Защо дърветата губят листата си през зимата?
По нашите географски ширини много широколистни дървета губят листата си през зимата. Причините за това са няколко.
ilex е широколистно дърво, чиито листа оцеляват през зимата
От една страна, листата трябва да бъдат усърдно модифицирани, за да не замръзнат до смърт при замръзване и да се запази тяхната функционалност. Когато клетъчният сок замръзне, ледените кристали разрушават клетъчните структури, мембраните губят своята пропускливост и ензимите вече не могат да работят. Биологичните процеси трябва постепенно да бъдат спрени, листата умират. За да издържат на зимата, листата трябва да са по-дебели и по-твърди, в клетките трябва да се образува антифриз, за да се задържи течността на клетъчния сок, а мембраните да се модифицират. Независимо от това, фотосинтезата едва ли е възможна, когато температурата е под нулата, тъй като клетките намаляват всички дейности (когато е студено, всичко протича по-бавно, липсва „енергия“, клетъчният сок е по-дебел) и няма вода от замръзналата земя за фотосинтеза.
лиственица през есента; през зимата тя хвърля иглите си
Всъщност дори иглолистните зимуват през дълбоката зима и почти не извършват фотосинтеза (за адаптациите на иглолистните дървета вижте тук). Предимството на запазването на листата/иглите през зимата е, че те не трябва да се оформят от нулата с много строителни материали през пролетта и фотосинтезата може да започне веднага през първите топли дни. Недостатъкът, както е описано, е, че е много трудно да се получат зимно устойчиви листа.
По принцип не може да се каже, че иглолистните дървета са избрали единия начин, а широколистните дървета - другия. Има иглолистни дървета, които хвърлят иглите си през зимата, като лиственица, и „широколистни растения“, които пазят листата си, напр. чемшира, падуба (Ilex) или бръшлян.
Друга причина, поради която много широколистни дървета не запазват листата си през зимата, е, че биха загубили твърде много вода. Корените трудно могат да поемат повече вода от замръзналата земя, но водата все още се губи чрез изпаряване през листата. Резултатът би бил дървото да изсъхне и да умре.
Също така трябва да се има предвид рискът от счупване на сняг. Това рядко се случва на смърчови и елови дървета, поради техния навик на растеж и гъвкави клони, снегът се плъзга надолу, ако налягането е твърде голямо. Широколистните дървета от своя страна губят клони през зимата дори без листа, ако върху тях се събере твърде много сняг. При листата повърхността на дървото би била много по-голяма, върху тях щеше да има повече сняг и самите листа също тежат много.
През есента широколистните дървета разграждат хранителните вещества в листата и ги съхраняват в летораста и корените. Пигментите ("багрила") като хлорофил също се разграждат. В допълнение към хлорофила, растението използва и други пигменти за абсорбиране на слънчевата светлина, напр. жълтеникавите ксантофили или червеникави каротеноиди.
Всъщност можете да видите цветовете, които пигментът прави Не филтрира. Хлорофилът напр. абсорбира се с максимум в сините и червените области. „Зеленото“ остава в известен смисъл. Тъй като листата използват предимно хлорофил, дървото е зелено. Дали зеленото е светло или тъмно, с маслинен оттенък или повече жълто, зависи от съотношението на смесване с останалите пигменти/оцветители. През есента хлорофилът се разгражда първо от някои растения или е най-нестабилен. Каротеноидите и ксантофилите са частично все още активни, така че листата вече са червени или жълти. В допълнение, продуктите от разграждането на хлорофила също могат да изглеждат червеникави.
Растението ще разбере по продължителността на деня и температурата, че е време да хвърли листата си. Ролевите хормони също играят роля, съотношението на смесване на които се променя в зависимост от сезоните.
Съдовете, които транспортират вода, минерали и органични вещества във и извън листата, вече са затворени. Често растението дори образува истински разделителен слой между летораста и листната основа. Това има предварително определена точка на счупване, когато разделителният слой е готов, листото пада на земята. Някои дървета не изграждат разделителен слой, те просто запушват съдовете. Листата остават дълго време кафяви и сухи на дървото през зимата. Това включва напр. габърът.
Кога точно се случва това зависи от дървесните видове и индивида. Някои дървета губят листата си много рано, докато други напускат за дълго време.