ขณะนั้นนักพฤกษศาสตร์ยังเห็นต่างกันว่าต้นไม้ใช้พลังงานยกน้ำหรือไม่ ดิกซันและโจลีเสนอว่าสมบัติด้านแรงดึงของน้ำทำสิ่งนี้ได้โดยไม่ต้องออกแรง

อุปกรณ์ในฉากเป็นภาพร่างอย่างง่าย ไม่ใช่แบบจำลองของจริง

แหล่งข้อมูล: [The Scientist: 19th-century experiments explained how trees lift water](https://www.the-scientist.com/19th-century-experiments-explained-how-trees-lift-water-32093); [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory)

## บทที่ III · สายน้ำที่เปราะบาง

### ท่อที่ทำจากเซลล์ที่ตายแล้ว
*บทที่ III · สายน้ำที่เปราะบาง*

ระบบท่อของต้นไม้

น้ำเดินทางผ่านเนื้อไม้ ในเนื้อเยื่อที่เรียกว่าไซเล็ม (xylem) ท่อของมันทำจากเซลล์ที่ตายเมื่อโตเต็มที่ เหลือไว้เป็นท่อกลวงที่มีผนังแข็งแรงด้วยลิกนิน (lignin) สารเหนียวแข็งที่ทำให้เนื้อไม้แข็ง ผนังที่แข็งสำคัญมาก เพราะแรงดึงจะบีบท่อที่อ่อนให้แฟบ เหมือนหลอดดูดเมื่อเราดูดแรงเกินไป ในพืชสนอย่างเรดวูด ท่อเหล่านี้คือเซลล์แคบ ๆ เรียกว่าเทรคีด (tracheid) ที่เชื่อมกันผ่านรูเปิดเล็ก ๆ เรียกว่าพิต (pit) ลองดูน้ำที่ไต่ขึ้นจากเซลล์หนึ่งสู่อีกเซลล์หนึ่ง ในต้นไม้สูง สายน้ำเหล่านี้ยาวกว่าร้อยเมตร และต้องไม่ขาดตอน

![ไม้ดอกมี “ท่อลำเลียง” กว้างที่ทำจากเซลล์ซึ่งเปิดทั้งสองปลายเพิ่มเข้ามา ส่วนพืชสนไม่มีเลย ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/34/34e367e3422bba33.jpg)

- เทรคีด (tracheid): แคบ เชื่อมกันผ่านพิต เป็นแบบเดียวที่พืชสนมี
- เวสเซลเอลิเมนต์ (vessel element): กว้าง ต่อกันหัวท้าย ไม่มีในพืชสน

- **ตายแล้ว**: เซลล์เมื่อโตเต็มที่ เหลือเพียงผนัง
- **> 100 ม.**: สายน้ำต่อเนื่องในต้นไม้ที่สูงที่สุด

บทที่ III · สายน้ำที่เปราะบาง

#### ไซเล็ม

เวสเซลเอลิเมนต์และเทรคีดสูญเสียส่วนที่มีชีวิตเมื่อโตเต็มที่ และทำงานเป็นเซลล์กลวงที่ตายแล้ว มีผนังเสริมลิกนินอย่างแข็งแรง ผนังด้านข้างมีพิตที่เชื่อมกับเซลล์ข้างเคียง เวสเซลเอลิเมนต์ซึ่งเปิดทั้งสองปลายไม่มีในพืชสน พืชสนจึงใช้เทรคีดอย่างเดียว Raven Biology (LibreTexts): ท่อไซเล็มและเทรคีดมีโครงสร้างที่ปรับให้รับการเปลี่ยนแปลงความดันขนาดใหญ่ได้

เซลล์ในฉากวาดใหญ่กว่าเทรคีดจริงมาก

แหล่งข้อมูล: [Wikipedia: Vessel element](https://en.wikipedia.org/wiki/Vessel_element); [LibreTexts Biology (Raven Biology): Movement of water and minerals in the xylem](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Map:_Raven_Biology_12th_Edition/36:_Transport_in_Plants/36.02:_Water_and_Mineral_Absorption/36.2.1:_Movement_of_Water_and_Minerals_in_the_Xylem)

