Почему осенью листья желтые и красные. Почему опадают листья

Весной и летом листья деревьев зелёного цвета из-за содержащегося в них в большом количестве зелёного вещества – хлорофилла . Хлорофилл выполняет очень важную роль. Используя воду и солнечные лучи, он вырабатывает питание для всего дерева. Происходит фотосинтез – процесс образования сахара на свету в хлоропластах, который затем превращается в крахмал.

Весной и летом в период активного роста и развития растений хлорофилл в большом количестве содержится в листьях, окрашивая их в ярко-зелёный цвет. Помимо зелёного хлорофилла, в листьях в меньших количествах есть и другие вещества – жёлтые, оранжевые и красные, кроме этого, стенки клеток, образующих лист, коричневого оттенка. Но все эти цвета заглушаются зелёным и поэтому практически не видны.

С наступлением холодов каналы, которые переносили соки в лист и из листа, постепенно закрываются. Так уменьшается количество воды, поступающей в лист, и уменьшается количество хлорофилла. Тогда начинают проступать незаметные до этого оттенки различных веществ и прожилок. Листья вдруг раскрашиваются в удивительные жёлто-красные, багровые, бурые цвета. Листья, потерявшие хлорофилл, уже не смогут снова стать зелёными. Наступает сезон золотой осени.

С приходом осени продолжительность светового дня уменьшается. Следовательно, процесс фотосинтеза тоже не имеет достаточного времени для развития. Процесс фотосинтеза важен для получения питания деревьям. Вот и получается, что питательных веществ дерево получает все меньше, что влечет за собой замедление всех процессов.

Хлорофилл начинает разрушаться, зеленого цвета в листьях становится видно все меньше. Теперь наступает черед других цветовых пигментов: желтого ксантофилла, оранжевого каротина и красного антоциана. Благодаря этим пигментам листья приобретают такую яркую окраску.

Наверное, все замечали, что не все деревья «одеваются» осенью одинаково. В расцветке каких-то преобладают багряные тона, в каких-то – желтые, а в каких-то – коричневые. К примеру, листья кленов и осин окрашиваются в багровые тона. Листья лип, дубов и берез отливают золотом.

Интересно, что листья ольхи, сирени не успевают изменить расцветку, они опадают еще зелеными. Почему? Да потому что в листьях этих деревьев отсутствуют какие-либо красящие пигменты, кроме хлорофилла.

Все жизненные процессы в деревьях замедляются с приходом осени, жизненная сила листьев угасает. И это процесс вечен, как сама жизнь, и так же естественен и необратим. То есть те листья, которые уже потеряли свой зеленый пигмент хлорофилл, уже не смогут восстановить свою силу.

Процесс окраски листьев можно разделить на три этапа:

1. Начало изменения окраски листьев. Желтеют некоторые листья ;
2. Изменение окраски крон деревьев. Верхушки начинают пестреть и заметно отличаться от, остальной кроны;
3. Полное изменение окраски листьев. Практически вся крона изменила свой цвет.

Опадание листьев – это сбрасывание всех вредных веществ. В листьях накапливается большое количество питательных веществ. Однако кроме полезных веществ в листьях накапливаются и вредные вещества — метаболиты, лишние минеральные соли, которые только вредят здоровью дерева. Осень — пора, когда дерево начинает избавляться от вредных, имеющихся в листьях, а полезные оставляет себе на зимовку.

Кроме того, ученые доказали, что зимой, когда, листьев на кроне не остается, у дерева мало шансов пострадать от засухи. Причина в том, что листья забирают достаточно много влаги, а с ее недостатком корни справиться не смогут.

Когда бывают самые яркие цвета листьев?

Самые яркие, сочные цвета листьев бывают осенью, когда долго стоит холодная сухая и солнечная погода (при температуре от 0 до 7 градусов Цельсия усиливается образование антоцианина). Красивая расцветка листьев осенью бывает в таких местах, как штат Вермонт. А вот, например, в Великобритании, где климат дождливый и погода почти все время пасмурная, осенние листья чаще всего тускло-желтые или коричневые. Проходит осень, наступает зима. Вместе с листьями растения теряют и красочную расцветку.

Листья прикрепляются к ветвям особыми черенками. С наступлением зимних холодов связь между клетками, из которых состоят черенки, распадается. После этого листья остаются связанными с веткой только тонкими сосудиками, по которым в листья поступают вода и питательные вещества. Легкое дуновение ветра или капля дождя могут разорвать эту эфемерную связь, и листья упадут на землю, добавив еще один цветной штрих к разноцветному толстому ковру из опавших листьев. Растения запасают питание к зиме, как бурундуки и белки, но накапливают его не в земле, а в ветвях, стволах и корнях.

Листья, в которые перестает поступать вода, высыхают, опадают с деревьев и подхваченные ветром долго кружат в воздухе, пока не улягутся на лесные тропинки, выстилая их хрустящей дорожкой. Желтая или красная окраска листьев может сохраняться несколько недель после того, как они опали. Но со временем соответствующие пигменты разрушаются. Единственное, что остается, – это танин (да-да, это именно он окрашивает чай).

Почему листья осенью меняют цвет? Эксперимент

Для того чтобы найти ответ на вопрос, почему осенью листья на деревьях меняют цвет и желтеют, детям нужно будет собрать немного листьев.

После чего вы вместе должны рассортировать их по цветам в подготовленные контейнеры. После этого листья заливаются спиртом и перемалываются. После измельчения и перемешивания спирт поможет цвету еще лучше проявиться.

Подсказка: время полного поглощения цвета будет зависеть от того, сколько листьев и спирта было использовано. Спустя 12 часов жидкость может еще не до конца впитаться, но эффект уже очевиден. По мере того, как жидкость впитывается в фильтр, цвета из листочков расходятся.

Объяснение эксперимента, почему листья меняют цвет

Зимой дни становятся короче, что уменьшает количество солнечного света для листьев. Из-за недостатка солнца, растения переходят в стадию покоя и питаются глюкозой, которую накопили за лето. Как только включается «зимний режим», зеленый цвет хлорофилла листья покидает. А по мере того как яркий зеленый оттенок исчезает, мы начинаем видеть желтые и оранжевые цвета. Небольшое количество этих пигментов было в листьях все время. Например, кленовые листы ярко красные, так как в них есть избыток глюкозы.

Почему желтеют листья на деревьях летом?

Основные питательные вещества, необходимые для развития дерева:

• Магний;
• Калий;
• Фосфор;

Магния может не хватать на супесчаных и песчаных почвах. Часто его дисбаланс проявляется во влажную погоду, при частых поливах – магний быстро вымывается.

Калия не хватает листьям, если помимо желтизны, заметен красный ободок на листовой пластине. Нехватка калия сопровождается одновременным недостатком фосфора.

Фосфорное голодание проявляется в появлении бронзового оттенка и листья засыхают, охватывая всю поверхность листа.

Подкормка почвенной смеси недостающими ингредиентами решит проблему.

Переувлажнение почвы

Близкое залегание грунтовых вод и переувлажнение почвы из-за частого полива повлияет на застой воды, распад кислород. Плодовые деревья в саду начнут не только желтеть, но и засыхать, увядать, не исключено, что корневая система будет гнить. Проблему поможет решить почвенный дренаж, повышение уровня посадки, нормализация ухода.

Хлороз плодовых деревьев

При развитии хлороза листья плодовых деревьев становятся тусклыми, бледными, желтеют, будто в саду нет солнца.

Хлороз может появится по многим причинам:

• Превышение уровня извести в почве;
• Чрезмерное количество свежего навоза;
• Недостаток солей железа (не образовывается хлорофилл);
• Перемерзание корней;
• Кислородное голодание (вследствие переувлажнения);

Если хлороз не успел охватить всю крону дерева, то необходимо восстановить пробел в уходе, вызывавший хлороз, а также подкормить раствором железного купороса (2%).

