Dlaczego liście spadają jesienią?

• 8 marca 2022

Jesień jest spektakularną porą roku w umiarkowanych częściach świata. Klony, dęby, kwaśne drzewa, czereśnie, brzozy, olchy, jawory i inne drzewa płoną ognistą czerwienią, pomarańczą i żółcią liści. Ale dlaczego to właśnie te liście zmieniają kolor i opadają z drzew liściastych każdej jesieni?

Liście roślin i drzew wiecznie zielonych, takich jak sosny, jodły, rododendrony, jałowce, cisy, bukszpany, arborewity i wiele ostrokrzewów, są pokryte woskiem, który chroni je przed zimnem i mrozem. Nie dotyczy to drzew liściastych, które zrzucają liście i przechodzą w stan spoczynku zimowego. Tkanki liści liściastych są delikatne, a płyny, które przez nie przepływają, są bardzo podatne na zamarzanie.

Aby oszczędzać zasoby podczas zimy, drzewa liściaste uruchamiają swego rodzaju mechanizm autodestrukcji, zrzucając liście wraz ze zbliżającą się jesienią. W całym drzewie znajdują się substancje chemiczne wrażliwe na światło, zwane kryptochromem i fitochromem. Te substancje chemiczne są tak wrażliwe, że drzewa mogą rejestrować zmiany długości dnia trwające zaledwie 30 minut. To właśnie te i inne substancje chemiczne wywołują chemiczne i fizyczne zmiany w drzewach, które powodują powstawanie jesiennych kolorów i proces zrzucania liści.

Dlaczego liście zmieniają kolory

Chlorofil jest dominującym pigmentem w liściach, który nadaje im zielony kolor podczas sezonu wegetacyjnego. Jest go tak dużo, że wszystkie inne odcienie są maskowane, mimo że są zawsze obecne w liściu. Chlorofil jest niezbędny dla istnienia drzewa - jest konieczny do fotosyntezy, procesu, w którym roślina pozyskuje energię ze światła słonecznego, aby wytworzyć pożywienie dla drzewa. Chlorofil jest stale zużywany podczas sezonu wegetacyjnego, ale drzewo uzupełnia go, aby jego zasoby były na tyle duże, na ile jest to potrzebne. Dzięki temu liście pozostają zielone. Jednak gdy jesienią długość dnia zaczyna się skracać, drzewo produkuje coraz mniej chlorofilu. Powoli ujawniają się inne kolory, które do tej pory ukrywały się w liściach - czerwony, żółty lub pomarańczowy. Gdy cały ten pigment ulegnie zniszczeniu, po wyschnięciu i rozpadnięciu się liścia pozostają tylko brązowe garbniki.

tworzy żółte, pomarańczowe i czerwone liście?

Ksantofil i karotenoidy są odpowiedzialne za jaskrawe żółcienie i pomarańcze jesiennych liści. Są to te same substancje, które sprawiają, że marchew jest pomarańczowa, a kukurydza żółta. Karotenoidy i ksantofil są obecne w liściach przez cały czas trwania sezonu wegetacyjnego (pomagają absorbować światło słoneczne), ale są ukryte przez zielony pigment chlorofilu. Jesienią, gdy chlorofilu ubywa, pigmenty karotenoidów i ksantofilu ujawniają się, dając w efekcie coraz bardziej żółte lub pomarańczowe liście.

W tym samym czasie, niektóre gatunki drzew, takie jak klony, dęby, zaczynają produkować antocyjany w soku swoich liści - są to te same pigmenty, które sprawiają, że wiśnie i czereśnie są czerwone. Jasne światło zwiększa poziom antocyjanów w liściach, dlatego liście klonu czerwonego w jasny, słoneczny dzień w listopadzie wydają się bardziej żywe niż w dzień pochmurny. Ilość karotenoidów, ksantofilu i antocyjanów w liściach zależy od temperatury, wilgotności i nasłonecznienia w ciągu całego sezonu wegetacyjnego. Dlatego też intensywność i barwa liści może zmieniać się co roku ze względu na równowagę tych związków chemicznych wewnątrz liścia.

Dlaczego liście opadają z drzew Drzew

zawierają bardzo czułe receptory chemiczne światła, które sygnalizują, że dni stają się coraz krótsze. Te związki chemiczne są tak czułe, że drzewa mogą rejestrować zmiany długości dnia nawet po 30 minutach. Fitochrom wykrywa zmiany w długości fali czerwonej, a kryptochrom zmiany w długości fali niebieskiej. To właśnie te substancje chemiczne wywołują chemiczne i fizyczne zmiany w drzewach, które powodują powstawanie jesiennych kolorów i rozpoczynają proces zrzucania liści.

Zrzucanie liści rozpoczyna się, gdy drzewo tworzy "strefę abscission", w której liść przyczepia się do gałązki lub gałęzi. Warstwa abscission działa jak nożyczki, które odcinają liść od drzewa. Drzewo tworzy również strukturalnie słabe obszary między liściem a gałęzią, w których wiatr lub inna siła może pomóc w usunięciu li

ogrodowychCienka

komórek, które tworzą warstwę abscission powoli pęcznieje, ograniczając przepływ wody i żywności do li

Ograniczenie to powoduje zmniejszenie ilości chlorofilu w liściu, redukując zielony pigment i wysuszając liść. W miarę upływu jesieni warstwa abscission staje się coraz grubsza, aż w końcu całkowicie odpycha liść od łodygi, umożliwiając jego oderwanie przez siły środowiska (grawitacja, wiatr, deszcz, itp.). Otwarta rana jest następnie zamykana przez inne komórki, które blokują i chronią ranę, tworząc bliznę. Ta warstwa komórek broni drzewo przed szkodnikami i środowiskiem.

Czy nie jest zdumiewające, że wszystko to dzieje się, gdy drzewo rozpoznaje, że dni stają się krótsze?

Źródła

• Szkoła Zasobów Leśnych, Uniwersytet Georgii
• Centrum Komunikacji Środowiskowej Loyola
• Narodowa Federacja Dzikiej Przyrody
• Wikipedia