### เมื่อสายน้ำขาด
*บทที่ III · สายน้ำที่เปราะบาง*

ฟองอากาศในท่อ

แต่ถ้าดึงสายน้ำแรงเกินไป มันก็ขาดได้ ฟองก๊าซเล็ก ๆ เกิดขึ้น น้ำดีดตัวออกห่างจากฟอง แล้วท่อก็เต็มไปด้วยอากาศและไอน้ำ นี่คือการเกิดโพรงอากาศ (cavitation) ฟองที่อุดท่อเรียกว่าเอ็มโบลิซึม (embolism) และท่อนั้นจะลำเลียงน้ำไม่ได้อีก ยิ่งใบดึงแรง ก็ยิ่งเกิดได้ง่าย นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่ต้นไม้ที่สูงมากอยู่ใกล้ขีดจำกัดของมัน ลำต้นหนึ่งมีท่อจำนวนมากเรียงเคียงกัน การเสียไปไม่กี่ท่อจึงไม่ได้หยุดการไหล ลองดูสายน้ำขาด แล้วน้ำไหลต่อไปทางท่ออื่น

- **≈ 21 MPa**: แรงตึงที่มีรายงานว่าทำให้สายน้ำขาด
- **> 1.6 MPa**: น้ำในไซเล็มยังไม่ขาดแม้เกินค่านี้ ในการทดสอบด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยง

- การเกิดโพรงอากาศ (cavitation): สายน้ำขาดและเกิดฟอง
- เอ็มโบลิซึม (embolism): ฟองนั้นอุดท่อไว้

- **1 ท่อ**: อุดตัน: น้ำยังไหลในท่อข้างเคียง
- **≈ 1.9 MPa**: แรงดึงที่ประเมินสำหรับต้นไม้สูง 113 ม. ดูบทที่ IV

บทที่ III · สายน้ำที่เปราะบาง

#### การเกิดโพรงอากาศ

LibreTexts: ฟองก๊าซเกิดในไซเล็มได้จากการเกิดโพรงอากาศ ซึ่งตัดสายน้ำที่ต่อเนื่อง ทำให้เกิดการขาดตอนที่เรียกว่าเอ็มโบลิซึม ในการทดลองด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยง น้ำในไซเล็มไม่เกิดโพรงอากาศแม้ความดันลบเกินราว 1.6 MPa Raven Biology (LibreTexts) เสริมว่าในไม้ดอก รูเล็ก ๆ ระหว่างเวสเซลเอลิเมนต์ช่วยลดจำนวนและขนาดของฟองก๊าซ ส่วนเรดวูดเป็นพืชสนจึงไม่มีเวสเซลเอลิเมนต์

ขนาดฟองในฉากเป็นภาพประกอบ

แหล่งข้อมูล: [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory); [LibreTexts Biology (Raven Biology): Movement of water and minerals in the xylem](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Map:_Raven_Biology_12th_Edition/36:_Transport_in_Plants/36.02:_Water_and_Mineral_Absorption/36.2.1:_Movement_of_Water_and_Minerals_in_the_Xylem)

## บทที่ IV · ต้นไม้ที่สูงที่สุด

### ต้นไม้สูงได้แค่ไหน
*บทที่ IV · ต้นไม้ที่สูงที่สุด*

ความแห้งแล้งบนยอด

ความสูงที่เพิ่มขึ้นทุกเมตรทำให้ใบบนยอดต้องใช้แรงดึงมากขึ้น เพราะน้ำต้องถูกรับไว้ต้านแรงโน้มถ่วง และถูกลากผ่านท่อแคบ ๆ ใน ค.ศ. 2004 ทีมที่นำโดยจอร์จ คอช ปีนต้นเรดวูดที่สูงที่สุดในแคลิฟอร์เนีย ใกล้ยอด ใบมีขนาดเล็กลงและเบียดกันแน่นขึ้น อยู่ในสภาพแห้งแล้งแทบตลอดเวลา แม้ดินด้านล่างจะชื้น จากการวัดเหล่านั้น พวกเขาคำนวณความสูงสูงสุดของเรดวูดชายฝั่งได้ราวหนึ่งร้อยยี่สิบสองถึงหนึ่งร้อยสามสิบเมตร ลองดูต้นไม้สูงขึ้น แล้วยอดของมันแห้งลง

![ลมและฟ้าผ่าก็หยุดการเติบโตของต้นไม้ได้ ก่อนจะถึงขีดจำกัดจากน้ำเสียอีก ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/2a/2a63df77a955131e.jpg)

$$\Delta p_{\text{gravity}} = \rho\, g\, h \approx 0.01\ \text{MPa/m}$$
- $h$: ความสูงของสายน้ำ

คิดเฉพาะแรงโน้มถ่วง แรงเสียดทานในท่อแคบยังเพิ่มขึ้นอีก

- **112.7 ม.**: ต้นที่สูงที่สุดที่วัดได้ในขณะนั้น
- **122–130 ม.**: ความสูงสูงสุดที่คาดการณ์