Вредители и болезни плодовых деревьев

При появлении тли или клещей листья не только желтеют летом у деревьев в саду – появляются деформированные побеги. Аналогичные симптомы могут проявляться при развитии грибковых заболеваний. Для того, чтобы садовые деревья были здоровы, нужно проводить профилактику опрыскиванием растворами до начала цветения и после его окончания.

Повреждение коры садовых деревьев летом

Летом садовые деревья начинают желтеть, если ранее их кора или корневая система была механически повреждена. Это могло произойти при пересадке, рыхлении почвы, обрезке или обработки. Из-за нарушения жизнедеятельности тканей дерева, происходит общее увядание. Определить проблему в данном случае затруднительно. Восстановить плодовое дерево в саду летом поможет либо подкормка, либо использование биологических препаратов для перекрытия ран.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Научное общество учащихся МБОУ СОШ № 15

Исследовательская работа на тему:

Почему листья осенью желтеют,
а комнатные растения нет?

5 «б» класс МБОУ СОШ № 15

Им. Героя Советского Союза Мильдзихова Х.З.

Руководитель работы: Меликова Р.Н.

Учитель начальных классов МБОУ СОШ № 15

г.Владикавказ, 2016г.

Растение непрерывно преобразует солнечный свет в энергию и, тем самым, являются важным звеном в жизненной цепочке, охватывающей всю планету

(слайд – 2) С приходом осени я всегда интересовалась: почему меняется окраска листьев на деревьях и кустарниках? Летом они зелёные, осенью разноцветные? Почему начинается листопад? Какое значение он имеет для растений?

Я наблюдала за деревьями и кустарниками, за «поведением» листьев. А для этого я прочитала несколько учебников, книг, энциклопедий.

И вот что я выяснила!

Растения – это живые химические заводы, где непрерывно происходят сложные реакции. Сопровождающий эти реакции газообмен делает нашу планету пригодной для жизни .(слайд – 3) Большинство растений от крохи - подснежника до дерева – великана, сходны по внутреннему строению, несмотря на разительные внешние различия. Проводящая система, по которой циркулируют питательные вещества – посредники, представляют собой сеть проводящих пучков, охватывающую корни, стебли и листья.

В проводящих пучках имеются два основных типа клеток. По клеткам ксилемы, как по каналам, вверх от корней поднимаются вода и минеральные соли. А клетки флоэмы служат для транспортировки продуктов фотосинтеза в места, где в них возникает потребность.

(слайд – 4) Фотосинтез – биологический процесс превращения лучистой энергии Солнца в органическую энергию.

В растениях происходят три важнейших процесса – фотосинтез, дыхание и транспирация, или испарение. Хотя растение и берёт из почвы питательные вещества, однако им необходим процесс фотосинтеза. (слайд – 5) Хлорофилл - это молекула, выполняющая всю работу по расщеплению углекислого газа и воды на кислород и сахар (углеводы). Его «рабочий цех» - хлоропласты окрашивают большинство растений в знакомый нам зелёный цвет. Но кроме хлорофилла листья содержат и другие, желтые и оранжевые пигменты – ксантофилл и каротин, тот самый, что и у морковки. А в красные, багряные оттенки листья окрашиваются благодаря пигменту антоциану, который растворен в клеточном соке. Но поскольку концентрация этих пигментов меньше, чем хлорофилла, летом они попросту незаметны на листьях, потому что как бы замаскированы большим количеством хлорофилла. Ведь именно летом, когда ярко светит солнце и продолжительность светового дня больше, активно происходит процесс фотосинтеза и идет накопление питательных веществ.

Солнечный свет - стимулятор химической реакции в молекулах хлорофилла, поэтому без достаточного запаса воды, углекислого газа и освещения рост растений замедляется (слайд – 6).

Развитие растений и все фазисы их существования находятся в полной зависимости от условий погоды – тепла, влажности, солнечного освещения.

