Básník měl pravdu – z podzimních hájů a lesů, kdy víceméně jednobarevná zeleň korun ustupuje skutečnému hýření barev, prostě nelze odtrhnout oči. Zlaté, fialové, oranžové, červené, fialové a vínové listy se objevují na různých stromech v různou dobu.
V některých severních zemích s bohatou lesní vegetací (Kanada, USA, Skandinávie, východní Asie) existuje dokonce zvláštní druh turistiky, který se nazývá „listování“, který značně přispívá k ekonomice. Na podzim se estétští cestovatelé vydávají do nejbarevnějších koutů země a demonstrují krajinu, kde jsou obrovské oblasti poseté zlatem a karmínem.
A někdy dokonce jedna koruna kombinuje několik barev současně. Proč se tohle děje? Opravdu nás chce příroda jen „potěšit“ před nástupem jednobarevného chladného počasí?
Jistě, že ne. Přestože takové pestrobarevné barvy jistě velmi lahodí každému oku, tento evoluční proces vznikl ze zcela jiných důvodů. Za vše „může“ životní cyklus rostlin a za barevné proměny listů „zodpovídají“ speciální pigmenty. Promluvme si o všem v pořádku.
Rostlinné pigmenty – co to jsou a proč jsou potřeba?
Biologické pigmenty jsou různě zbarvené látky, které tvoří tkáně organismů.
Rostlinné pigmenty plní mnoho funkcí. Především určují barvu rostlin, která je důležitá pro jejich přizpůsobení vnějšímu prostředí. Tak či onak, barevné koruny květů přitahují určitý hmyz k opylení, světlé plody se stávají nápadnějšími pro ptáky a další „jedlíky“, kteří tak pomáhají šířit semena, některé pigmenty pomáhají chránit před ultrafialovým zářením ze slunce, jiné varují ostatní před toxicita těla atd.
Jedním z nejdůležitějších rostlinných pigmentů je chlorofyl. Většině rostlin dodává zelenou barvu. Chlorofyl není jen „barva“, je přímo zapojen do nejdůležitějšího procesu fotosyntézy rostlin, tj. přeměna energie viditelného světla na energii chemických vazeb organických látek (biosyntéza). Jednoduše řečeno, rostliny rostou a přinášejí ovoce prostřednictvím procesu fotosyntézy.
Rostliny obsahují kromě chlorofylu i další pigmenty. Jejich hlavní skupiny:
- Karotenoidy (karoten, lykopen, lutein, violoxanthin, zeaxanthin, neoxanthin atd.) – nejběžnější třída biologických pigmentů. Dávají částem rostlin žluto-červeno-oranžovou barvu a jsou doplňkovými pigmenty pro fotosyntézu. Betakaroten slouží jako prekurzor vitaminu A (retinol) a je silným antioxidantem.
- flavonoidy (anthokyany, flavony, chalkony, aurony, katechiny atd.) – u vyšších rostlin hrají důležitou roli v metabolismu (včetně fotosyntézy) a „zároveň“ určují vínově-fialovo-modrou a fialovou barvu květů a listy (někdy žlutooranžové). Mnohé z nich jsou silné antioxidanty.
- Porfyriny – pigmenty obsahující dusík, účastní se fotochemických procesů a metabolismu. Do této skupiny patří kromě chlorofylu i feofytin, který je strukturou velmi podobný a z něj vzniklý. Proces přeměny jednoho takového pigmentu na druhý můžete jasně pozorovat, když vaříte jasně zelenou zeleninu v kyselém prostředí – stane se z ní nenápadná tmavá oliva.
V listech různých „letních“ rostlin je většina různých výše uvedených pigmentů (kromě anthokyanů) současně přítomna v různých poměrech – v závislosti na typu a stáří rostliny, její životní fázi, dokonce i na místě růstu a aktuální počasí (především teplota a osvětlení). Je to ale chlorofyl, který v teplém období v listech kvantitativně převažuje nad všemi ostatními pigmenty, zatemňuje a překrývá jejich barvy.
Co se děje s listím na podzim
Takže celé jaro a léto stromy rostou, chlorofyl „funguje“, listy se zelenají. Co se stane na podzim?
A na podzim se rostliny připravují na období odpočinku – denní světlo prudce klesá, teplota výrazně klesá, dokonce i voda v půdě zamrzne. Stromy a keře musí shodit listí – pokud by to neudělaly, listy by se na pozadí zastavení absorpce vody kořeny dále aktivně vypařovaly a rostliny by jednoduše vyschly (ze stejného důvodu stromy mohou shazovat listy stejným způsobem během velkého sucha v horkém období) .
Než však opadne podzimní listí, listy změní barvu ze zelené na nejrůznější odstíny zlaté a červené – proč a proč?
Faktem je, že chlorofylový pigment je velmi citlivý na světlo a kyslík ve vzduchu a snadno se ničí. Pokud se v létě, s jasným slunečním světlem a dlouhými denními hodinami, stejně snadno obnoví, pak na podzim pro to nejsou žádné podmínky. Navíc voda a výživné šťávy obecně přestávají proudit do listů, protože. na jejich bázi se vytvoří korkovitá buněčná vrstva (příprava na opad listů). Proces je zpočátku pomalý, ale pak se zrychluje.
V důsledku toho se chlorofyl ničí a postupně mizí z palety pigmentů (ztrácí především hořčík) a do popředí se dostávají dříve skryté karoteny a xantofyly, zodpovědné za žluté, oranžové a červené zbarvení různé intenzity. Paralelně s tím se v listech tvoří nové pigmenty – antokyany, zodpovědné za fialovo-růžovo-modro-lila odstíny (ale proč se to přesně děje, vědci zatím moc nepřišli, existuje verze, že je to pro fotoochranu proti pozadí ztráty hořčíku). Až do poslední chvíle chlorofyl „drží“ v žilách listu – často zůstávají zelené, i když tkáně umístěné mezi nimi již dávno zcela změnily barvu.
Jak jsme již uvedli, všechny tyto procesy přímo závisí na teplotě a dostatku světla. Za slunečných a suchých podzimních dnů s teplotami kolem 0°C bude mít olistění sytější barvy. A pokud často prší a je neustále teplo a zataženo, nebo prudce nastoupí chladné počasí, pak budou listy matné a nenápadné – žlutohnědé.
U některých stromů se koncem podzimu místo různobarevných listů stávají jednobarevnými – hnědými a tmavě hnědými, jako jsou dubové nebo kaštanové. Tento proces je způsoben destrukcí téměř všech barevných pigmentů, kdy jsou patrné buněčné stěny celulózy a ligninu a také zbývajícího nejtrvalejšího pigmentu, taninu, ze skupiny flavonoidů, nám známější z barvení čaje. a víno.
Proč mohou být na stejné větvi současně listy různých barev?
Už víte, že na podzim se listy každého druhu rostliny zbarvují jinak – podle toho, kolik a jakých dalších rostlinných pigmentů se v létě „ukrylo“ pod chlorofylem. Právě tento procentuální poměr ve spojení s různými rychlostmi procesů destrukce chlorofylu, tvorby anthokyanů a uvolňování dalších pigmentů v každém konkrétním listu jim dává jejich jedinečnou barvu.
A spadané barevné listí (zdravé!) je vynikající organické hnojivo, které při rozkladu „vrací“ do půdy mnoho užitečných látek, které se nashromáždily během „života“ listů na stromě. A to jsou rostlinné bílkoviny, hořčík, draslík, železo, vápník, dusík, fosfor, síra. Budete překvapeni, ale v načervenalých listech ovoce a bobulovin je často více vitamínů než ve stejných bobulích a plodech! A pomalu se rozkládající husté části listové čepele (řapíky a žilky) v tomto procesu také dále strukturují půdu a zlepšují její kvalitu.
Listy z lesa na zahradě: jak správně sbírat a používat
Co když potřebujete podestýlku a na vašem pozemku nebo v jeho blízkosti je velmi málo stromů? První, co vás napadne, je sbírat listí z lesa.
Je nutné na podzim odstraňovat spadané listí ze zahrady?
Podzimní opad listí je proces natažený v čase. Potřebujete na zimu uklidit listí, strávit na něm celý víkend, nebo se bez úklidu obejdete?
Zatímco zlatý podzim je v některých regionech stále v plném proudu, je čas vyrazit s přáteli do přírody, obdivovat pestrost barev na stromech a keřích, uspořádat podzimní focení, nebo dokonce sbírat spadané světlé listí ve prospěch zahrady !
Podzimní barvy listů – jev, který se vyskytuje u normálně zeleného listí listnatých stromů a keřů, který způsobuje jejich zbarvení jedné nebo více barev od červené po žlutou. Pozorováno několik týdnů na podzim. V některých oblastech Spojených států a ve velkých částech Kanady je rozvinutá turistika „prohlížení listů“, která probíhá od začátku barevných změn až do opadu listů. [1] Významně přispívá k ekonomice.
Chlorofyl a zelená barva
Zelený list má tuto barvu kvůli přítomnosti pigmentu známého jako chlorofyl. Když je přítomen v buňkách ve velkém množství, což se vyskytuje během období růstu, převládá zelená barva chlorofylu, která zastiňuje barvy jakýchkoli jiných pigmentů, které mohou být obsaženy v listu. Proto mají listy v létě charakteristickou zelenou barvu.
V tomto listu jsou žilky stále zelené, zatímco zbytek pletiva je červený.
Chlorofyl má zásadní funkci: zachycuje sluneční záření a přeměňuje výslednou energii na živiny – jednoduché cukry, které se získávají z vody a oxidu uhličitého. Tyto cukry jsou základem výživy rostlin – zdroje sacharidů nezbytných pro růst a vývoj. Během procesu výroby živin je chlorofyl zničen, protože je nepřetržitě používán. Přesto během vegetačního období rostliny znovu a znovu obnovují své zásoby chlorofylu. Velká zásoba chlorofylu umožňuje listům zůstat zelené.
V pozdním létě se postupně uzavírají žilky, které přivádějí šťávu do a z listu. K tomu dochází, když se na bázi každého listu tvoří korkovitá buněčná vrstva. [2] Jak tato vrstva roste, množství vody a minerálů vstupujících do listu klesá. Zpočátku pomalu, ale pak se tento proces zrychluje. Během této doby se množství chlorofylu začne snižovat.
Často žíly zůstávají zelené, i když tkáně umístěné mezi nimi již dávno zcela změnily barvu.
Pigmenty, které podporují změnu barvy
Karotenoidy
Profil listu zobrazující barevné změny
Karotenoidy mají převážně žlutou nebo oranžovou barvu. Jsou vždy přítomny v listech, ale jsou zakryty zelenou barvou chlorofylu.
Anthokyany
Antokyany, které jsou zodpovědné za červené zbarvení listů, nejsou v listech přítomny, dokud hladina chlorofylu v listech nezačne klesat. Dříve se předpokládalo, že antokyany jsou jednoduše výsledkem rozpadu zeleného chlorofylu, ale tato teorie již není obecně přijímána.
Buněčné stěny
Hnědá barva listů není způsobena působením žádného pigmentu, ale buněčnými stěnami, které jsou patrné, když nejsou viditelné barevné pigmenty.
Funkce barev podzimních listů
Fotoprotektivní
Na konci 1980. století bylo pozorováno, že produkce anthokyanů v listech se zvyšuje za nízkých teplot a dobrých světelných podmínek. Bylo navrženo, že antokyany chrání listy před škodlivým ultrafialovým zářením. Ale v XNUMX. letech si všimli [Kdo?] že antokyany jsou produkovány uvnitř listů spíše než na povrchu, což je v rozporu s teorií fotoprotekce. Navíc antokyany nechrání před zvláště škodlivými ultrafialovými paprsky B.
Ale v 1990. letech vědci David Lee a Kevin Gold ukázali, že červené listy se lépe vyrovnávají s kolísáním světla než zelené listy. Naznačují, že přítomnost červených anthokyanů stabilizuje fotosyntézu. [zdroj neuveden 760 dní]
Sekce by měla být opravena podle stylistických pravidel Wikipedie.
Koevoluční
Barvy podzimního listí jsou podle teorie koevoluce varovnými signály určenými pro hmyz, který v zimě využívá stromy jako živnou půdu. Například mšice.
Alleopatie
Alelopatie je vlastnost rostlin vylučovat organické sloučeniny, které inhibují vývoj jiných rostlin.
Americký biolog Frank Frey předložil hypotézu, podle níž stromy s vysokou koncentrací antokyanů v listech otravují půdu pod nimi pro jiné druhy. Provedl pokus, při kterém polil klíčky výtažkem ze žlutých, zelených a červených listů. Výrazně hůře se vyvíjela semena, která byla zalévána extraktem z listů červeného javoru.
Podzimní cesta v Anglii
Cestovní ruch
Ačkoli jsou některé podzimní změny v barvách listů přítomné všude tam, kde jsou listnaté stromy, nejzářivější podzimní listoví se nachází ve čtyřech nebo pěti oblastech světa: ve většině kontinentální Kanady; většina z USA; Skandinávie a severní Evropa, Rusko a východní Asie, včetně velkých částí Číny, Koreje a Japonska. [3] [4]
Klimatické vlivy
Podle těch uvedených v časopise Globální biologie změn Podle výzkumu klimatické změny oddalují podzimní zbarvení listů, ale zvyšují produktivitu lesů.
Zajímavá fakta
Listy mnoha rostlin se vyznačují odlišnou změnou barvy: mladé listy mají červenou nebo fialovou barvu a později zezelenají. Tento jev je typický např. pro červený bez ( Sambucus racemosa ) a Pieris japonica ( Pieris japonský ). Tento jev je spojen se zvýšeným obsahem anthokyanů v mladých listech; tyto pigmenty mají tu vlastnost, že přeměňují světelnou energii na teplo, což je důležité pro vývoj rostliny v předjaří. [5]
См. также
Poznámky
- ↑“The Foliage Network (anglicky) . Archivováno z originálu 25. března 2012.
- ↑“Proč listy na podzim žloutnou?” (Ruština) . (nedostupný odkaz – historie) Někdy se nazývá prolévací vrstva
- ↑Upozornění na škůdce (30. srpna 1998, South Dakota State University). Archivováno z originálu 25. března 2012.Staženo 28. listopadu 2006.
- ↑Altman, Daniel. Podzimní listí zapálí Japonsko, Taipei Times (8. listopadu 2006). Staženo 28. listopadu 2006.
- ↑ Zvířata a rostliny. Ilustrovaný encyklopedický slovník. – M.: Eksmo, 2007. – S. 155-156. — 5 000 (přídavných, tirážových) výtisků. — ISBN 5-699-17445-1