บทที่ IV · ต้นไม้ที่สูงที่สุด

#### ขีดจำกัดความสูงของต้นไม้

Nature News (19 เม.ย. 2004): จอร์จ คอช แห่งมหาวิทยาลัยนอร์เทิร์นแอริโซนา ร่วมกับ S. C. Sillett, G. M. Jennings และ S. D. Davis ปีนต้นเรดวูดที่สูงที่สุดในอุทยานแห่งรัฐฮัมโบลต์เรดวูดส์ แรงโน้มถ่วงและแรงเสียดทานจำกัดว่าน้ำจะถูกดึงขึ้นไปได้สูงเท่าไร ใบบนยอดอยู่ในสภาพแห้งแล้งแทบตลอดเวลา และมีขนาดเล็กเบียดกันแน่น พวกเขาคำนวณความสูงสูงสุดของเรดวูดชายฝั่งได้ราว 122–130 ม. คอชกล่าวว่า “เราไม่ได้บอกว่ามันจะสูงขนาดนั้น เราบอกว่ามันสูงได้ขนาดนั้น”

ρgh เมื่อ ρ = 1000 กก./ลบ.ม. และ g = 9.8 ม./วินาที² ได้ 0.0098 MPa ต่อเมตร ต้นไม้ในฉากวาดตามสเกลความสูงเท่านั้น

แหล่งข้อมูล: [Nature News: Height limit predicted for tallest trees (19 Apr 2004)](https://www.nature.com/news/2004/040419/full/news040419-5.html); [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory)

### ต้นไม้ที่สูงที่สุดที่ยังมีชีวิต
*บทที่ IV · ต้นไม้ที่สูงที่สุด*

และแหล่งน้ำเพิ่มเติมของมัน

ต้นไม้ที่สูงที่สุดที่รู้จักในปัจจุบันคือเรดวูดชายฝั่งชื่อไฮพีเรียน (Hyperion) ในอุทยานแห่งชาติเรดวูด แคลิฟอร์เนีย มันถูกพบใน ค.ศ. 2006 และวัดความสูงได้หนึ่งร้อยสิบหกเมตรใน ค.ศ. 2019 ความสูงนี้ยังต่ำกว่าขีดจำกัดที่คาดการณ์ไว้ การยกน้ำขึ้นไปสูงขนาดนั้นต้องใช้แรงดึงราวสองเมกะปาสกาล หรือราวยี่สิบเท่าของแรงที่บรรยากาศดันน้ำในปั๊มดูด ต้นเรดวูดมีตัวช่วย ยอดของมันสูงขึ้นไปถึงหมอกชายฝั่ง ซึ่งมันดูดน้ำจากอากาศได้โดยตรง และหมอกยังทำให้ป่าเย็นและร่มรื่น

- **116.07 ม.**: วัดใน ค.ศ. 2019
- **25 ส.ค. 2006**: พบโดยคริส แอตกินส์ และไมเคิล เทย์เลอร์

- บรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล: ≈ 0.1 MPa
- เรดวูดสูง 113 ม. (LibreTexts): ≈ 1.9 MPa

![เรดวูดชายฝั่งขึ้นเฉพาะในแถบชายฝั่งแคบ ๆ ตั้งแต่ตอนกลางของแคลิฟอร์เนียถึงตอนใต้ของโอเรกอน ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/7c/7c8685dc338fd979.jpg)

บทที่ IV · ต้นไม้ที่สูงที่สุด

#### ไฮพีเรียนและหมอก

กินเนสส์เวิลด์เรคคอร์ดส์: ต้นไม้ที่สูงที่สุดที่ยังมีชีวิตคือไฮพีเรียน เรดวูดชายฝั่ง (Sequoia sempervirens) ในอุทยานแห่งชาติเรดวูด แคลิฟอร์เนีย วัดได้ 116.07 ม. ใน ค.ศ. 2019 และพบเมื่อ 25 สิงหาคม 2006 โดยคริส แอตกินส์ และไมเคิล เทย์เลอร์ LibreTexts: การยกน้ำขึ้นถึงยอดต้นไม้สูง 113 ม. น่าจะต้องใช้แรงดึงอย่างน้อยราว 1.9 MPa Vox: เรือนยอดของเรดวูดสูงขึ้นไปถึงชั้นหมอก ซึ่งมันดูดน้ำจากอากาศได้โดยตรง และหมอกช่วยบังแดดและทำให้ป่าเย็นลง

