Почему осенью желтеют листья
Жёлтый цвет был в листе всё лето, а красный дерево рисует нарочно: как работают хлорофилл, каротиноиды и антоцианы
Лист зелёный из-за хлорофилла — пигмента, который улавливает солнечный свет для фотосинтеза. Летом растение постоянно восстанавливает хлорофилл, и его зелень заслоняет все остальные краски. Осенью дни короче и холоднее: дерево перестаёт обновлять хлорофилл и забирает из листьев питательные вещества. Зелень уходит, и проступают жёлтые и оранжевые каротиноиды — они были в листе всё лето. А вот красный и багровый цвета дают антоцианы, которые дерево вырабатывает специально в конце лета. Чем солнечнее и прохладнее осень, тем ярче листва.
Почему лист зелёный
Зелёный цвет листьям даёт пигмент хлорофилл. Он нужен для фотосинтеза: улавливает энергию солнечного света, и с её помощью растение делает из воды и углекислого газа сахара — свою пищу[1] [2].
Летом хлорофилла в листе очень много. Он понемногу разрушается на свету, но растение всё время его восстанавливает — поэтому лист остаётся зелёным. А густая зелень заслоняет все остальные пигменты, которые тоже есть в листе[1].
Что происходит осенью
В конце лета дни становятся короче, а погода прохладнее. Дерево начинает готовиться к зиме и забирает обратно из листьев ценные вещества[1].
У основания каждого черешка нарастает слой особых пробковых клеток. Он постепенно перекрывает «трубопроводы», по которым в лист поступают вода и минеральные вещества[1][2]. Хлорофилл перестаёт обновляться и распадается на бесцветные вещества. Зелень уходит — и становятся видны другие краски[1].
Часто жилки листа остаются зелёными, когда ткань между ними уже пожелтела или покраснела [1][2].
Жёлтый был всегда
Жёлтый и оранжевый цвета дают каротиноиды — жёлтые ксантофиллы и оранжевый бета-каротин [1][2]. Главное: они есть в листе круглый год, просто летом их не видно под хлорофиллом. Осенью дерево ничего нового не рисует — оно лишь «снимает» зелёный слой [1].
Те же пигменты окрашивают морковь, кукурузу, яичный желток, бананы, нарциссы и лютики. Жёлтыми от каротиноидов становятся листья берёзы, ясеня, осины, многих клёнов[1].
Красный — нарочно
Красные, багровые и пурпурные тона дают другие пигменты — антоцианы. С ними всё иначе: летом их в листе нет. Дерево начинает вырабатывать их в конце лета в клеточном соке — из сахаров, на ярком свету [1][2].
Антоцианы есть далеко не у всех деревьев: в умеренном климате — примерно у каждого десятого вида. Ярко-красными осенью становятся клёны, дубы, вишни, кизил[1]. Те же пигменты окрашивают клюкву, красные яблоки, вишню, клубнику и сливы[1].
Смешиваясь с каротиноидами, антоцианы дают глубокие оранжевые, огненно-красные и бронзовые оттенки [1].
Учёные спорят, зачем дереву тратить силы на окраску листьев, которые вот-вот упадут. По одной гипотезе, антоцианы работают как солнцезащитный экран: защищают лист от яркого света в холод, пока дерево вытягивает из него азот и другие вещества. По другой — это сигнал насекомым, например тлям: «здесь тебе не рады». Опыты с яблонями показали, что на деревьях с красной листвой тлям действительно живётся хуже[1].
Почему одна осень ярче другой
Антоцианов образуется тем больше, чем больше света. Самая яркая листва бывает, когда осенние дни солнечные и прохладные, а ночи холодные, но без заморозков[1].
Зачем вообще сбрасывать листья
Зимой земля промерзает, и корни не могут брать из неё воду, а листья продолжают её испарять. Не сбрось дерево листву, оно бы засохло. Листопад защищает ветви и от тяжёлого налипшего снега[3].
В средней полосе России листопад обычно начинается во второй половине сентября и в основном заканчивается к середине октября[3].
Частые вопросы
Почему листья желтеют?
Жёлтые и оранжевые пигменты — каротиноиды — есть в листе всё лето, но их заслоняет зелёный хлорофилл. Осенью дерево перестаёт восстанавливать хлорофилл, зелень распадается, и жёлтый цвет проступает наружу.
Почему одни листья жёлтые, а другие красные?
Красный цвет дают другие пигменты — антоцианы. В отличие от каротиноидов, их в листе летом нет: дерево вырабатывает их в конце лета из сахаров. Умеют это не все деревья — например, клёны, дубы и вишни.
Когда осень бывает самой яркой?
Когда осенние дни солнечные и прохладные, а ночи холодные, но без морозов. На ярком свету в листьях образуется больше красных антоцианов.
Источники
- Wikipedia. Autumn leaf color, en.wikipedia.org. en.wikipedia.org
- Википедия. Цвета осенних листьев, ru.wikipedia.org. ru.wikipedia.org
- Википедия. Листопад, ru.wikipedia.org. ru.wikipedia.org
Обсуждение
Комментариев пока нет — начните обсуждение первым.
Чтобы написать комментарий или ответить, войдите на сайт: