Краски осени

Краски осени

Листья осенью желтеют разным способом и долго я не понимал, чем это вызвано. Физиологи, которых спрашивал, отвечали подробно, но так, что когда слушаешь понимаешь, а через пять минут уже не понимаешь ничего. Оказывается, пожелтение листьев - это отражение великой природной мудрости. Мудрость простая: архитектура определяет механизм гибели. Звучит неказисто, но кто бы задумался: проектируя что-то новое, вы определяете не только механизм развития, но и механизм гибели. Сама гибель любого начинания неизбежна и не так важен ее механизм, а вот учет рисков бывает полезен.

Но вернемся к осенней ботанике. Разглядывая осенние листья, я заметил три способа пожелтения: от краев к центру, от центра к краям и локальные изменения в виде желтеющих, позже буреющих пятен, которые растут и сливаются.

Строго говоря, осенью листья не желтеют. Правильнее говорить, что они "дезеленеют" (дехлорируют, дехромируют - кто как только это не называет). Примитивно процесс выглядит так: помимо хлорофилла в листьях еще всегда присутствуют каротины, которые известны благодаря морковке, ксантофиллы и антоцианы. Когда наступают неблагоприятные условия хлорофилл разрушается на бесцветные тетрапирролы и фитол с освобождением иона магния. Зеленая окраска "растворяется" и просупают цвета каротина, ксантофилла и антоциана. Последний в таких условиях еще и начинает вырабатываться активно, так что верным будет сказать, что листья осенью "фиолетивеют". Причем, хлорофилл не просто разрушается, а разбирается на составные элементы, каждый из которых вначале поступает в другие области листа, а позже переносятся ближе к корням. Это можно сравнить с деконструкцией завода в кризис: закрываем убыточные цеха, разбираем их и перевозим оборудование в цеха, которые еще дают прибыль до тех пор пока не придет время увезти все на склад до следующей весны.

Но какие цеха станут убыточными и какие клетки следует подвергнуть деконструкции в первую очередь? Это зависит от механизма развития. Клетки листа в процессе жизни не делятся, а увеличиваются в размерах (деление происходит только на ранней стадии в меристеме и зачатке листа). Общая форма листа предопределена заранее, еще на этапе формирования клеток из меристемной ткани. Если все в порядке, то первыми начинают страдать области к которым сложнее всего подводить ресурсы. Это краевые части листьев. Но если в процессе закладки листьев произошли нарушения, или за сезон внутренняя часть листа повредилась, то пожелтение распространяется от центру к краям. У некоторых видов (например, у клёнов, ясеней, некоторых лип) главная центральная жилка может быть зоной повышенной концентрации токсичных ионов или, наоборот, затруднённого оттока сахаров и метаболитов. Когда фотосинтез замедляется, но сахара продолжают накапливаться в мезофилле вокруг центральной жилки, это может вызвать локальный окислительный стресс, разрушение хлорофилла и пожелтение именно в центральной зоне.

Если вся логистика налажена и развитие листа шло стабильно, пожелтение распространяется равномерно, но в этот момент ослабленные участки могут захватить грибковые инфекции и тогда по равномерно желтеющему листу раскинутся бурые пятна.

Итог в любом случае один, но раньше листья и листья. А сейчас возьмешь в руки и всю судьбу видно.