Длинные целлюлозные цепочки откладываются в стенках клеток более или менеепараллельно клеткам или волокнам, то есть, можно сказать, в направленииприложенной нагрузки. Процесс роста целлюлозы в целом весьма примечателен.Обычное дерево в возрасте нескольких лет имеет ствол с несколькими отходящимиот него небольшими веточками. Каждая из этих веточек по существу представляетсобой консольную балку, изгибаемую собственным весом (глава 1). Это значит, чтоверхние слои веток нагружены растяжением, а нижние- сжатием. Сук становится все толще и длиннее, а стало быть, и тяжелее, поэтому напряжения в верхних и нижних волокнах, в том месте где сук выходит изствола, увеличиваются. Как и ствол, ветка растет: с каждым годом на ееповерхности под корой слой за слоем откладывается новый материал. Если быочередной слой откладывался каждое лето в свободном от механических напряженийсостоянии, то ветка, или балка, провисала бы все больше и больше, и все деревьядолжны были бы уподобиться плакучей иве. Однако с большинством деревьев такогоне случается. Сучья растут примерно под одним и тем же углом к стволу в течениевсей жизни дерева, так что молодое деревце можно считать геометрически подобнымвзрослому дереву. Так получается потому, что у большинства пород новаяцеллюлоза откладывается уже во вполне определенном напряженном идеформированном состоянии.
Работая с гидрохиноном и другими довольно простыми растворимыми веществами,я выращивал длинные игловидные кристаллы, усы (глава 3), которые утолщались путем как бы натягивания на поверхность новыхслоев материала, что геометрически похоже на растущие слои в дереве. Исходныеусы, тонкие волоконца, часто были в высшей степени изогнутыми, и можнобыло заметить, что растущие слои оказывали на них сильное выпрямляющеевоздействие, отчего волнистые зародыши, вырастая до миллиметровой толщины,всегда становились очень прямыми. Отсюда ясно, что растущие слои этих кристалловформировались под значительным механическим напряжением и эти напряжениявыпрямляли волокна. Подобные явления встречаются довольно часто в простыхнебиологических системах, в этих случаях ни о каких дополнительных управляющихвеществах или биологических механизмах и речи быть не может. Мы могли быпоэтому предположить, что прямой, без провисания рост ветки идет под механическимнапряжением тоже без участия какого-либо биологического механизма. Но невсе растения ведут себя подобным образом, и с помощью прививки можно заставитьнормально растущее дерево стать похожим на плакучую иву. Есть предположения,что ауксин, управляющий синтезом целлюлозы, под действием тяжести концентрируетсяв нижних слоях ветки и, следовательно, внизу целлюлозы откладывается больше.Мне кажется, однако, что это далеко не полный ответ.
Целлюлозные цепочки всегда представляют собой простые нитевидные молекулы,которые не переплетаются с соседними нитями путем образования кислородных