1.9 MPa ÷ 0.1 MPa ≈ 19 ปัดเป็น “ราวยี่สิบ” ตำแหน่งที่แน่ชัดของไฮพีเรียนถูกเก็บเป็นความลับเพื่อปกป้องมัน

แหล่งข้อมูล: [Guinness World Records: Tallest tree living](https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/tallest-tree-living); [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory); [Vox (via DNYUZ): California’s tallest and most iconic trees are getting heatstroke (11 Oct 2026)](https://dnyuz.com/2026/10/11/californias-tallest-and-most-iconic-trees-are-getting-heatstroke/); [Science News: When climate change brings the heat, what happens to a mighty redwood? (12 Oct 2026)](https://www.sciencenews.org/article/climate-change-heat-redwood-temperature)

### ร้อนเกินกว่าจะดื่ม
*บทที่ IV · ต้นไม้ที่สูงที่สุด*

งานวิจัยเรดวูดชิ้นใหม่

กลับมาที่ข่าว ท็อดด์ ดอว์สัน แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ซึ่งไม่ได้ร่วมในงานวิจัยนี้ ระบุว่าเรดวูดชายฝั่งปรับตัวให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิแคบ ๆ ราวแปดถึงยี่สิบเจ็ดองศา และเขาบอกว่าหมอกลดลงสามสิบถึงสี่สิบเปอร์เซ็นต์ ในคลื่นความร้อนที่งานวิจัยวัดไว้ ต้นเรดวูดอายุน้อยในเขตเมนโดซิโนปิดปากใบไว้เพื่อเก็บน้ำ ซึ่งก็กันคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ข้างนอกด้วย และเมื่อไม่มีการระเหยช่วยระบายความร้อน ใบบางส่วนก็ร้อนกว่าอากาศได้ถึงสิบองศา ในห้องทดลอง การสังเคราะห์ด้วยแสงยังลดลงแม้กิ่งจะแช่อยู่ในน้ำและปากใบเปิด แสดงว่าความร้อนเองทำให้ใบทำงานช้าลง ใบฟื้นตัวได้หลังความร้อนผ่านไป แต่ยังไม่รู้ว่าความเสียหายถาวรเริ่มที่จุดใด

![UC Davis ระบุว่าความร้อนยังทำให้หมอกชายฝั่งที่ต้นไม้พึ่งพาสลายไปด้วย ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/b3/b3f2ff94496fed45.jpg)

- ประหยัดน้ำ
- หยุดคาร์บอนไดออกไซด์ไม่ให้เข้ามา
- เสียการระบายความร้อนจากการระเหย

![เก็บตัวอย่างใบที่ความสูงราว 5 ม. สำหรับต้นที่สูงกว่า 100 ม. แม้แต่กิ่งที่ต่ำที่สุดก็เข้าถึงยาก ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/b8/b865c0e6dec216c9.jpg)

บทที่ IV · ต้นไม้ที่สูงที่สุด

#### งานวิจัยเรื่องความร้อน

Vox: นักวิจัย UC Davis ที่นำโดยลิลี ไคลเน็ก นักศึกษาปริญญาเอก วัดใบเดือนละสองครั้งเป็นเวลาสองปีในเขตเมนโดซิโน ในความร้อนจัด ใบปิดปากใบไว้ ทำให้หยุดรับคาร์บอน และฟื้นความสามารถกลับมาหลังความร้อนผ่านไป ท็อดด์ ดอว์สัน (UC Berkeley ไม่ได้ร่วมในงานวิจัย) ระบุช่วงอุณหภูมิที่ต้นไม้ปรับตัวไว้ราว 8–27 °C และบอกว่าหมอกลดลง 30–40% Science News: ในห้องทดลอง การสังเคราะห์ด้วยแสงยังลดลงในกิ่งที่แช่น้ำและปากใบเปิด ไคลเน็กระบุว่ายังไม่รู้จุดที่ความเสียหายกลับคืนไม่ได้

เป็นงานวิจัยเดียวในต้นอายุน้อยที่พื้นที่เดียว ใบในฉากเป็นแบบจำลอง อุณหภูมิในฉากอิงช่วงที่งานวิจัยรายงาน

แหล่งข้อมูล: [Vox (via DNYUZ): California’s tallest and most iconic trees are getting heatstroke (11 Oct 2026)](https://dnyuz.com/2026/10/11/californias-tallest-and-most-iconic-trees-are-getting-heatstroke/); [Science News: When climate change brings the heat, what happens to a mighty redwood? (12 Oct 2026)](https://www.sciencenews.org/article/climate-change-heat-redwood-temperature); [UC Davis: Coast redwoods slow their “breathing” and “eating” when temperatures spike (28 Sept 2026)](https://www.ucdavis.edu/climate/news/coast-redwoods-slow-their-breathing-and-eating-when-temperatures-spike)