От несвоевременного или сильного холода растение погибает при недостатке влаги, не может успешно развивать своих тканей; при избытке ее загнивает; от жарких солнечных лучей зажарится, либо совсем засохнет.

С приходом неблагоприятных условий начинается процесс опадания разноцветных листьев с лиственных деревьев и кустарников. К лиственным деревьям относятся дубы, тополя, березы, липы, клёны, каштаны, все фруктовые деревья и многие другие, перечислить которые просто невозможно, - их так много.

(слайд – 7) Кустарники, как и деревья, тоже имеют древовидные стебли. Но у них не найти ствола. Обычно стебель кустарника разветвляется сразу над землей. Хорошо знакомы нам как сирень, смородина, крыжовник, малина, шиповник.

2. У лиственных деревьев и кустарников в наших краях желтеют и опадают листья. Это явление называют листопадом(слайд – 8). Листопад имеет большое значение для растений. Дело в том, что зимой в почве гораздо меньше влаги, чем весной и летом. Когда температура опускается ниже 5о, корни прекращают поглощать воду. И если бы деревья не сбрасывали листву, то это привело бы к обезвоживанию и гибели всего дерева, потому что с поверхности листьев испаряется очень много влаги, которую дереву неоткуда взять. И дерево, чтобы не погибнуть целиком, жертвует своими листьями. Оно перестаёт отправлять к листьям из корней воду и соли. Именно поэтому листья меняют окраску. Причина изменения цвета листьев и в том, что в них есть красящие вещества, которые проявляются в зависимости от количества тепла и света. Летом самым активным является зелёное вещество - хлорофилл. Осенью хлорофилл разрушается, проявляются жёлтые и красные вещества, и начинает меняться окраска листьев и лист падает сам (слайд – 9)

На конце черенка, который соединяет лист с веткой, образуется разделительная пластинка. В этом месте лист отделяется от ветки. Попробуй весной или летом сорвать лист. Сделать это довольно трудно, так как лист прочно крепится к стеблю. А вот осенью с лёгкостью можно набрать целые букеты ярких кленовых листьев. Они облетают от малейшего прикосновения к ним или дуновения ветра.

Листопад нужен как хорошее удобрение. Растения о многом могут рассказать наблюдательному человеку.

Например , (слайд- 10 ) если весной из берёзы течёт много сока, это значит, что лето будет дождливое. А появление на деревьях летом жёлтых листьев предвещает раннюю осень и наоборот.

(слайд – 11) Если клён «плачет» – значит, через несколько часов будет дождь. Меня всегда радовали и удивляли растения с красивыми цветными листьями, цветами.

3. Комнатные растения , (слайд – 12) они не только радуют нас своей красотой, но и очищают воздух от пыли и грязи, обогащают кислородом, повышают его влажность.

Размещая в своей квартире приобретённые комнатные растения должны помнить, что благополучие всего зависит от света, тепла, влажности и полива.

Если света достаточно, то у растений активизируется процесс фотосинтеза, который составляет основу жизни. Питательные вещества, растворённые в воде, поступают в листья от корневой системы. Из воздуха растения поглощают углекислый газ и в результате химического процесса выделяют кислород и вырабатывают сложные органические вещества.

При слабом освещении этот процесс замедляется, а в темноте прекращается полностью. Размещая растения в помещениях важно учитывать уровень освещения. Если растение стоит на окне , (слайд -13) оно получает достаточно света, но по мере его удаления от окна, интенсивность освещения значительно уменьшается. Все растения по восприятию света группируются как:

Светолюбивые

Теневыносливые

Неприхотливые.

Для нормальной жизнедеятельности растений необходим определённый температурный режим (слайд – 14 ). Он влияет на процесс фотосинтеза и дыхания, ускоряет или замедляет химические процессы и поступление веществ.

Все растения по востребованности тепла делят на три группы:

растения с температурой 10-12о

растения с температурой 13-20о

растения с температурой 21-25о

При резких перепадах температур воздуха подсыхают и опадают листья.

Высокая температура и низкая влажность воздуха приводит к опаданию листьев.

При недостатке воды замедляется рост растений, листья желтеют и сворачиваются, осыпаются цветки и опадают бутоны.

При избытке влаги происходит закисание почвы, на поверхности появляется зеленоватый налёт с неприятным запахом, черенки растений покрываются плесенью. Листья и соцветия загнивают.

Существенное влияние на нормальный рост и развитие многих растений оказывает не только тепло, но и влажность воздуха .

При низкой влажности воздуха:

Края листьев желтеют;

Листья сморщиваются, вянут.

При высокой влажности воздуха:

Бутоны и цветки опадают.

Для успешного выращивания растений необходимо подобрать почвенные смеси (легкая, средняя, тяжёлая).

4. Проведя исследовательскую работу, я узнала:(слайд – 15)

При резких перепадах температур листья подсыхают и опадают. С листьями деревья избавляются от вредных продуктов обмена веществ. Питательные же вещества и необходимые минеральные элементы в пору отмирания почти полностью переходят из листьев во внутренние части растений.

Слишком влажный воздух приводит к корковидным наростам на листьях и стебле. Приостанавливается рост и развитие растений.

В результате наблюдения я заметила, что не все деревья и кустарники одновременно меняют раскраску своих листьев. В осеннее - зимнее время наступает период относительного покоя, который длится всего 3-4 месяца у одних растений или 5-6 месяцев у других. В период покоя у растений происходят сложные физиолого-биохимические процессы, которые подготавливают растения к активному росту в следующем году.

А что касается удобрений, перед его внесением растение необходимо полить, чтобы не обжечь корни. И слишком концентрированный раствор может привести к ожогам и гибели растений. Приготавливая питательный раствор, необходимо сделать его слабее.

Сроки внесения удобрений в значительной степени зависят от видовой принадлежности растения, его состояния, возраста и времени года.

Если сравнить комнатные растения с растениями, которые нас окружают на улице, то уверенно можно сказать, что на комнатные растения мы можем повлиять, исправить их рост: опрыскивать, вносить удобрения, меньше поливать и наоборот, то с деревьями и кустарниками мы можем только наблюдать, анализировать и делать выводы (слайд – 16)

Литература

1. Справочник школьника для начальных классов (природоведение)/ Н.А. Абельская, М.Б. Елисеева. – М.: АСТ; СПб.: Сова, 2005. – 573,(3)С.: ил.
2. Виталий Бианки. Лесная газета. Ленинград, 1963 г.
3. Воронцов В.В. Комнатные растения. Новое руководство по уходу. – М.: ЗАО «Фитон+», 2002. – 288С., ил.
4. Древо познания - универсальный иллюстрированный справочник для всей семьи №12, 2006. Животные и растения. Физиология растений (стр. 41-44).

Осенью зелёная листва большинства растений меняет окраску. Появляются не только красные, жёлтые, оранжевые и бронзовые цвета, но и буровато-серые оттенки. Порой на листе можно увидеть одновременно летние и осенние краски. Меняют окраску кроны даже некоторые хвойные. Конкретные погодные условия в значительной степени тоже влияют на этот сезонный процесс.

Осенняя окраска опавших листьев

Что происходит с окраской листвы?

Зелёный цвет листьев связан с наличием зелёного светочувствительного пигмента хлорофилла . Без него растения не смогут получать питание из воды и углекислого газа. Запасы хлорофилла постоянно пополняются, пока есть свет и тепло. Активно идёт процесс фотосинтеза , при котором образуются такие органические вещества, как крахмал и глюкоза. При сезонном похолодании накопление хлорофилла уменьшается, процесс фотосинтеза затормаживается, концентрация пигмента в листьях резко снижается. Его клетки уже не способны получать и преобразовывать энергию солнца, пигмент разрушается. Именно в этот период можно увидеть листья с причудливой окраской: с зелёными прожилками, штрихами и пятнами на жёлтом или красном фоне.

