Ograniczenie światła jesienią uniemożliwia prowadzenie fotosyntezy, czyli produkcji pokarmu w liściach.
W mroźne zimowe dni zawarta w liściach woda mogłaby zamarzać uszkadzając komórki i tkanki. O tym jak rośliny przygotowują się na zimę pisze Karol Stawski.
- Wybarwianie się liści to proces związany z zanikiem zawartego w nich zielonego barwnika – chlorofilu.
- Zimą drzewa doświadczają tak zwanej "suszy fizjologicznej".
- Olcha nie wycofuje zielonego chlorofilu z liści.
Nadeszła jesień i kończą się długie i słoneczne dni. Rośliny przygotowują się do nadejścia chłodów. Opadające liście to jedna z najbardziej widocznych oznak jesieni. Zanim to jednak nastąpi zmieniają kolory oferując nam wielobarwny spektakl.
Dlaczego właśnie jesienią liście zmieniają barwę?
Wybarwianie się liści to proces związany z zanikiem zawartego w nich zielonego barwnika – chlorofilu. Zaczynają wówczas być widoczne ukryte do tej pory inne barwniki: żółty ksantofil i pomarańczowy karoten. Niektóre pigmenty, np. czerwone antocyjaniny, mogą być również aktywnie syntetyzowane na krótko przed opadnięciem liści z drzewa.
Po co drzewa gubią liście?
Utrzymanie liści na zimę przez drzewa rosnące w naszym klimacie byłoby bardzo nieopłacalne. Brak światła uniemożliwia prowadzenie fotosyntezy, czyli produkcji pokarmu w liściach. W mroźne zimowe dni zawarta w liściach woda mogłaby zamarzać uszkadzając komórki i tkanki. W skutek przymrozków zamarznięta w glebie woda przestaje być dostępna dla roślin. Zimą drzewa doświadczają tak zwanej “suszy fizjologicznej”. Jedynym ratunkiem jest pozbycie się liści jesienią. W celu zrzucenia liści, drzewa wytwarzają specjalną warstwę komórek w miejscu, gdzie liście łączą się z łodygą. Liść staje się kruchy i przy najmniejszym podmuchu wiatru opada na ziemię.
Czy jesienne liście mogą mieć zielony kolor?
Nie wszystkie liście zmienią jesienią kolory. Jedno z drzew wyłamuje się z tego porządku. Olcha nie wycofuje zielonego chlorofilu z liści. Zielone drzewa, aż do późnej jesieni, można spotkać jako typowy element nadrzecznego krajobrazu. Praktycznie wszędzie tam, gdzie teren jest podmokły.
Czy to nie wydaje się trochę dziwne? Dlaczego drzewo „marnuje” cenne zasoby? Naukowcy nie osiągnęli pełnego porozumienia w tej kwestii. Najlepszą odpowiedzią może okazać się obecność bakterii Frankia Alni, które żyją w małych guzkach na powierzchni korzeni olszy. Bakterie te przekształcają gazowy azot atmosferyczny w przyswajalną dla roślin formę amonową (NH4+).
Proces ten zachodzi przy udziale złożonego układu enzymatycznego, w którym najważniejsza jest nitrogenaza – enzym katalizujący w warunkach beztlenowych redukcję cząsteczki azotu cząsteczkowego (N2). Pomimo, że azot (N2) stanowi około 80% ziemskiej atmosfery w formie gazowej jest nieprzyswajalny dla większości organizmów żywych. Tylko bakterie azotowe potrafią go wiązać i przekształcać w formę użyteczną biologicznie, lecz proces ten jest bardzo energochłonny.
W większości przypadków to właśnie brak łatwo dostępnej formy azotu bardzo często ogranicza wzrost roślin, który jest niezbędnym składnikiem do budowy aminokwasów, białek, kwasów nukleinowych i innych składników niezbędnych do życia. W rezultacie olchy nie muszą prowadzić restrykcyjnej gospodarki azotem.
Bakterie Frankia ponoszą jednak bardzo wysokie koszty energetyczne, które przerzucane są na drzewo. Być może z tego powodu olsze zrzucają zielone liście, by maksymalnie wydłużyć okres swojej wegetacji. W przypadku masowego występowania olszy szarej proces wiązania azotu powoduje silne wzbogacenie gleb w ten pierwiastek. Drzewa te są często wykorzystywane jako przedplon na terenach o jałowych glebach.
Zdj. okładkowe: www.pixabay.com, stux
Bibliografia:
- https://www.treespnw.com/resources/2017/11/11/in-the-fall-why-are-alder-leaves-on-the-forest-floor-still-green
- https://www.lasy.gov.pl/pl/informacje/aktualnosci/tajemnica-zrzucania-lisci
- https://jestemnaptak.pl/artykul/dlaczego-liscie-opadaja
- http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/Dlaczego-liscie-zmieniaja-kolor