Почему опадают листья осенью? Как деревья их сбрасывают?
Если сломать ветку, то листья на ней засыхают, но не опадают. Значит дерево само сбрасывает листья перед зимой?
Сбрасывая листву, деревья готовятся к зимовке — чтобы пережить зиму и весной снова радовать нас зеленой листвой.
Считается, что с падением температуры окружающей среды деревья переходят в режим экономии ресурсов и избавляются от листьев, чтобы не приходилось осуществлять их постоянное жизнеобеспечение.
Однако британский профессор Брайан Форд утверждает, что сбрасывание листьев служит для деревьев чем-то вроде . посещения уборной для человека. Избавляясь от листьев осенью, деревья освобождаются и от накопившихся внутри лишних веществ.
Есть хороший познавательный ролик на тему, почему желтеют и падают листья, — созданный для детей, но может быть интересен и полезен и для взрослым.
Я нашла информацию, что не все так однозначно, как может показаться на первый взгляд. Листья не просто замерзают и опадают сорванные ветром. Листья такие же части тела дерева, как пальцы наши части тела и мы не можем просто так с ними расстаться без болезненного процесса ампутации.
Поэтому листопад – нельзя назвать обычным следствием ухудшения погодных условий, это свойство растения, закреплённое на генетическом уровне. Самый верный и неизменный признак наступления осени — изменение продолжительности светового дня – становится сигналом к тому, чтобы в дереве запустился механизм сбрасывания листьев. И, в отличии от ампутации, процесс этот для дерева безболезненный.
Ещё в конце лета у черенка листа начинает образовываться слой из специальных клеток, имеющих гладкие стенки за счёт чего способных легко обособляться друг от друга, – так называемый отделяющий пробковый слой.
С началом листопада, связь между клетками этого пробкового слоя нарушается и достаточно небольшого механического воздействия (порыва ветра), чтобы черенок листа оторвался от дерева.
На месте оторвавшегося листа образуется новый защитный пробковый слой.
Листопад осенью — замечательное, красивое явление. Для того, чтобы ответить на вопрос, почему опадают листья осенью, нужно начать с самого начала, с вопроса «Для чего деревьям листья?». Листья необходимы растениям, так как жизнедеятельность растений зависит от синтеза хлорофилла (фотосинтез), который в свою очередь нужен для того, чтобы мог производиться древесный сок (живица).
Фотосинтез может происходить только при определённой температуре, достаточно комфортной для растений. Кроме того необходим солнечный свет. При наступлении первых осенних холодов, хлорофилл в листьях растений начинает разрушаться. По этой причине листья теряют свой зелёный цвет и на первый план выступают цвета пигментов, которые были до сих пор невидимы. Если лист становится жёлтым, за это ответственен пигмент «ксантофил». Если лист становится красным — «каротин». Хотя эти вещества нужны для поддержки жизнедеятельности листьев, само дерево в них не нуждается. Но хлорофилл, производимый листьями, дереву нужен. Теперь же, когда листья не могут более производить хлорофилл, они становятся «лишней нагрузкой» для дерева, так как через них продолжает испаряться влага, необходимая для поддержки жизнедеятельности дерева. По этой причине деревья «освобождаются» от листьев, как только наступает неблагоприятное время. Листья опадают, и дерево при этом не страдает.
Сперва разберемся со способом сбрасывания листьев, поскольку он хорошо изучен. Ближе к осени деревья начинают готовиться к листопаду и на границе между черенком листа и веткой появляется специальная подушка из легко разделяемых клеток, а под ней слой-заплатка, называемый пробковый. который к моменту готовности листа к отделению разрастается так, что перекрывает все древесные артерии, все связи с листом. Поэтому листопад не наносит дереву повреждений.
