Все о датчиках температуры.
Первый универсальный русскоязычный портал

Символ нового года

Загадка красного листа

09.10.2010 | Интересные факты о температуре | Количество просмотров: 14907 | Комментарии (3)

загадка красного листа

В этом году осень яркая, красивая, можно сказать «в багрец и золото одетые леса…». Поэты, наверное, не задумывались, почему желтеют и краснеют листья на деревьях. А мы попробуем объяснить это для тех, кому интересно. Вообще природа настолько загадочна, что полностью объяснить даже такие, казалось бы, простые явления, как изменение цвета листьев осенью мы, как увидите, пока полностью не можем. И здесь загадки остаются.

Итак, самое простое объяснение, известное из школьной программы, выглядит примерно так: листья осенью, когда день становится коротким и понижается температура, перестают вырабатывать зеленый пигмент хлорофилл, желтеют и опадают. Все, казалось бы понятно. Но почему, если понизить температуру до тех же 10 °С летом они не опадают? Имеет ли температура решающее значение в изменении цвета листьев? Почему листья окрашены в различные яркие цвета?

На самом деле, каждый маленький новый листочек, рожденный на березе или клене весной, уже тогда готовится к своей гибели. В основании листика существует разделительный (или «отрезающий») слой клеток, образующих капилляры, через которые поступает вода для фотосинтеза хлорофилла и через которые питательная глюкоза, которую лист вырабатывает из воды и двуокиси углерода под влиянием солнечного света, поступает в ветви и ствол. Природа так устроила, что эти каналы должны непременно перекрыться с наступлением осени. Образуется «пробка», препятствующая обмену веществ лист-ствол. Это, можно сказать, процесс «на генетическом уровне», наверное, это подобно тому, как стареет человек – с возрастом обмен веществ становится все хуже. Каналы в листе перекрываются тоже постепенно. Без воды хлорофилл вырабатываться уже не может, окраска листа меняется.

Как показали недавние исследования, за осенний парад жёлтого и золотого, следующий за исчезновением зелёного хлорофилла, отвечает всего один белок - протеаза. Белок FtsH6 относится к семейству протеаз FtsH, способных расщеплять белок мембраны хлоропластов – светопринимающий комплекс фотосистемы II (LHC II), самый распространённый мембранный белок а земле. Как только этот структурных белок расщепляется, ранее незаметные пигменты – жёлтый ксантофилл и оранжевый каротин В становятся видимыми.

В некоторых статьях, объясняющих цвет листьев осенью, на этом собственно и заканчивается объяснение окраски листьев. Говорят, что по мере потери зеленого пигмента хлорофилла становятся заметными другие пигменты (красные, желтые и т.д.), всегда присутствующие в листьях.

Это не совсем так. Если желтый и оранжевый пигменты, так называемые ксантофиллы и каротины, присутствуют в листе все лето, то пигменты красного цвета, антоцианы, образуется в некоторых листьях только с приходом осени.

Антоцианы – это мощные антиоксиданты, которые присущи многим известным овощам и фруктам, таким как свекла, красные яблоки, красный виноград. Кстати, они разрешены в качестве пищевых добавок (E163). Большое значение в синтезе антоциана имеет солнечный свет. Вы замечали, что чем осенние дни яснее, тем листья ярче?
Как образуются антоцианы? Их образование зависит от расщепления сахаров в присутствии яркого света при понижении уровня фосфата в листьях. Летом фосфата в листьях достаточно много, он нужен для расщепления сахаров, производимых хлорофиллом. Однако осенью фосфат, как и другие питательные вещества, перемещается из листьев в ствол растения. При этом изменяется процесс расщепления сахаров, что приводит к образованию антоциановых пигментов. Чем ярче свет в это время, тем больше производится антоцианов и тем более красивым получается цвет листьев. Поэтому, когда осенью солнечно и прохладно, а ночи холодные, но без заморозков, расцветка листьев обычно наиболее красочная.

Как известно все в природе имеет смысл. В чем же смысл того, что дерево тратит энергию на образование красного антоциана, если листья все равно должны скоро облететь? Думаю, что нам людям не стоит слишком обольщаться, что это только для того, чтобы доставить нам удовольствие от созерцания феерии осенних красок.

Полностью загадка не разгадана. Существует несколько гипотез. Первая в том, что образуя антиоксиданты растения пытаются хоть немного продлить жизнь осеннего листа. Красные пигменты понижают температуру замерзания жидкостей в листе и помогают растению защититься от холода. Согласно теории фотозащиты, антоцианы защищают лист от вредного воздействия света при низких температурах, в присутствии антоцианов дереву удаётся усваивать питательные вещества (особенно азот) более эффективно. Чем дольше сохраняются листья, тем больше питания накапливается на зиму.

Согласно теории коэволюции, цвета – предупреждающие сигналы для насекомых, которые используют деревья как убежища на зиму. Насекомые могут избегать красных листьев и увеличивать свою приспособленность, а дерево в то же время получает преимущество, потому что понижается количество паразитов. Это было показано на примере яблони. У некоторых сельскохозяйственных сортов яблонь листья не окрашиваются осенью в красный цвет. Тля избегает яблонь с красными листьями, однако, активно растёт и размножается на деревьях, листья которых остаются зелеными.
Ярко красный цвет листьев некоторых ягодных растений (черноплодной рябины, например) помогает привлечь птиц осенью и тем самым, подкормить их.

Существует также теория аллелопатии. Аллелопатией называют свойство растений выделить органические соединения, которые тормозят развитие других растений. Американский биолог Френк Фрай (Frank Frey) выдвинул гипотезу, согласно которой деревья с большой концентрацией антоцианов в листьях отравляют почву под собой для других видов растений. Он провёл эксперимент, в котором обливал ростки сорняков экстрактом из жёлтых, зелёных и красных листьев. Семена, которые были политы экстрактом из красных листьев клёна, развивались существенно хуже.

Исследования продолжаются, и появляются новые теории, пытающиеся объяснить эту чудесную осеннюю загадку красного листа. И разгадывая подобные природные явления человек возможно сможет помочь самому себе стать здоровее и счастливее…

Статьи похожие по тематике:

Загадка снежинки

Температура солнца

Температура цвета

Другие статьи раздела

Все статьи раздела "Интересные факты о температуре"

Комментарии:

Александр,

Все значительно проще. Живые листья в основном поглощают красно-жёлтую часть спектра солнечного света, как наиболее ценную, а зелёную часть спектра, как невостребованную - отражают, чем и объясняется их обычный живой цвет. После отмирания листа способность поглощения волн красного участка спектра пропадает и листья отражают эту часть света, от чего и видятся нам такими, какие они бывают осенью.

Лелька,

А нам в школе объясняли так, что растения подвержны определенному циклу, и когда дереву необходимо "отдохнуть" и почистить себя, с приходом определенного времени они начинают накапливать всякую гадость именно в листьях, а потом совершенно предсказуемо избавляются от них... даже ели, в обход "вечнозеленого " мнения, сбрасывают иголки, только не все сразу, поэтому новые иглы нарастают прежде, чем дерево облысеет окончательно.

Лелька,

И получается, что лист из производителя переходит в разряд накопителя, под воздействием вредных веществ меняется цвет (разлогается хлорофил, сами вредные вещества имеют свою окраску, или же другие пигменты в связи с цикличностью начинают больше работать,(нужное выбрать или может быть все вместе ) На мой взгляд объяснение ничем не хуже предыдущих.

Добавить комментарий: