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 лиственные деревья сбрасывают листья на зиму, а хвойные нет?
«Листья по ветру летят – что за чудный листопад!». Вы наверняка когда-нибудь интересовались: почему осенью деревья сбрасывают листья? А вдруг им холодно зимой без листвы? Пора, мои юные друзья, узнать правильный ответ. Оказывается у деревьев для сбрасывания листьев, имеются несколько существенных причин, о которых я вам сейчас и расскажу.
Почему лиственные деревья сбрасывают листья?
Дерево своими корнями всасывает воду из почвы, которая по стволу дерева и ветвям поступает в листву. А листва в свою очередь эту воду испаряет. Листья испаряют много воды, в которой есть соли. К осени листва начинает минерализоваться, то есть накапливать много солей. Из-за этого листья становятся сухими и начинают опадывать.
В холодные осенние дни дереву не нужно большого количества жидкости, потому что в таких условиях она просто не сможет испаряться, а значит в это время года листва дереву, совершенно не нужна.
Обратите внимание зимой, как после большого снегопада ветви деревьев сильно наклоняются к земле, а некоторые даже ломаются под снежной тяжестью.
Значит, если бы зимой вся листва оставалась бы на деревьях, то снега на ветвях собиралось бы ещё больше. И в этом случае дерево могло бы пострадать ещё сильнее.
Вот и получается, что, если бы деревья не сбрасывали на зиму листья, они бы погибали.
Почему хвойные деревья не сбрасывают иголки?
Но тогда у вас должен возникнуть законный вопрос: а почему сосны и ели не сбрасывают осенью свои иголки?
Все дело в том, что хвоинки-иголки – это видоизмененные листочки, но очень маленькие по размеру. Из-за этого они испаряют влаги во много раз меньше, чем обычные листья. Питания хвойному дереву хватает даже зимой. Поэтому такие растения называются – вечнозелеными. Чтобы сменились все старые иголки должно пройти около 4-5 лет. Вот почему про ёлку говорят: зимой и летом одним цветом.
Источник
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.
Источник