Почему листья желтеют и опадают. Почему листья желтеют осенью

И то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы , отвечающие за яркие оттенки желтого 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 зеленый 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.

Почему желтеют и опадают листья

В это время оранжевые и желтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зеленого цвета.

"Желтый цвет присутствует в листьях все лето, но его не видно пока не исчезнет зеленый" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США.

Но у ученых 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 опадет?

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 определенных условиях.

До того, как дерево избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из них [листьев], и в этот момент в роль вступает антоцианин.

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

Самая распространенная 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.

Ученые 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".

Почему листья сохнут и опадают

С приходом зимы, часть земного шара получает меньше солнечного света , и воздух становится холоднее. Когда такие изменения происходят, деревья готовятся к зиме.

Деревья, которые отбрасывают свои листья, закупоривают места крепления листьев . Это не позволяет жидкостям с полезными веществами доходить до листьев, из-за чего листья меняют свой цвет и опадают.

Листопад символизирует не только смену сезона, этот процесс также помогает дереву пережить холода , сухой зимний воздух.

Зимой деревья недополучают жидкости, чтобы "содержать" листья . Если бы они не закупоривали места, где листья начинают расти, деревья бы просто погибли.

Когда весна приносит теплый воздух и воду, деревья начинаю выращивать новые листья.

Почему хвойные деревья не сбрасывают листья?

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.

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).

валентина хромых
Конспект НОД «Почему желтеют листья?» в подготовительной группе

Цели :

1. Учить детей соотносить описание природы в стихах с определенным временем года :

Развивать слуховое внимание, быстроту мышления.

2. Дать детям знания о том, почему с наступлением осени желтеют листья на деревьях ; представления о начале осени, о зависимости окраски яркости листьев от погоды .

3. Развивать представления детей о признаках осени, понятиях : куст, дерево.

4. Упражнять в составлении описательных рассказов о деревьях и умении определять по описанию название дерева.

Активизация словаря : хлорофилл, багряный, кустарник.

5. Воспитывать желание изучать природу, беречь ее.

Материал : коробочки с плодами и листьями деревьев Тульского края, знакомые детям, книга Георгия Граубина «Почему осенью наступает листопад » .

Дети, я прочитаю вам отрывки из стихотворений, а вы их внимательно послушайте и скажите, о каком времени года идет речь. И почему ? (читаю) :

«Утром мы во двор идем

Листья сыплются дождем ,

Под ногами шелестят

И летят, летят, летят…»

«Несу я урожаи. Поля вновь засеваю,

Птиц к югу отправляю, деревья раздеваю,

Но не касаюсь сосен и елочек

Я…осень. (ответы детей)

Дети, а как вы определяете, что наступила осень? (ответы детей) . Правильно, улетают птицы в теплые края, день медленно убывает, пропадают насекомые, желтеют и опадают листья , в полях, садах и огородах собирают урожай. - Когда же наступает осень? (ответы детей)

По календарю осень наступает 1 сентября, когда начинается первый осенний месяц, школьники идут в школу. Ученые-астрономы считают началом осени день осеннего равноденствия-23 сентября, когда день по долготе равен ночи. Началом осени в живой природе считается появление желтых листьев на березе .

А вы, знаете, почему желтеют листья ? А хотели бы узнать эту тайну? (ответы детей) Тогда слушайте. (читаю рассказ из книги Г. Граубина «Почему осенью листопад » «Почему желтеют листья » .

Осень. Еще далеко до морозов, а деревья уже начинают сбрасывать листву . Не сразу деревья освобождаются от листьев . Идет подготовка к листопаду . В листьях происходят удивительные превращения.

Вначале листья начинают желтеть , хотя никто не добавляет в соки краски. Желтая краска находится в листьях всегда . Только летом желтый цвет незаметен . Он забивается более сильным цветом-зеленым. Зеленый цвет листьям придет особое вещество-хлорофилл. Как называется зеленое вещество? (ответы детей) Хлорофилл в листьях постепенно разрушается и вновь восстанавливается под воздействием солнца. Летом солнце светит долго и хлорофилл очень быстро восстанавливается и лист все время зеленый . Но наступает осень, ночи становятся длиннее, растения получают меньше света. Хлорофилл разрушается и не успевает восстановиться. Зеленый цвет убывает в листве и заметным становится желтый : лист желтеет . Почему же лист желтеет ? (ответы детей)

Но осенью листья становятся не только желтыми , а и красными, багряными, фиолетовыми. Это зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе .

Осенний лес богат своими красками. Яркость осенних листьев зависит от того , какая стоит погода.

Если осень затяжная, дождливая - окраска листьев от избытка воды и недостатка света будет тусклой, невыразительной.

Если же холодные ночи чередуются с ясными днями, то и краски будут сочными, яркими.

А вот у ольхи, сирени листва упадет зеленой , независимо от погоды. В их листьях кроме хлорофилла , других веществ нет.

Вот какой секрет вы узнали об окраски листьев на деревьях .

А теперь мы немного отдохнем и поиграем.

Физкультминутка.

А теперь, скажите, чем отличается дерево от кустарника? (ответы детей) . Правильно у дерева один толстый ствол и много веток, а у кустарника несколько тонких стволов.

предлагаю вам посоревноваться «Кто больше назовет деревьев?» (дети отвечают и получают фишку за правильный ответ) . А теперь, назовите кустарники. (дети так же получают фишки) . Молодцы, все старались помочь своей команде.

Предлагаю вам еще одну игру. У меня в коробочках лежат листья и плоды разных деревьев. Вы выбираете себе любую коробочку и должны будете описать дерево, не называя его. Тот, кто правильно опишет дерево и кто первый узнает его получат по одной фишке. (проводится игра) .

А теперь, посчитайте фишки и сами определите, какая команда сегодня была более активной и победила.

О чем же мы сегодня узнали на занятии? Правильно, мы узнали : почему желтеют листья , когда наступает осень, отчего зависит яркость окраски листьев , вспомнили, чем деревья отличаются от кустарников и очень хорошо их описывали. Вам было интересно? На следующем занятии я вам расскажу почему и как опадают листья .

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".