Měnící se barva listů na stromech je jedním z prvních příznaků podzimu. Spousta jasných barev v podzimním lese! Břízy, jasany a lípy žloutnou, listy euonymu růžovou, vzorované listy jeřábu karmínově červené, listy osik oranžové a karmínové.
Jde o to, že v mírných oblastech jsou zimy docela chladné a není zde mnoho slunečního světla, které stromy využívají k výrobě energie. Listy jsou jemné a nemohou přežít zimu, takže se strom připravuje na chlad tím, že si z nich vezme všechny živiny, než opadnou.
Toto je proces přípravy na zimu, a proto nám listy ukazují své úžasné podzimní barvy. Existuje však dobrý důvod, proč mají různé stromy různou barvu listů. Co způsobuje tuto barevnou rozmanitost? Pro všechno existuje vědecké vysvětlení.
Předpokládejme, že rostlina obsahuje nějakou látku, která zezelená listy a změní barvu, když přijde chladné počasí.
Cílem projektu je nalézt důkazy a vědecky zdůvodnit příčiny změny barvy listů stromů na podzim.
List je důležitou součástí rostliny. Jedná se o „mnohapatrovou továrnu“. Hlavním účelem listů je zachytit a přeměnit energii slunečního světla. Díky nepřetržité práci se list živí, uvolňuje vodní páru a dýchá. Jeden metr čtvereční listové čepele uvolní každou hodinu až čtyři litry kyslíku a ze vzduchu odebere stejné množství oxidu uhličitého.
Jak dlouho žije list? Listy stromů v našich končinách žijí od jara do podzimu. Pokud je list zelený, znamená to, že je živý. Jakmile listy zežloutnou nebo zčervenají, znamená to, že zestárly a odumřely.
V létě má většina stromů zelené listy, protože obsahují barvivo chlorofyl. Chlorofyl je pigment nacházející se v listech, který jim dává zelenou barvu. Pigment je jakákoli látka, která absorbuje viditelné světlo. Chlorofyl absorbuje sluneční záření a jeho energii využívá k syntéze živin. Během jara a léta dostávají listy dostatek denního slunečního světla, které je vyživuje a umožňuje jim pravidelně produkovat chlorofyl.
Podíváte-li se na stavbu listu lupou, prohlédnete si všechny žilky vedoucí z řapíku, kterými list přijímá živiny, je vidět, že vnější část listu je tmavší, pohlcuje sluneční světlo. Rostliny přeměňují sluneční světlo na energii, která jim pomáhá růst.
Jedná se o proces fotosyntézy, který vysvětluje skutečnost, proč listy během teplého období vypadají velmi svěží a zelené.
Provedli jsme experiment, který prokázal přítomnost chlorofylu v listech rostlin. Potřebovali jsme jeden zelený list (vzali jsme list z pokojové rostliny), malý kousek bílé látky a dřevěný předmět (kladivo, kostka, váleček atd.).
List byl umístěn na roh látky a nahoře překryt dalším rohem látky. Poté dřevěným předmětem pevně přitiskly na list v látce. Když látku rozvinuli, viděli na látce zelené skvrny. Jedná se o pigment – chlorofyl, který barví list do zelena.
To, co dělá list rostliny zeleným, je pigment chlorofyl, který se účastní procesu fotosyntézy.
Na podzim listy rostlin ztrácejí jasně zelenou barvu. Například listy topolu zezlátnou, zatímco listy javoru jakoby blikají červeně. V listech dochází k chemickým přeměnám.
Denní hodiny se zkracují a rostliny dostávají méně slunečního světla. Kvůli tomu se zpomaluje produkce chlorofylu, což vede k poklesu zeleného barviva v listech. To je důvod, proč listy mění barvu a než opadnou ze stromu, jsou z listu odstraněny důležité živiny, které lze znovu použít. Doba, kdy listy začnou měnit barvu, závisí více na světle než na teplotě, takže listy začnou měnit barvu každý rok přibližně ve stejnou dobu [2].
Když listnaté stromy dosáhnou tohoto světelného prahu, sacharidy se přenesou z listů na větve a nové minerály již nejsou dodávány do listů. Stromy se připravují na oddělení od nich.
Pokusme se dokázat, že růst a opad olistění závisí více na množství světla než na teplotě. Udělejme dva jednoduché experimenty.
Cílem je zjistit, jak světlo ovlivňuje barvu listů.
Materiály: velký zelený list; elektrická páska nebo neprůhledný papír, sklenice vody.
1. Zakryjte malou část listu elektrickou páskou nebo papírem.
2. Vložte list do sklenice s vodou.
3. Nechte pět až sedm dní na dobře osvětleném místě [3].
Fotografie ukazuje, že list pod papírem změnil barvu a zežloutl.
Cíl je stejný, zjistit, jak světlo ovlivňuje barvu listů.
Materiál: pokojová květina – ficus benjamina.
1. Umístěte květinu na týden na tmavé místo a pozorujte.
Výsledek je viditelný na fotografiích: po týdnu na špatně osvětleném místě rostlina začala shazovat žloutnoucí listy.
To znamená, že můžeme dojít k závěru, že chlorofyl se bez světla rozkládá rychleji.
S příchodem podzimu se tedy rostliny připravují na zimu. Živiny se pomalu přesouvají z listů na větve, kmen a kořeny a tam se ukládají během silného chladného počasí. Když se vyčerpá energie uložených živin, syntéza chlorofylu se zastaví. Chlorofyl zbývající v listech se částečně rozpadá a tvoří se pigmenty jiné barvy.
Pod vlivem podzimního chladu začnou v listech chemické reakce, které přeměňují chlorofyl na červenožluté sloučeniny. Za změnu barvy jsou zodpovědné i další složky obsažené v listech – karoteny a antokyany [1].
Karoteny, které se nacházejí také v banánech a mrkvi, jsou zodpovědné za žluté, oranžové a hnědé zbarvení. Mrkvové stromy samozřejmě neexistují, ale samotná složka může být obsažena v určitých stromech, převažujících nad anthokyany.
Červené, tmavé třešňové a fialové odstíny některých listů jsou způsobeny tvorbou antokyanového pigmentu. Tento pigment barví ředkvičky, červené zelí, růže a muškáty. Pokud nějaký druh stromu obsahuje více antokyanů, pak listy zčervenají.
Na rozdíl od karotenů a jiných žlutých pigmentů antokyan v zelených listech obecně chybí. Tvoří se v nich pouze vlivem chladu. Barva podzimního listí je stejně jako barva lidských vlasů dána geneticky u každého rostlinného druhu. Ale jestli bude tato barva matná nebo jasná, záleží na počasí. Nejjasnější, nejsytější barvy listů se vyskytují na podzim, kdy dlouho trvá chladné, suché a slunečné počasí (při teplotách od 0 do 7 stupňů Celsia se zvyšuje tvorba anthokyanů). [1]
Obr. 1 Pigmenty, které barví listy v různých barvách
Přechází podzim, přichází zima. Spolu s listy ztrácejí rostliny i pestré barvy. Listy jsou připevněny k větvím speciálními řízky. S nástupem zimního chladu se rozpadá spojení mezi buňkami, které tvoří řízky. Listí, které již nepřijímá vodu, usychá a padá ze stromů. Žluté nebo červené zbarvení listů může přetrvávat několik týdnů po opadu. Ale postupem času jsou odpovídající pigmenty zničeny [1].
List je velmi důležitou součástí rostliny. Obrazně řečeno „vícepatrová továrna“. Hlavním účelem listů je zachytit a přeměnit energii slunečního světla. Zelenou barvu listů zbarvuje pigment chlorofyl, který se podílí na procesu fotosyntézy.
Na podzim se produkce chlorofylu zpomaluje, což vede k poklesu zeleného barviva v listech. Doba, kdy listy začnou měnit barvu, závisí více na světle než na teplotě, takže listy začnou měnit barvu každý rok přibližně ve stejnou dobu, v našem pásu – na podzim.
Nejjednodušší odpověď na otázku „Proč listy mění barvu na podzim? Zní to asi takto: na podzim, když se dny zkracují a teplota klesá, listy přestávají produkovat zelené barvivo chlorofyl, žloutnou a opadávají.
Částečně se tedy potvrzuje hypotéza, kterou jsme vyslovili na začátku našeho výzkumu.
