Причины пожелтения листьев у растений. Почему осенью желтеют листья? Какие листья пожелтеют раньше
Взрослые, погружаясь в бытовые проблемы, перестают обращать внимание на окружающий мир, в то время как дети ежедневно удивляются его особенностям. А как это работает? А почему? А зачем? А так надо? Что только не интересует этих маленьких почемучек! И если вы носите гордое звание мама или папа, то рано или поздно вы обязательно услышите вопрос: «А почему желтеют листья осенью?» Вроде сам по себе вопрос не очень сложен, это одна из , но он обязательно повлечет за собой еще ряд дополнительных, на которые нужно ответить подробно и понятно. Что ж, попробуем это сделать!
А почему листья желтеют?
Весной и летом в каждом листочке живет пигмент хлорофилл, который имеет зеленую окраску. Именно большое количество хлорофилла делает листья на деревьях зелеными. Этот пигмент нужен дереву не просто для красоты, а для вкусного питания, поскольку хлорофилл умеет с помощью дневного света преображать углекислый газ и воду в питательные вещества. Так что благодаря своей весенне-летней зеленой окраске дерево растет и развивается. Но наступает сезон, когда природа готовится к зиме, когда ее жизнедеятельность приостанавливается, когда желтеют листья – это происходит осенью. В листики поступает все меньше воды, хлорофилл постепенно разрушается, и растения теряют свою зеленую окраску. Интересен тот факт, что хлорофилл активней разрушается под воздействием солнца, поэтому период, когда начинают желтеть листья осенью, не всегда наступает в одно и то же время. В сухую ясную осень листья быстрее меняют цвет, а в дождливую осень долго остаются зелеными.
А почему эти желтые, а те красные?
Внимательный малыш обязательно поинтересуется, почему одни листья на деревьях желтеют, другие краснеют, а третьи вообще становятся коричневыми. Ответ достаточно прост. Дело в том, что помимо хлорофилла листья растений содержат и другие пигменты, но из-за преобладающего зеленого они просто не видны. По мере того, как зеленый хлорофилл отступает, становятся видны и другие цвета:
- желтые листья получают свою окраску в результате «работы» растительного пигмента ксантофилла;
- оранжевые листья надевают свой осенний наряд, когда становится виден пигмент каротин, который, кстати, знаком всем по ярко-оранжевой окраске моркови;
- красные листья приобретают этот неожиданный цвет благодаря пигментам антоцианам;
- коричневые листья – это уже не окраска пигментов, а окраска клеточных стенок листа, она проявляется тогда, когда другие видимые красящие пигменты отсутствуют.
Если говорить о самом процессе опадания листьев, то механизм достаточно понятен – осенью, когда у растений желтеют листья, у основания листочка появляется тоненький отделительный слой клеток, так называемый пробковый слой. Постепенно эта перегородка прерывает связь между деревом и листочком. Остается дождаться дуновения ветра и лист оказывается на земле. На ветке в месте отрыва листочка остается небольшой шрам, который зарастает защитным пробковым слоем, а значит, для дерева это совершенно безболезненный период. Если же задаться вопросом, почему листья желтеют и опадают,
в глобальном смысле, то можно понять, что это защитный механизм, который придумала природа для выживания деревьев в холодное время года. Большую часть питания все растения получают с водой, которая поступает из почвы, но ведь зимой вода замерзает. То есть, если бы листики оставались на деревьях, им нужно было бы питаться, но замерзшая вода не могла бы приносить с собой необходимое питание, поэтому листья вытягивали бы вещества из корней, ствола и веток. Вероятней всего, лишившись жизненных сил, древесный организм погибал бы. Так что опадание листьев – это возможность стойко выдержать зиму, а весной снова распустить почки.
Наступает осень и привычный зеленый наряд деревьев и кустарников вспыхивает яркими красками. Почему в пору увядания зеленый пигмент - хлорофилл - уступает место антоциану и каротину?
Не понял? - воскликнул мой сосед, - причем здесь каротин. А при том, что каротин - это пигмент, который окрашивает листья в золотисто-оранжевые тона, а антоциан отвечает за пурпурные и розовые оттенки. Каротин и другие желтые пигменты присутствует и в зеленых листьях, только в микроскопических количествах, тогда как хлорофилл доминирует, антоциан же образуется только под воздействием холода. С холодами уменьшается количество солнечного света, питательные вещества перемещаются из листьев в ветви, ствол и корни, хлорофилл начинает разрушаться, происходят химические процессы, которые приводят к тому, что образуется в больших количествах желтые и красные пигменты.