Осенью часть листвы амурского винограда некоторое время остаётся зелёной

Осенью активнее другие пигменты, которые находятся внутри клеточного сока листа. Каротиноиды используют те спектры света, которые хлорофилл не воспринимает. Они придают листьям жёлтую (пигмент ксантофилл ) и оранжевую (пигмент каротин ) окраску. За красные тона отвечают стойкие пигменты антоцианы . Летом все они вытесняются хлорофиллом, осенью он им не конкурент. При недостатке пигментов появляются серовато-коричневые тона.

Амурский виноград невероятно красив осенью

Дождливая и пасмурная погода на некоторое время притормаживает процесс разрушения хлорофилла. Отдельные солнечные дни не могут вернуть лето или приостановить угасание жизнедеятельности. Мало того, они лишь его ускоряют. Наглядный пример — , когда зелёные листья за короткое время становятся багряными и золотыми, оправдывая наши ожидания торжества Золотой осени.

Золотая осень сменяется листопадом

Даже при осеннем понижении температуры воздуха некоторые растения остаются зелёными. Их называют вечнозелёными . В нашем климате это хвойные (кроме лиственницы) и немногие лиственные деревья и кустарники (некоторые виды рододендрона, магония падуболистная, самшит, бересклет Форчуна и др.). В тёплых странах вечнозелёных растений намного больше.

Интересно себя ведёт магония падуболистная, которую на зиму я иногда укрываю ящиком, не пропускающим свет. Тогда к весне она сбрасывает все листья, её ярко-жёлтые цветки украшают абсолютно голые ветви. При утеплении лутрасилом или без всякого укрытия это растение сохраняет свою листву. Осенью она меняет окраску на красновато-бурую, а летом снова становится тёмно-зелёной.

Некоторые хвойные (например, отдельные виды ) осенью меняют окраску хвои на золотистую или бронзовую. К началу лета зелёный цвет восстанавливается.

Листопад

Короткий период нарядной золотой осени сменяется листопадом. Осенние холода — это тот цикл жизни растений, когда хлорофилл практически не образуется. К листьям больше не поступают питательные вещества. Они становятся бесполезным балластом, от которого деревья и кусты стремятся избавиться. Попутно происходит освобождение от тех вредных веществ, которые листья успели накопить за лето.

Пожелтевший лист на земле — символ осени

Во время листопада лиственница теряет пожелтевшую хвою. У других хвойных смена хвоинок происходит реже: через год, раз в три — пять лет, реже через большее количество лет.

Листопад упрощает растению жизнь в неблагоприятных условиях. Теперь ему больше не нужно заботиться о питании листвы.

Мы привыкли к тому, что осенью листва желтеет и деревья сбрасывают до весны их. Любуемся жёлтой листвой, восхищаемся романтизмом осени, но не знаем, отчего же всё-таки происходит пожелтение листьев. А этому, оказывается, есть научное объяснение.

Долгие годы учёные изучали листья и то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы , отвечающие за яркие оттенки жёлтого и оранжевого, уже не являются загадкой, а почему листья приобретают красный цвет пока остается тайной.

Реагируя на смену температуры воздуха и меньшее количество дневного света, листья перестают вырабатывать хлорофилл (который придает зелёный цвет), поглощающий синий и частично красный свет, излучаемые Солнцем. Так как хлорофилл чувствителен к холоду, некоторые изменения в погоде , такие как ранние заморозки, "отключат" его выработку быстрее обычного.

В это время оранжевые и жёлтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зелёного цвета. "Жёлтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг

"Желтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно, пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США. Но у учёных пока мало информации о красном цвете, который появляется у некоторых листьев осенью. Известно, что красный цвет происходит от антоцианидов , которые, в отличие от каротиноидов, вырабатываются только осенью. Антоцианиды также придают цвет клубнике, красным яблокам и сливам.

Деревья вырабатывают антоцианиды, когда чувствуют смену в окружающей среде - заморозки, ультрафиолетовое излучение, засуху и/или грибок . Но красные листья также являются признаком болезни дерева. Если вы заметили, что листья дерева раньше обычного (в конце августа) стали красного цвета, вероятнее всего дерево страдает от грибка, или оно было где-то повреждено человеком.