Теперь подумаем зачем дереву листопад. Тут срабатывает целый комплекс причин. Во-первых избавляться от листьев дереву приходится, чтобы удалить накопленные в них шлаки и вредные вещества. В пользу этого утверждения говорит тот факт, что даже вечнозеленые деревья раз в год-полтора полностью обновляют листву. Деревьям наших краев приходится делать это быстрее — ведь зимой листва сильно увеличивает площадь кроны, что грозит обламыванием веток под тяжестью снега. Так же понижение температуры стимулирует процесс опадания листвы, ведь процессы фотосинтеза возможны только до определенного предела температуры, а потом хлорофилл начинает разрушаться. Поэтому листья наших деревьев желтеют перед опаданием, а южных деревьев — нет.
Зимой листья дереву не нужны, так как в зимнее время ток сока внутри дерева замедляется, и дерево уже не может питать их. Почва промерзает, деревьям уже поступает недостаточное количество минеральных веществ и влаги, чтобы они смогли питать еще и листья. Вот и сбрасывает дерево листья, чтобы сэкономит на питании.
Еще задолго до момента отделения листа от стебля, в основании закладывается слой пробки. Этот слой покрывает будущий листовой рубец. Отделительный слой формируется снаружи от него. Клетки отделительного слоя ослизняются, связь между листом и стеблем нарушается. И вот уже достаточно небольшого ветерка, чтобы листок отделилися от стебля.
На рисунке ниже можно увидеть, что зеленый листочек крепко прикреплен к ветке. Более бледный листочек характерен для конца лета, когда световой день становится меньше. И желтый листочек — это осень.
Листья опадают не сами по себе. Дерево длительно биологически готовится к листопаду, об этом свидетельствует образование в листовых черешках пробкового слоя.
Чтобы ответить на столь любопытный вопрос надо думать от противного. Давайте нарисуем фантастическую картинку. Неожиданно досрочно в летнее время настала зима. Что будет с широколиственными деревьями? Огромный массы снега будут лежать на кронах деревьев. Как результат часть из них будет сломана. Таким образом в процессе эволюции выживали представители растительного мира вовремя сбрасывающие листву.
Второй причиной листопада является снижение сокодвижения в побегах. В листья перестаёт поступать достаточное количество жидкости. И даже если бы её было много, то вода под действием низких температур превратилась бы в лёд и порвала клетки листовой пластинки.
И не только в холодных местах, где деревья теряют листья. Многие деревья в тропических лесах также являются лиственными, но их просто не замечают, потому что, в конечном итоге, сам тропический лес зеленый круглый год. Тропические тропические леса не подвержены резким изменениям сезонных температур и погоды, как в районах с умеренным климатом, поэтому потеря лиственных листьев не носит сезонного или ритмичного характера.
Точно так же есть несколько видов широколиственных деревьев умеренного и северного климата, которые не теряют свои листья, например, падуб, род широколиственных деревьев, большинство из которых вечнозеленые.
Вполне вероятно, что опадание листьев (опадение) лиственных пород произошло с целью экономии энергии и воды в суровые зимы. Хотя может показаться, что сброс листьев осенью обходится дорого с точки зрения энергии и роста, вознаграждение может заключаться в том, что это будет менее затратно, чем терпеть повреждение и хищничество листьев, если дерево пыталось сохранить их навсегда, когда в конечном итоге они все равно выйдут из строя, и их придется заменить. Действительно, многие виды лиственных деревьев способны забирать питательные вещества из листьев до того, как они выброшены. Поведение не ограничивается широколиственными деревьями, многие другие растения и некоторые хвойные деревья, такие как лиственница и метасеквойя, также являются лиственными.
Источник
Почему листья опадают: причины явления
Вы знаете, почему опадают листья? Причем у одних растений это происходит периодически, а у других связано с окончанием жизненного цикла. Из нашей статьи вы узнаете о причинах и значении этого природного явления.
Когда и почему опадают листья с деревьев?
Традиционно принято считать, что это явление происходит только осенью. Так ли это? На самом деле листопад только в некоторых случаях является реакцией растений на климатические изменения. Это понижение температуры воздуха, засуха, уменьшение продолжительности светового дня.
А почему опадают листья в другое время года? Причинами этого явления могут быть заболевания, вызванные действием химических веществ, вредных насекомых, недостаточным количеством удобрений в почве.
