S příchodem podzimu se vzhled stromů mění. Husté zelené koruny jsou nahrazeny jasně karmínově červenými „kloboučky“ listů, které pak zcela opadávají. Proč zelené listy mění barvu a proč se stromy každoročně zbavují listů? Pojďme pochopit detaily života stromů z vědeckého hlediska.
07 2018 ноября
Sdílejte na sociálních sítích
Zanechává barvu léta
Speciální látka je zodpovědná za smaragdové listy jakékoli rostliny chlorofylu – pigment, který dává listům zelenou barvu. Poskytuje nejen svěží bylinnou barvu, ale také vyživuje rostliny tím, že se podílí na tvorbě glukózy a dalších živin.
Tento pigment se vyrábí procesem fotosyntézy. Listy absorbují uhlík a uvolňují kyslík. To se děje v pohodlných podmínkách – za přítomnosti tepla a slunce. Fotosyntéza kromě kyslíku produkuje i nám známý chlorofyl.
S nástupem chladného období se slunečné dny zkracují: počasí už není příjemné s teplem a je méně světla. Chlorofyl přestává být aktivně produkován a je nahrazen jinými pigmenty.
Každý lovec to chce vědět
Podzimní barvy listů jsou dány speciálními pigmentovými látkami. Za oranžovou barvu je zodpovědný karoten. Tento pigment najdeme nejen na podzimních korunách stromů, ale i v obyčejné mrkvi. Žluté listy se objevují kvůli xantofylu a červené listy kvůli anthokyanům.
Podmínky pro výrobu pigmentů jsou různé. Pokud chlorofyl potřebuje hodně tepla a slunce, pak xantofyl a karoten potřebují dostatek tepla a trochu světla. Ale abyste získali hodně fialových listů, potřebujete chladné počasí a jasné slunce. Mráz a dostatek světla jsou podmínky pro výskyt velkého množství antokyanů v listech.
Biologie. 5. třída. Sešit Úvod do biologie
Navrhovaný notebook je součástí vzdělávacího komplexu pro učebnici A. A. Plešakova, N. I. Sonina „Biologie. Úvod do biologie. 5. třída.” Speciální znaky označují úkoly zaměřené na rozvoj metapředmětových dovedností (plánování činností, identifikace různých rysů, porovnávání, klasifikace, navazování vztahů příčina-následek, transformace informací atd.) a osobnostních kvalit žáků. Látka v sešitě je uspořádána ve stejném pořadí jako v učebnici.
Žluté listy víří nad městem
Na podzim nás stromy zpočátku těší pestrými barvami, ale jak se blíží zima, začínají se zbavovat listů. Proč a proč se to děje?
S příchodem chladného období začíná půda promrzat. Stromy přestávají dostávat potřebné množství vláhy a živin. Životní procesy se začnou zastavovat, rostliny upadají do hibernace. Aby se neplýtvalo energií na výživu, jsou rostliny nuceny zbavit se přebytečné zátěže – a shodit listy.
Na bázi řapíku (úzká část listu, místo, kde je listová čepel připevněna ke stonku) se vytvoří speciální oddělovací korková vrstva, která blokuje „dodávku“ živin ze stromu. Pro oslabené listy je stále obtížnější udržet se na větvích a postupně začnou opadávat. Stejně jako u vzhledu vícebarevné koruny, ani při pádu listů se všechny procesy nevyskytují okamžitě. Proto nejprve pozorujeme měřenou změnu v barvách listů, a pak se stromy pomalu zbavují svého jasného oděvu.
Opad listí je nezbytným předpokladem pro existenci stromů a pomáhá jim každoročně obnovovat olistění. S příchodem jara stromy opět začnou prostřednictvím kořenů přijímat potřebné množství vody z rozmrzlé půdy a oživují svou bujnou korunu.
Další zajímavé věci:
- Co je to duha?
- Proč je nebe modré?
- Kde se vzal internet?
- Jak žárovka hoří?
- co je déšť?
Vánoční stromky-jehličí
Proč ale jehličnaté stromy nezbavují „zeleni“ stejným způsobem, protože jehličí je také druh listů?
Je to všechno o struktuře jehel. Horní buněčná vrstva je hustá membrána pokrytá tenkou voskovou vrstvou. Díky tak tvrdému „vybavení“ se jehličnaté stromy nebojí chladu. Speciální tvar jehličí poskytuje menší stupeň povrchové plochy, proto jehličí odpařuje mnohem méně vlhkosti než běžné listy.
Jehly přirozeně také stárnou a opadávají. Neděje se to však v jeden okamžik, ale postupně v průběhu roku nebo i více let, takže změna jehličí není tak patrná jako u listnáčů.
Ale i mezi jehličnatými stromy existují výjimky, například modřín. Roste v drsných podmínkách a v zimě nemůže odpařovat vlhkost. Proto, stejně jako listnaté stromy, také shazují jehličí, když se blíží zima.
