Не все любят осень за дожди, хмурость и холода. Но скрашивает этот сезон красота листопадных деревьев. Листья приобретают самую разную окраску, от солнечно-желтого до багряно-красного, постепенно покрывая сырую землю ярким ковром. Красиво? Красиво. Но почему деревья сбрасывают листву? Не из эстетических соображений же. Обо всём по порядку.
Почему листья желтеют? На самом деле, жёлтые или красные пигменты есть в листьях всегда, даже летом. Каратиноиды (желтые) и антоцианы (красные) защищают хлорофилл от разрушения ультрафиолетом и улавливают дополнительную световую энергию. Пока лист в расцвете сил, эти пигменты замаскированы, скрыты ярко-зеленым хлорофиллом. Осенью хлорофилл разрушается, проявляется жёлтый пигмент и лист меняет цвет.
Почему листья опадают? Лист крепится к стеблю с помощью черешка. Осенью на границе между черешком и стеблем появляется так называемая отделительная пластинка. У клеток этой области стенки становятся толстыми и непроницаемыми, в результате чего клетка погибает без пищи и воды, ткани становятся сухими и хрупкими и лист отваливается, а на месте него остаётся прослойка мёртвых клеток, такой пластырь, не дающий заразе проникнуть в растение. Для растения этот процесс безопасный и безболезненный, как выпадение шерсти для млекопитающих.
Зачем это всё? Ведь растение тратит кучу питательных веществ на выращивание этих листьев каждый год, а потом просто их выбрасывает! Нельзя ли оставить листья на зиму? А вот нельзя.
С поверхности листа постоянно испаряется вода, это называется "транспирация". Летом из-за этого в листе создаётся отрицательное давление, грубо говоря, вакуум, который присасывается вверх свежую воду от корней. Примерно как когда человек пьёт воду через соломинку. Зимой испарение, конечно, замедлилось бы, но не остановилось полностью. Старая вода продолжила бы испаряться, но корни не смогли бы всасывать новую воду из земли, ведь зимой, как известно, вода замерзает, а лёд так просто не всосешь. Растение просто засохло бы.
Тенденция воды превращаться в лёд привела бы к ещё одной проблеме листьев. Если в листе вода замёрзнет, кристаллики льда поломают его клетки, повредив их необратимо. Стволы и корни дерева защищены от замерзания корой и другими толстыми тканями. А лист покрыт лишь тоненькой кожицей, которая слабо помогала бы от холода. И всё равно весной пришлось бы растить листья заново, на замену помëрзшим.
Кроме прочего, суммарная площадь поверхности листьев довольно большая, на них может накапливаться снег или лëд, который нагружал бы или даже ломал ветки.
Короче, растениям пришлось научиться избавляться от листьев на холодный сезон. Чтобы уменьшить потери, растения заранее откачивают из листьев максимальное количество полезных веществ. Именно поэтому хлорофилл и разрушается, чтобы позже повторно использовать его "детали". А вот вредные и ненужные вещества наоборот поступают из всего растения в листья, чтобы избавиться от отходов жизнедеятельности вместе с ними. Опавшие листья к тому же дополнительно утепляют корни зимой, а весной перегнивают и удобряют почву.
#биология #наука #интересные факты #осень #листья #листопад
Текст - Анастасия Себенцова
Фото - Анастасия Себенцова и Ольга Хорошутина