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
Какие процессы можно отнести к биологическим, физическим явлениям (см.)?
Осенью листья на деревьях желтеют и опадают. Какие процессы при этом можно отнести к биологическим, химическим, физическим явлениям?
В таком процессе как желтение и опадание листьев осенью можно наблюдать сразу несколько процессов: химические, биологические и физические.
К химическим процессам относится процесс желтения листьев. Связано это с веществом хлорофиллом, который образуется в листьях на свету. Осенью этот процесс происходит не так активно и постепенно прекращается.
Биологический процесс — это процесс опадания листьев под воздействием холода. Связано это стем, чтобы дерево не замерзло зимой, так как в листьях содержится много влаги.
Физический процесс — это опадание листьев на землю. Этот процесс напрямую связан с физикой, с силой притяжения.
Довольно сложный вопрос, сильно зависит от контекста задачи, потому что, в конечном итоге, все все-равно сведется к физике. Но, если не углубляться и рассматривать это в рамках школьной программы, то желтение листьев является и билогическим и химическим процессом, происходящим под воздействием физической причины: осенью среднесуточная температура становится меньше, световой день тоже укорачивается, клетки начинают отмирать, хлорофилл разлагается и в листьях начинают преобладать каратиноиды, которые и придают цвет от желтого до красного. Непосредственно падение листьев — физический процесс, поскольку, падают они под действием силы тяжести.
Листья на деревьях начинают желтеть при наступлении холодов и понижении температуры воздуха. Дело всё в том, что хлорофилл под воздействием холода и низких температур начинает разрушаться и поэтому листья желтеют. Этот процесс как раз и называется химическим явлением.
Существует и биологическое явление. Это происходит при сбрасывании деревом своей листвы при наступлении холодов. Дерево сбрасывает листву для того, чтобы зимой не произошло замерзания дерева, так как в листьях скапливается много влаги.
Совсем просто можно объяснить физическое явление. Все мы знаем, что в природе существует сила тяжести. И когда листва отрывается от веток деревьев, то они падают вниз по физическому закону всемирного тяготения.
Для многих семиклассников станет некоторым открытием тот факт, что в таком обычном, на первый взгляд, явлении листопада осенью участвуют и физический, и химический и биологический процессы.
Оказывается, биологический процесс это уменьшение светового дня, за счет этого дерево получает меньше солнечного тепла и света, вследствие чего хлорофилл в листьях разрушается, а с ним и исчезает зеленый цвет. Остается накопленный летом желтый, красный и багряные цвета, а это уже химический процесс (разрушение хлорофилла).
Самый простой процесс в этом событии — это физический процесс,который заключается именно в падении листьев на землю. Здесь уже действует, всем известный процесс всемирного тяготения.
Если подробно рассмотреть этот естественный процесс постепенного желтения и опадания листьев на деревьях, что мы обычно наблюдаем в течении всей осени, то конечно же, можно все это объяснить научным языком — языком биологии, химии и физики.
Желтеть листья начинают под воздействием постепенного понижения температуры и недостатка солнечного света в связи с укорачиванием светового дня. Эти физические явления в атмосфере запускают химические процессы внутри растения — отмирают клетки, разлагается хлорофилл, увеличиваются каратиноиды, что приводут к изменению окраса листьев. Окончательная стадия в виде опадания листьев — это уже является физическим процессом, так как действует сила тяжести.
Я не стану повторяться о том, что желтеют листья по такому процессу и прочее, ответ даю 11-й, несколько ответов просмотрела.
Почему-то никто не связал с химией процесс сокодвижения в деревьях под воздействием высокой температуры с наступлением весны. В некоторых регионах, южных, нередко и второе цветение в октябре-ноябре некоторых деревьев, кустарников и даже сирени. То есть, снова начинается новый биологический жизненный цикл. (Мне говорил агроном, как важны морозы зимой, кроме борьбы с вредителями, они ещё не дают началу сокодвижения, перепад от +20 до — 20 зимой угробит растение).
А уж то, что земля имеет отрицательный заряд едва ли кто-то усвоил из физики, но от корней деревьев по принципу осмоса с соками дерева электрический заряд поднимается вверх и к листьям, даже на огромную высоту дерева — и 50 метровую, тоже, а с листьев срываются отрицательно заряжённые ионы. Потому и жизнь есть на земле, что деревья создают нам эти отрицательные ионы, без них не было бы атмосферы и жизни, тоже. Потому хорошо дышится в лесу.
У меня дома есть люстра Чижевского, которая создаёт такие ионы.
Источник