Что заставляет растения сбрасывать листья осенью? Это сложное взаимодействие между генетикой, светом и температурой. Начиная с конца лета, многие виды лиственных растений, в том числе деревья и кустарники, приобретают яркую окраску и сбрасывают листья. Чтобы понять тайну этого ежегодного осеннего шоу, нужно открыть волшебные фабрики внутри листьев растения.
Факторы, которые сигнализируют растениям о том, что они падают
Что заставляет растения сбрасывать листья осенью? Ответ кроется в генетике растения и его реакции на окружающую среду.
Хлорофилл
Внутри каждой клетки листьев растения находится вещество, называемое хлорофиллом. Это то, что придает листьям их зеленый цвет. Химическое вещество под названием хлорофилл взаимодействует с водой, углекислым газом и солнечным светом, создавая простые углеводы, необходимые растениям для роста и развития.
Весной и летом, когда много солнечного света и температура теплая, листья растений содержат много хлорофилла. Он маскирует другие цвета или пигменты, содержащиеся в листьях. В зависимости от растения листья могут содержать различное количество двух других химических пигментов: каротиноидов и антоцианов.
Солнечный лучик
По мере того, как летние дни заканчиваются, продолжительность дневного света и угол наклона солнечных лучей меняются по мере того, как Земля движется в космосе. Растения могут ощущать эти мельчайшие изменения изо дня в день. По мере того, как дни становятся короче, недостаток солнечного света начинает сигнализировать о замедлении производства пищи.
Температура
Наряду с меньшим количеством солнечного света температура начинает снижаться. По мере того, как ночные температуры становятся ниже, это также сигнализирует растениям о прекращении или замедлении производства пищи. Когда производство хлорофилла полностью прекращается, каротиноиды и антоцианы внутри листьев растения становятся видимыми.
Падающие листья
Эта комбинация остановки производства хлорофилла, меньшего количества солнечного света и низких температур действует как переключатель в генетической системе растения. Он переключается в положение «выключено» и сигнализирует листьям, чтобы они перестали расти и производить пищу. Во-первых, прекращается производство хлорофилла. Замаскированные антоцианы и картеноиды теперь видны, открывая скрытые слои листьев алого, малинового, охристого и золотисто-желтого цветов. Однако со временем, когда в листьях не вырабатывается энергия, растение высвобождает их, и листья падают на землю.
Различия листьев вечнозеленых растений
Лиственные деревья и кустарники сбрасывают листья осенью в качестве меры защиты. Их листья нежные, и холод убьет их. Вода, протекающая через их нежные листья, замерзала, останавливая производство энергии. Вечнозеленые деревья и кустарники или те, которые сохраняют свои зеленые листья в течение зимы, сохраняют толстый восковой налет на каждой хвое. Этот восковой налет защищает листья от холода.
Внутри листьев тоже есть разница. Специальные химические вещества действуют как своего рода антифриз внутри вечнозеленых игл, чтобы предотвратить замерзание жидкостей, протекающих через растение. Таким образом, вечнозеленые растения могут сохранять свои листья (хвою) в суровые зимние месяцы, в то время как лиственные деревья должны их сбрасывать.