Так что багрец и золото осенью вполне нормальное состояние увядающих листьев. Хотя есть и упрямцы, у которых в листьях количество хлорофилла столь велико, что они и на землю опадают зелеными, только более темных тонов. Это в первую очередь касается сирени. Появление желтых или ржавых пятен на ее листьях - это не признак осени, а крик о болезни или голодании.
Практически не теряют зеленой окраски листья ивы, снежноягодника и ольхи.
Цвет осенних листьев обусловлен генетически. Скажем, у березы листья всегда золотистых тонов, у дуба сразу коричневые (танин тут на первом месте), бересклет радует розово-пурпуровыми красками, девичий виноград покрыт всеми оттенками красного цвета, а клен поражает разнообразием тонов - от золотистого до пурпурного.
Яркость окраски зависит от погодных условий. Чем дольше осенью стоит холодная (от 0 до 7˚С) и сухая погода, тем ярче цвет листьев. Влажная и теплая атмосфера придает листьям тусклый цвет.
Осенний наряд деревьев и кустарников держится не долго: с холодами связь между клетками распадается и вода с питательными веществами уже не поступает к листьям даже в минимальных количествах. Но они долго еще цепляются своим черешками за ветки, пытаясь удержаться на ветру. Но вот эфемерная связь разрушена ветром или каплями дождя и листья опустились на землю, расписав их нарядным ковром.
Почему у одних растений листья опадают уже в сентябре, а у других, порой, держатся на дереве до снегопадов?
В первую очередь это зависит от способности растения подавать воду и питательные вещества к листьям. Во-вторых, от места, где растет конкретное дерево. Если оно защищено от холодных и вообще сильных ветров, то на нем будут листья держаться максимально долго, даже если уже случались морозы. Ну и в-третьих, это зависит от генетических особенностей вида или сорта.
Впрочем, есть еще одна причина. Если в конце августа вы вносили удобрения, содержание азот, обильно поливали растения, а в конце сентября еще и замульчировали приствольные круги органикой, то дерево просто еще не успело подготовиться к сбросу листьев. И это не очень хорошо.
Ну и последнее. Почему же на некоторых деревьях листья чернеют и долго-долго висят неприятными тряпочками на ветках? Причина в том, что растения эти весь сезон страдали от калийного голодания. И это надо запомнить, теперь уже поздно вносить подкормку, но рано весной именно эти растения нужно будет подкормить сульфатом калия, а летом по возможности опрыскать листья розовым раствором марганцовки.
В отличие от животных, что получают необходимые для жизни вещества и энергию из поедаемой ими пищи, обычные растения потребляют три раздельных потока вещества/энергии, а именно:
- минеральные вещества и вода - поступают через корневую систему;
- углекислый газ, необходимый для синтеза биомассы - поступает из окружающего воздуха через листья;
- энергия - усваивается листьями из потока падающего на них солнечного света.
Усвоение световой энергии возможно лишь за счёт её взаимодействия с окрашенными веществами (растительными пигментами) в процессе фотосинтеза. Основными фотосинтезирующими пигментами растений являются хлорофиллы - именно они придают растениям зелёный цвет. Для фотосинтеза разных групп веществ (углеводы, белки) хлорофилл поглощает синюю и красную составляющие солнечного спектра, игнорируя зелёную как "ненужную" (реальный процесс ещё более сложен и интересен - что заметно по фотографиям живых растений в ближнем инфракрасном спектре).
Остальные группы пигментов (жёлтые ксантофиллы, оранжевые каротины, а также красные, фиолетовые и синие антоцианы) присутствуют в листе растения в малых количествах. Увидеть их можно в этиолированных (выращенных без света и поэтому не имеющих хлорофилла) растениях или их частях - например, в прорастающих в темноте побегах картофеля. Отвечающие за поглощение частей светового спектра хромофорные группы молекул хлорофилла весьма "нежны": незначительное химическое/физическое воздействие может их достаточно легко разрушить - этот процесс хорошо заметен при приготовлении пищи, когда зелень ошпаривают, жарят или бросают в варящийся суп.
Что происходит с листвой осенью?
Приготавливаясь к периоду зимнего покоя, растение по возможности "выкачивает" из биомассы листьев все потенциально полезные вещества и прекращает синтез хлорофиллов. Остаточное их количество в листе становится столь мало, что уже не может замаскировать присутствие прочих, более стабильных красящих пигментов и собственный цвет клеточных стенок (он разнообразен, но типично имеет бурый оттенок). Поэтому увядающий лист приобретает тот цветовой оттенок, который ему обеспечивают оставшиеся в листовой пластинке красители, причём пропорционально их количеству/концентрации - и именно из-за этого осенний лес окрашивается в столь разнообразные и яркие тона.
