Co powoduje, że rośliny zrzucają liście jesienią? Jest to złożona interakcja między genetyką, światłem i temperaturą. Począwszy od późnego lata wiele gatunków roślin liściastych, w tym drzewa i krzewy, nabiera jaskrawych kolorów i zrzuca liście. Aby zrozumieć tajemnicę tego corocznego jesiennego pokazu, należy odkryć magiczne fabryki wewnątrz liści rośliny.
Czynniki sygnalizujące nadejście upadku roślin
Co powoduje, że rośliny zrzucają liście jesienią? Odpowiedź leży w genetyce rośliny i reakcji na środowisko.
Chlorofil
W każdej komórce liści rośliny znajduje się substancja zwana chlorofilem. To właśnie ona nadaje liściom zielony kolor. Substancja chemiczna zwana chlorofilem wchodzi w interakcję z wodą, dwutlenkiem węgla i światłem słonecznym, tworząc proste węglowodany potrzebne roślinom do wzrostu i rozwoju.
Wiosną i latem, kiedy jest dużo światła słonecznego, a temperatury są wysokie, liście roślin zawierają dużo chlorofilu. Maskuje inne kolory lub pigmenty znajdujące się w liściach. W zależności od rośliny liście mogą zawierać różną ilość dwóch innych pigmentów chemicznych: karotenoidów i antocyjanów.
Światło słoneczne
W miarę jak letnie dni dobiegają końca, czas trwania światła dziennego i kąt padania promieni słonecznych zmieniają się, gdy Ziemia przemieszcza się w przestrzeni. Rośliny wyczuwają te drobne zmiany dzień po dniu. W miarę jak dni stają się krótsze, brak światła słonecznego zaczyna sygnalizować spowolnienie produkcji żywności.
Temperatury
Wraz z mniejszą ilością światła słonecznego temperatura zaczyna się obniżać. Gdy temperatury w nocy stają się coraz chłodniejsze, jest to również sygnał dla roślin, aby zatrzymały lub spowolniły produkcję żywności. Kiedy produkcja chlorofilu całkowicie zatrzymuje się, karotenoidy i antocyjany znajdujące się w liściach rośliny stają się widoczne.
Spadające liście
To połączenie zatrzymania produkcji chlorofilu, mniejszej ilości światła słonecznego i niskich temperatur działa jak przełącznik w systemie genetycznym rośliny. Przechodzi do pozycji „wyłączonej” i sygnalizuje liściom, aby przestały rosnąć i wytwarzać żywność. Po pierwsze, zatrzymuje się produkcja chlorofilu. Zamaskowane antocyjany i kartenoidy są teraz widoczne, odsłaniając ukryte szkarłatne, karmazynowe, ochrowe i złotożółte powłoki liści. Jednak w miarę upływu czasu w liściach nie wytwarza się żadna energia, roślina uwalnia ją i liście opadają na ziemię.
Różnice w liściach roślin zimozielonych
Drzewa i krzewy liściaste tracą liście jesienią w ramach środka ochronnego. Ich liście są delikatne, a niska temperatura by je zabiła. Woda przepływająca przez ich delikatne liście zamarzłaby, zatrzymując produkcję energii. Zimozielone drzewa i krzewy lub te, które zachowują zielone liście przez zimę, utrzymują grubą, woskową powłokę na każdej igle. Ta woskowa powłoka chroni liście przed zimnem.
W liściach też jest różnica. Specjalne środki chemiczne działają jak rodzaj środka zapobiegającego zamarzaniu w wiecznie zielonych igłach, aby zapobiec zamarzaniu płynów przepływających przez roślinę. W ten sposób rośliny zimozielone mogą zachować liście (igły) przez całe surowe zimowe miesiące, podczas gdy drzewa liściaste muszą je zrzucać.