## บทส่งท้าย

### ขับเคลื่อนด้วยดวงอาทิตย์
*บทส่งท้าย*

แรงดึงจากด้านบน และขีดจำกัดของมัน

ต้นไม้จึงไม่ใช่ปั๊ม ดวงอาทิตย์ดึงน้ำขึ้นไปตามสายน้ำที่ไม่ขาดตอน จากใบลงไปจนถึงราก แต่มันมีขีดจำกัด สายน้ำที่ขาดได้ ความสูงที่ยอดเริ่มแห้ง และปากใบที่ต้องปิดเมื่อน้ำขาดแคลน ฤดูร้อนที่ร้อนขึ้นและหมอกที่บางลงกดดันขีดจำกัดทั้งหมดนี้พร้อมกัน และยังไม่มีใครรู้ว่าต้นยักษ์ที่แก่ที่สุดอย่างไฮพีเรียนจะรับมือได้อย่างไร

- การระเหยที่ใบดึงน้ำขึ้นไป
- แรงโคฮีชันทำให้สายน้ำไม่ขาด
- เซลล์ไซเล็มที่ตายแล้วและแข็งแรงเป็นท่อลำเลียง

- 1895: ดิกซันและโจลีเสนอทฤษฎีโคฮีชัน-เทนชัน
- 2004: คาดการณ์ขีดจำกัดความสูง 122–130 ม.
- 2006: พบไฮพีเรียน
- 2026: งานวิจัยแรกเรื่องเรดวูดกับความร้อน

- **?**: ความร้อนระดับที่ทำให้ใบเรดวูดเสียหายถาวร
- **?**: ต้นยักษ์อายุมากตอบสนองอย่างไร ยังไม่ได้ทดสอบ

บทส่งท้าย

#### แหล่งข้อมูล

ตัวเลขทุกตัวในภาพยนตร์นี้มาจากแหล่งข้อมูลด้านล่าง ผลเรื่องความร้อนใน ค.ศ. 2026 มาจากงานวิจัยแรกเพียงชิ้นเดียวในต้นอายุน้อยตามที่ข่าวรายงาน ส่วนฟิสิกส์ของการลำเลียงน้ำเป็นวิทยาศาสตร์มาตรฐานในตำรา

ภาพนิ่งเป็นภาพประกอบที่สร้างด้วย AI ไม่ใช่ภาพถ่าย

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลอง ขนาด ความเร็ว และโมเลกุลไม่ได้เป็นไปตามสัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [Science News: When climate change brings the heat, what happens to a mighty redwood? (12 Oct 2026)](https://www.sciencenews.org/article/climate-change-heat-redwood-temperature); [UC Davis: Coast redwoods slow their “breathing” and “eating” when temperatures spike (28 Sept 2026)](https://www.ucdavis.edu/climate/news/coast-redwoods-slow-their-breathing-and-eating-when-temperatures-spike); [Vox (via DNYUZ): California’s tallest and most iconic trees are getting heatstroke (11 Oct 2026)](https://dnyuz.com/2026/10/11/californias-tallest-and-most-iconic-trees-are-getting-heatstroke/); [LibreTexts Biology (Botany, Ha, Morrow & Algiers): Cohesion-tension theory](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Botany/Botany_(Ha_Morrow_and_Algiers)/04:_Plant_Physiology_and_Regulation/4.05:_Transport/4.5.01:_Water_Transport/4.5.1.03:_Cohesion-Tension_Theory); [LibreTexts Biology (Raven Biology): Movement of water and minerals in the xylem](https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Map:_Raven_Biology_12th_Edition/36:_Transport_in_Plants/36.02:_Water_and_Mineral_Absorption/36.2.1:_Movement_of_Water_and_Minerals_in_the_Xylem); [Wikipedia: Vessel element](https://en.wikipedia.org/wiki/Vessel_element); [The Scientist: 19th-century experiments explained how trees lift water](https://www.the-scientist.com/19th-century-experiments-explained-how-trees-lift-water-32093); [Nature News: Height limit predicted for tallest trees (19 Apr 2004)](https://www.nature.com/news/2004/040419/full/news040419-5.html); [Guinness World Records: Tallest tree living](https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/tallest-tree-living); [USGS Water Science School: Evapotranspiration and the water cycle (PDF copy, Columbia IRI)](https://fdacourse.iri.columbia.edu/documents/M1U2_Clouds/Clouds_Readings/S3_Clouds_Readings/S3_Evapotranspiration_The_Water_Cycle_USGS.pdf)