Листопад происходит у всех растений без исключения. Даже вечнозеленые сосны и ели меняют хвою. Только происходит это постепенно в течение продолжительного периода.
Золотая осень
С наступлением холодного времени года большинство деревьев сбрасывают листву. Это явление, прежде всего, является защитой от излишней потери влаги. В растение она проникает из почвы. Зимой вода замерзает. Поэтому процесс ее поступления внутрь растительного организма становится невозможным.
В таких условиях процесс испарения воды с поверхности листьев не прекращается. Хотя интенсивность его снижается. Вот почему осенью листья опадают, защищая растения от высыхания.
В это время года природа особенно яркая. Это связано с тем, что листья изменяют свой зеленый наряд на более пестрый. Он может быть желтым, красным, пурпурным, оранжевым. Изменение цвета объясняется взаимопревращением пластид. В этих постоянных клеточных структурах находятся красящие вещества, которые называются пигменты. Пластиды хлоропласты содержат хлорофилл. Этот пигмент придает зеленый цвет листьев и стеблей молодых растений.
Осенью хлоропласты превращаются в пластиды другого типа. Они называются хромопласты, содержащие антоцианы и каротиноиды. Эти вещества обуславливают яркое осеннее одеяние растений.
Наверняка вы обращали внимание, что цвет листвы зависит от вида. Так, листья клена и тополя приобретают желтый цвет, кизила — фиолетовый, дуба — красно-коричневый. У некоторых растений процесс взаимопревращения пластид выражен не ярко. Поэтому их опадающая листва практически не меняет свет.
Зимой и летом.
Почему желтеют и опадают листья цветковых растений, а у представителей отдела голосеменных этого не происходит? В частности, речь идет о классе хвойные. Дело в том, что у них есть целый ряд приспособлений для сохранения влаги.
Прежде всего, это форма и размер листьев, которые называются хвоинки. Они имеют маленькую площадь, что сокращает интенсивность транспирации. Устьица, через которые происходит газообмен и испарение воды, углублены в толщу листа. Кроме того, на зиму запечатываются воском. Это обеспечивает практически полное прекращение потери влаги.
В течение благоприятного периода в хвое накапливается достаточное количество углеводов и воды, чтобы пережить зиму. А масла обеспечивают защиту от низких температур.
Почему мы не замечаем, как хвойные меняют листву? Потому что происходит это постепенно. При этом растение не растет голым несколько месяцев. А молодые хвоинки вырастают сразу.
Механизм явления
Что является для растений сигналом к началу листопада? Это сокращение продолжительности светового дня. Снижение температуры воздуха и дождливая погода лишь сопутствуют основной причине.
Листья меняют цвет, что вызывает процесс перекрывания сосудов. У основания черешка формируется слой клеток. Он препятствует нисходящему току воды с растворенными в ней сахарами. В результате образуются пигменты антоцианы, изменяющие цвет листовой пластинки. С течением времени основание черешка в месте прикрепления к побегу пересыхает. Начинается листопад.
Значение листопада
Есть еще одна причина, объясняющая, почему опадают листья. С одной стороны, если этого бы не происходило, растения бы просто засыхали. Но в листьях тоже находится вода. Если она замерзнет, это неминуемо повлечет гибель растений.
Второй причиной сбрасывания листьев является защита от механических повреждений в зимний период от массы прилипшего снега. Стволы деревьев с мощной кроной просто бы ломались под его давлением.
Вместе с листьями растения избавляются от массы вредных веществ, которые накопились в них за вегетационный период. Поэтому это явление наблюдается у всех растений без исключения. Даже в тропическом поясе, где не бывает осени и зимы, наблюдается листопад. Только происходит он на протяжении всего года. Поэтому практически не заметен.
Итак, в нашей статье мы разобрались, почему опадают листья. Этот процесс является защитной реакцией растений от излишней потери влаги, механических повреждений от налипания снега и оледенения, а также механизмом очищения от вредных веществ.
Источник