Почему дерево тратит свою энергию, чтобы выработать

новые антоцианиды в листе, когда этот лист вот-вот опадёт?

Пол Шаберг считает, что если антоцианиды помогают листьям оставаться на дереве дольше, они могут помочь дереву впитать больше полезных веществ до того, как листья опадут. Дерево может использовать впитанные ресурсы, чтобы расцвести в следующем сезоне.

Антоцианины

Тема антоцианинов немного сложнее для изучения, нежели остальные компоненты деревьев. Несмотря на то, что все деревья содержат хлорофилл, каротин и ксантофиллы, не все вырабатывают антоцианины. Даже те деревья, которые имеют антоцианины, вырабатывают их только при определённых условиях. До того, как дереву избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из листьев, и в этот момент в роль вступает антоцианин.

У учёных есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.

Самая распространённая теория говорит о том, что антоцианины защищают листья от переизбытка солнечного света, при этом позволяя дереву впитывать полезные вещества, хранящиеся в листьях. На дереве эти пигменты играют роль солнцезащитного крема , блокируя опасное излучение и охраняя листья от переизбытка света. Они также защищают клетки от быстрого замерзания. Их пользу можно сравнить с пользой антиоксидантов.

Большое количество солнечного света, сухая погода, морозная погода, низкий уровень питательных веществ и другие стрессовые факторы повышают концентрацию сахара в древесном соке . Это запускает механизм выработки большого количества антоцианинов в последней попытке накопить энергию, чтобы пережить зиму.

Учёные полагают, что изучение антоцианидов поможет понять уровень болезни каждого дерева. Это, в свою очередь, в будущем даст более понятную картину о проблемах окружающей среды. Как говорил персонаж книги и мультфильма Лоракс: "Цвет деревьев однажды сможет сообщить нам, что чувствует на данный момент дерево".

Летом листья имеют зеленый цвет из-за большого количества пигмента хлорофилла, содержащегося в них.

Этот пигмент — кормилец растения, так как именно с его помощью на свету растение из углекислого газа и воды синтезирует основной сахар — глюкозу, а из него — все остальные питательные вещества.

Однако, наряду с хлорофиллом, зеленые листья содержат и другие пигменты — желтый ксантофилл и оранжевый каротин (тот самый, который определяет цвет корнеплодов моркови).

Летом эти пигменты незаметны, так как замаскированы большим количеством хлорофилла. Осенью же по мере затухания жизнедеятельности в листе хлорофилл постепенно разрушается. Тут-то и проявляются в листе желтые и красные оттенки ксантофилла и каротина.

Разрушение хлорофилла интенсивнее происходит на свету, то есть в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зеленую окраску. Но если на смену затяжным дождям приходит «бабье лето», то кроны деревьев за 1-2 дня окрашиваются в золотистые краски осени.

Помимо золотых, осенние наряды деревьев содержат багряные оттенки. Этот цвет обусловливает пигмент, который называется антоцианом. В отличие от хлорофилла, антоциан не связан внутри клетки с пластическими образованиями (зернами), а растворен в клеточном соке. При понижении температуры, а также при ярком свете количество антоциана в клеточном соке увеличивается. Кроме того, остановка или задержка синтеза питательных веществ в листве также стимулируют синтез антоцианов.

Таким образом, красный цвет листьев во время листопада просто свидетельствует о происходящем затухании жизнедеятельности в листьях, которые готовятся к опаданию…

Зачем деревья сбрасывают листья осенью?

Если бы деревья не сбрасывали на зиму листья, они бы погибали. Тому есть несколько причин.

Причина первая. Листья дерева в своей совокупности имеют очень большую площадь, и со всей этой площади интенсивно испаряется вода. Летом дерево способно возместить потери влаги, извлекая воду из почвы. Но с похолоданием извлечение холодной воды из почвы сильно уменьшается; зимой же из промерзшей почвы извлечь влагу и вовсе затруднительно. Деревья с лиственным покровом зимой погибли бы от недостатка влаги, то есть высыхали бы.