Как растение "узнаёт" о наступлении осени?
В живом растении одновременно функционирует множество "внутренних часов" - процессов, завязанных на воздействие внешних факторов (циклические колебания температуры, света и так далее). Применительно к листу, наиболее важным фактором здесь оказывается относительная (как доля от всего суточного цикла) и абсолютная (в часах) продолжительность светового дня - именно так запускается процесс подготовки растения к зимнему периоду покоя. Помимо изменения биохимических процессов, у листопадных деревьев в основании листа инициируется рост клеток пробкового слоя, который постепенно прерывает связь между листом и деревом - и лист опадает.
Порой осень предстает перед нами в сером цвете. Хмурое свинцовое небо, серая стена дождя – легко впасть в уныние. Но есть и яркое пятно для поднятия настроения! Осенний окрас деревьев всегда восхищает и радует глаз.
Почему листья зеленые
Зеленым цветом листья обязаны пигменту хлорофиллу. Именно это вещество обеспечивает растениям на свету синтез кислорода и других важных веществ из углекислого газа и воды. Хлорофилл активно вырабатывается в теплое время года, когда деревья получают достаточно питательных веществ и влаги из почвы.
Полученный при синтезе кислород деревья отдают в атмосферу, а остальные вещества поглощают сами. С наступлением осени активность деревьев снижается, они получают все меньше питания из почвы. Листва же для продолжения процесса фотосинтеза продолжает вытягивать питательные вещества из ствола. В свою очередь дерево, чтобы сохранить запасы веществ на время зимовки, начинает забирать из листьев магний, что ведет к разрушению хлорофилла. Как только зеленый пигмент начинает разрушаться, проявляются другие оттенки. Почему один листок красный, другой – желтый, а третий – пестрый, как палитра художника? Оказывается, дело в химическом составе.
От чего зависит окрас листьев
- Желтый цвет мы можем увидеть благодаря пигменту ксантофиллу.
- За оранжевый окрас отвечает каротин.
- Багряными и красными листья становятся под влиянием антоциана. Он растворен в клеточном соке листа, а количество пигмента увеличивается при ярком свете и понижении температуры.
Пигменты всех этих цветов присутствуют в клетках растения всегда, но в период активной выработки хлорофилла зеленый цвет перекрывает все остальные. А вот бурым или коричневым листок становится уже тогда, когда полностью теряет красящие пигменты. В это время нам становятся видны пустые клеточные стенки, которые имеют коричневый окрас.
Когда листья могут менять цвет
Как правило, цвет листвы меняется осенью, ведь именно в это время года уровень жизнедеятельности растений снижается. На улице становится холоднее, и деревья получают все меньше питательных веществ из почвы. Хлорофилл начинает разрушаться.
При этом активнее всего его разрушение происходит на свету. Если погода на улице пасмурная и дождливая, то дубы, клены, березы останутся зелеными дольше. Если же на улице стоят ясные солнечные деньки, то деревья гораздо быстрее сменят свой окрас.
В жаркое и засушливое лето, когда растениям недостает влаги, а солнечного света в избытке, листья также могут лишиться хлорофилла и зеленого цвета.
Что происходит осенью с хвойными деревьями
Сохраняют зеленый цвет с наступлением холодного времени года представители хвойных: ели, сосны, пихты, можжевельник. Это объясняется тем, что площадь их «листвы» мала, и им требуется немного питательных веществ для поддержания жизнедеятельности.
Но даже и хвойные теряют иголки, только происходит это постепенно. Хвоя заменяется не одновременно, а частями.
Поймайте и сохраните яркие мгновения осени
Окрашенная листва сохраняется в лесах и парках совсем недолго, активность растений снижается и постепенно сходит на нет, они «засыпают». Между листом и стволом появляется специальный пробковый слой, и лист отделяется от ветки. Пройдет совсем немного времени, и деревья уже будут стоять совершенно голые.
Яркие краски и красота осени мимолетны. Успейте насладиться этими мгновениями и запечатлеть их в памяти. Приятное осеннее времяпрепровождение – это прогулка по красочному лесу или парку, когда под ногами шуршат мягкие листочки сочных оттенков. Только в это время году в лесу можно застать особенную тишину, когда шорох листвы отчетливо слышен.
Незабываемые ощущения подарит прыжок с разбегу в мягкую кучу из разноцветных свежеопавших листьев, главное – нагрести побольше! Такое развлечение придется по душе и взрослым, и детям.
Окрашенные в разные цвета листики выглядят очень живописно. Соберите красивый букет из высохшей листвы: он простоит долго и будет радовать вас, принося в дом солнечное настроение.