Odpověď se zdá zřejmá. Na podzim se listí přesouvá do žluto-oranžovo-červeno-fialových oblastí elektromagnetického spektra pouze proto, aby potěšilo lidské oko obecně a zaměstnance KSh zvláště. není to tak? Možná mají krásné barvy nějaký význam? Profesor Vladimir Onipchenko, vedoucí katedry ekologie a geografie rostlin Biologické fakulty Moskevské státní univerzity, nám pomohl pochopit pragmatiku podzimní romantiky.
Ten, kdo nám dává barvu
Podzimní barvu listů určují dvě skupiny pigmentů. Ty první – karotenoidy, které poskytují žluté, oranžové, červené nebo hnědé odstíny. V létě pohlcují přebytečné sluneční záření a chrání tak jemný obsah rostlinných buněk před stresem. Na podzim se karotenoidy objevují v důsledku ničení chlorofylu – právě látky, která dává listům zelenou barvu a je obecně hlavním pracovníkem fotosyntetického dopravního pásu.
Druhá skupina pigmentů – flavonoidy, dávají červenofialový odstín. Tyto sloučeniny se objevují v listech pouze na podzim a rostliny je syntetizují specificky.
Je nepravděpodobné, že by to stromy dělaly proto, aby potěšily melancholické lidi, kterým kontemplace podzimních barev přináší zvláštní potěšení – to se pravděpodobně stalo miliony let před objevením lidí. To znamená, že stromy z toho mají určitý užitek, jinak by evoluce nemají zajištěnou schopnost měnit barvu. A jaký je přínos?
Převlek nebo úspora?
Věda má v této věci několik hypotéz. Za prvé: změna barvy poskytuje ochranu před hmyzem. Opadavé rostliny jsou připraveny rozdělit se se svými listy, ale snaží se ztratit co nejméně živin. K tomu rozdrtí složité molekuly na malé součástky a pumpují je do větví a kořenů. Nejde to tak rychle, ale teď! – a přečerpal to. Mezitím, zatímco proces pokračuje, mohou další účastníci environmentálních komunit zasahovat do výživných nízkomolekulárních sloučenin. Například sající hmyz. Jako jsou mšice.
Červenofialová barva pomáhá rostlinám schovat se: vzácný hmyz je schopen vidět červenou. Mšice mezi ně nepatří. Ekologické experimenty podporují obrannou hypotézu: pokud mají mšice na výběr, raději přistávají na zelené než na červené nebo žluté.
Další hypotéza o významu podzimní krásy se váže k fotosyntéze. Říká se, že při vyšších teplotách to funguje o něco efektivněji. A fialová nebo červená barva umožňuje absorbovat více tepla ze slunečního záření a zajistit o něco vyšší úroveň fotosyntézy v období, které pro ni není příliš příznivé.
Jasná odpověď na to, která hypotéza je správná, zatím neexistuje a není jisté, že bude. To je ve vědě normální. Je pravděpodobné, že obě hypotézy jsou pravdivé (každá z nich již má experimentální potvrzení). Navíc je možné, že vědci pro podzimní krásu najdou další desítky ospravedlnění – a každé je podpořeno daty.
Bohatí se nečervenají
Ne všem listnáčům záleží na maskování a pumpování látek. Například Olše to nedělá. V procesu evoluce získala spolubydlící bakterie – aktinomycety a naučila se pro ně ve svých kořenech „stavět“ obytné oblasti. Aktinomycety dodávají olši tolik minerálního dusíku, že si může dovolit nečerpat drobky z listů.
Zelená barva listů je přitom u olše zachována až do nástupu mrazů. Další fotosyntéza je z fyzikálních důvodů nemožná – listy jednoduše zhnědnou a opadnou. Za pár týdnů nebo dokonce měsíců fotosyntézy navíc japonští vědci zjistili, že olše v energetickém ekvivalentu zvládá fotosyntetizovat šestkrát více, než je potřeba k vyplacení aktinomycet za objem sloučenin dusíku, které by mohly čerpat z listů. Jednoduchá ekonomika!
Většina stromů přitom takové spojence nemá a mohou se spolehnout buď na sebe, nebo na okolí. Pokud žijí ve spokojenosti a blahobytu, to znamená, že rostou na bohatých půdách, není třeba počítat bilance s přesunem věcí a schovávat se před hmyzem. Pokud jsou špatné podmínky, pak se můžete spolehnout jen sami na sebe.
Proto je opad listí nejkrásnější tam, kde je málo bohatství. Například ve středním Rusku se stromům daří dobře. Odvrácenou stranou tohoto bohatství je, že podzimní lesy nejsou nejúžasnější. V Severní Americe je to mnohem chudší. Například ve Skalistých horách klesá srážkami o řád méně sloučenin dusíku než na Kavkaze. Pravda, lesy ve Skalistých horách jsou převážně jehličnaté. Ale na hranici USA a Kanady jsou javorové lesy v září karmínovým ohněm.
Foto: Taweesak Aueamyon/Shutterstock.com
Publikováno v časopise “Schrödingova kočka”ra” Č. 1 (46) 2021 město