По той же самой причине при наступлении засушливого сезона в тропиках и субтропиках деревья в этих климатических зонах сбрасывают листву и стоят оголенные вплоть до прихода сезона дождей.

Причина вторая. Вы обращали внимание, что после сильных снегопадов ветви деревьев сильно склоняются к земле под тяжестью снега? Некоторые ветки от этого даже ломаются. Если бы листья зимой оставались на деревьях, то на ветвях задерживалось бы гораздо больше снега, так как листовая поверхность, как мы сказали выше, велика. Таким образом, сбрасывая листья осенью, деревья защищают себя от механических повреждений под напором снега.

Причина третья. Во время листопада дерево избавляется от избытка минеральных солей, которые накапливаются в листьях в течение всего лета. Как мы уже неоднократно замечали, лист усиленно испаряет воду. На смену этой испаренной воде в него постоянно поступает новая, которая засасывается корнями из почвы. Но в воде, которую корни получают из почвы, растворены различные соли. Таким образом, листья получают не чистую воду, а солевые растворы. Часть солей используется растением для питания, а остальные соли откладываются в клетках листьев. Чем больше влаги испаряет лист, тем сильнее он минерализуется к осени. В итоге к осени листья накапливают много солей, становятся как бы минерализованными. Избыток минеральных солей нарушает нормальную работу листьев. Поэтому сбрасывание старых листьев является необходимым условием для поддержания нормальной жизнедеятельности растения.

Кстати…

Как же хвойные деревья умудряются не терять влагу зимой, оставаясь зелеными? Секрет в том, что хвоинки испаряют во много раз меньше влаги, чем листья. Во-первых, поверхность хвоинки во много раз меньше поверхности листа; во-вторых, хвоинки имеют толстую кожицу; в-третьих, они покрыты восковым налетом, который тоже снижает испарение воды. Наконец, устьица в хвоинках расположены в особых углублениях — это снижает интенсивность испарения влаги через них.
Хвойные деревья тоже сбрасывают свой покров, но не враз, как это делают лиственные породы, а постепенно: иголки хвойных живут, в среднем 3-4 года. Поэтому смена «одежды» хвойных протекает незаметно.

Как деревья сбрасывают листья?

Листопад — это естественный этап цикла жизни растения. Осеннее сбрасывание листьев не является прямым следствием ухудшения погодных условий, это наследственно закрепленное свойство растения. Сигналом к началу листопада является не падение температуры, как можно было бы подумать, а изменение продолжительности светового дня — самый верный и неизменный признак наступления осени. Это подтверждает очень простой эксперимент. Если летом пересадить в горшок с землей какое-нибудь молодое листопадное деревце, например, дубок или клен, и поставить его в комнату или в оранжерею, осенью он неизбежно сбросит свои листья, несмотря на самый лучший уход и тепло.

Природа позаботилась о том, чтобы расставание дерева с листом произошло безболезненно для него. Подготовка к листопаду начинается заранее. В конце лета у основания листового черешка образуется особый отделяющий (пробковый) слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и поэтому могут легко обособляются друг от друга.

Осенью, к началу листопада, связь между клетками пробкового слоя нарушается. Лист остается висеть на дереве лишь благодаря сосудистым пучкам, которые соединяют лист с веткой. Летом эти пучки служат для проведения воды и минеральных солей от корня к листьям и питательных веществ, выработанных листьями, к остальным частям растения. Сосудистые пучки легко можно заметить простым глазом на листовых рубцах в виде трех, пяти или большего числа крупных точек.

Достаточно небольшого механического воздействия, например, порыва ветра, чтобы нарушилась и эта последняя связь между черешком листа и материнским растением. Листья могут опадать и в совершенно тихую погоду под влиянием силы тяжести листовой пластинки.

На месте рубца от оторвавшегося листа образуется защитный пробковый слой.