Из недавно опавших, еще сочных листьев можно собрать красочный альбом с гербарием. Положите пестрые листочки между страницами альбома или книги. Они скоро высохнут, а позже, пролистав альбом, вы сможете вдохнуть ароматы осени.
Создание такого альбома можно превратить в интересную и познавательную игру для детей. Соберите разные листья, разложите их между страницами, и подпишите, какому дереву какой листок принадлежит.
Любое время года прекрасно. Осень дарит нам радугу красок в парках, аллеях и лесах. Будьте открыты для таких подарков и разделите их со своими близкими!
А ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ...
ПОЧЕМУ ЛИСТЬЯ ЖЕЛТЕЮТ? Зелёный цвет листьям придаёт особое вещество - хлорофилл. Хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и вновь образуется. Но происходит это только на свету.
Летом солнце светит долго. Хлорофилл разрушается и тут же восстанавливается. Поэтому лист всё время остаётся зелёным.
Жёлтая краска находится в листьях всегда. Только летом жёлтый цвет незаметен. Он забивается более сильным - зелёным.
Наступает осень, удлиняются ночи. Света растения получают меньше. Хлорофилл разрушается, и не успевает восстановиться. Зелёный цвет в листе убывает, и заметным становится жёлтый - лист желтеет.
С ольхи и сирени листва падает зелёной. В их листьях, кроме хлорофилла других красящих веществ нет.
По Г.Граубину
ПОЧЕМУ ЛИСТЬЯ НА ОДНОЙ ОСИНЕ ЖЁЛТЫЕ, А НА ДРУГОЙ - КРАСНЫЕ?
Оказывается, вещество, придающее красный цвет листьям, образуется в тех растениях, которые запасли больше сахара. У растений, которые не смогли это сделать, листья жёлтого цвета.
ПОЧЕМУ С РАСТЕНИЙ ОБЛЕТАЮТ ЛИСТЬЯ?
В зимнюю стужу корни растений почти не могут доставать воду из земли.
Осенью воды много, но она холодная. Поэтому корни растений всасывать её не могут.
Листья непрерывно испаряют воду. Вот и приходится растениям сбрасывать их, чтобы не засохнуть зимой.
Зимой листья только повредили бы растению. Груды снега, навалившиеся на них, поломали бы ветки и сучья. К тому же в листьях за весну и лето накапливаются вредные вещества. Сбрасывая листву, растение очищается от них.
Как же ель освобождается от ненужных веществ?
Оказывается, у ели тоже идёт листопад. Но её листья опадают не все сразу, а понемногу и постоянно. На их месте вырастают новые. Одни опадают, другие вырастают. Это происходит незаметно для нашего глаза, и нам кажется, что на ели всегда одни и те же листья-иголки.
ПОЧЕМУ ЕЛЬ НЕ СБРАСЫВАЕТ ЛИСТЬЯ НА ЗИМУ?
Листья-иголки ели маленькие, жёсткие, смолистые. Воды они испаряют меньше, чем обычные листья. Зимняя засуха ели не страшна.
Не обламываются ветки ёлки и под тяжестью снега почему? Потому что они растут наклонно вниз и пружинят. Снег легко соскальзывает с ветвей от малейшего толчка, дуновения ветра, от чрезмерной тяжести мокрого снега. К тому же из-за воскового налёта хвоинок снег к ним прочно не прилипает.
ПОЧЕМУ НА ВЕТКАХ ОТ ОПАВШИХ ЛИСТЬЕВ НЕТ РАНОК?
Всё дело в том, что листья не обрываются с веток, а опадают в строго определённом месте - там, где прикрепляется черешок.
Летом черешки листьев прочно соединены с ветками. Осенью в черешках происходят удивительные изменения.
В том месте, где черешок прикрепляется к ветке, постепенно вырастает особый пробковый слой. Он, словно перегородка, отделяет черешок от ветки.
Теперь лист с веткой соединяют несколько тонких волокон. Достаточно тяжести самого листа, удара капли дождя, дуновения ветерка, чтобы лист легко отделился от растения.
ЛИСТОПАД
Раньше всех теряют листья липа, берёза и вяз.
У липы и тополя первыми опадают листья больших нижних ветвей, затем обнажается середина, и последней облетает макушка дерева. А вот у вяза, орешника, ясеня листопад начинается с верхних веток. Листва постепенно тает, открывая тёмный ствол дерева.
С первыми заморозками осыпаются листья осины, затем - клёна. Только ольха да ивы по берегам рек стоят густые и зелёные до первого снега. А потом замороженные, почерневшие, хрустящие листья опадают.
По В.Корабельникову
