Что заставляет растения сбрасывать листья осенью? Это сложное взаимодействие генетики, света и температуры. Начиная с конца лета, многие виды лиственных растений, в том числе деревья и кустарники, приобретают яркие цвета и сбрасывают листья. Чтобы понять тайну этого ежегодного осеннего шоу, нужно открыть волшебные фабрики внутри листьев растения.
Факторы, сигнализирующие растениям о том, что осень уже здесь
Что заставляет растения сбрасывать листья осенью? Ответ кроется в генетике растения и его реакции на окружающую среду.
Хлорофилл
В каждой клетке листьев растения содержится вещество, называемое хлорофиллом. Именно это придает листьям зеленый цвет. Химическое вещество под названием хлорофилл взаимодействует с водой, углекислым газом и солнечным светом, образуя простые углеводы, необходимые растениям для роста и процветания.
Весной и летом, когда много солнечного света и теплая погода, листья растений содержат много хлорофилла. Он маскирует другие цвета или пигменты, содержащиеся в листьях. В зависимости от растения листья могут содержать разное количество двух других химических пигментов: каротиноидов и антоцианов.
Солнечный свет
По мере того, как летние дни идут на убыль, продолжительность светового дня и угол падения солнечных лучей меняются по мере движения Земли в космосе. Растения могут чувствовать эти мельчайшие изменения изо дня в день. Поскольку дни становятся короче, недостаток солнечного света начинает сигнализировать о замедлении производства продуктов питания.
Температуры
Вместе с уменьшением количества солнечного света температура начинает снижаться. Поскольку ночные температуры становятся ниже, это также сигнализирует растениям о необходимости прекратить или замедлить производство пищи. Когда производство хлорофилла полностью прекращается, каротиноиды и антоцианы внутри листьев растения становятся видимыми.
Опадающие листья
Это сочетание прекращения выработки хлорофилла, меньшего количества солнечного света и низких температур действует как переключатель в генетической системе растения. Он переводится в положение «выключено» и сигнализирует листьям о прекращении роста и производства пищи. Сначала прекращается выработка хлорофилла. Замаскированные антоцианы и картеноиды теперь видны, обнажая скрытые покровы листьев алого, малинового, охристого и золотисто-желтого цветов. Однако со временем листья перестают производить энергию, растение высвобождает их, и листья падают на землю.
Различия листьев вечнозеленых растений
Лиственные деревья и кустарники теряют листья осенью в качестве защитной меры. Их листья нежные, и низкие температуры убьют их. Вода, текущая сквозь их нежные листья, замерзнет, что остановит выработку энергии. Вечнозеленые деревья и кустарники или те, которые сохраняют зеленые листья зимой, сохраняют толстый восковой налет на каждой иголке. Это восковое покрытие защищает листья от холода.
Внутри листьев тоже есть разница. Специальные химические вещества действуют как своего рода антифриз внутри вечнозеленых игл, предохраняя жидкости, текущие через растение, от замерзания. Таким образом, вечнозеленые растения могут сохранять свои листья (хвою) в суровые зимние месяцы, в то время как лиственные деревья вынуждены их сбрасывать.
