29.9.16

Всяка година есента изкушава очите ни с пъстротата от цветове. Феерично червено, златно жълто и всякакви нюанси на кехлибарения цвят обагрят дърветата, а след това застилат земята с пъстър килим. Защо листата на дърветата преминават през тази драматична промяна?

Да се опитаме да разберем, какво се случва с листата на дърветата през този преходен сезон от топлото лято към зимните студове.

През пролетта и лятото листата са зелени, защото съдържат пигмента, наречен хлорофил. Това го знае всяко дете. Хлорофилът се съдържа в малки подобни на дискове структури, наричани хлоропласти, разпръснати в клетките на растенията. Молекулите на хлорофила поглъщат червената и синята част от светлинния спектър, но отразяват зелената, което е причината да виждаме листата точно в този цвят.

Хлорофилът е в основата на фотосинтезата, която представлява процес, преобразуващ светлинната енергия в химическа. Фотосинтезата протича така: хлорофилът поглъща слънчева светлина, като енергията от това поглъщане се използва за преобразуването на въглеродния двуокис и водата в кислород и въглехидрати. Въглехидратите служат за изхранване на растенията, а кислородът се отделя в атмосферата. Хлорофилът е относително нестабилен и поради това с течение на времето се разпада в клетките на растенията. За да запази достатъчно количество от него в листата си, растението постоянно го синтезира наново. За да протича нормално процесът на синтез са необходими слънчева светлина и достатъчно високи температури.

В листата се съдържат още редица пигменти, но хлорофилът е преобладаващ по време на топлите сезони, затова през пролетта и лятото дърветата са със зелени листа. В края на лятото и началото на есента в растенията започва да се синтезира хормон, наречен ауксин, който предизвиква спирането на растежа на специален слой повърхностни клетки, наричан “слой на листопада”. С намаляването на слънчевото греене през този период от годината растенията реагират на намалената светла част от денонощието. В крайна сметка, след преминаване на една определена граница, производството на ауксин се прекратява. Рязката промяна в количеството на хормона позволява в основата на всяка дръжка на листо да се образува слой от клетки, които прекъсват подаването на вода и минерални соли към листото. Освен това се прекратява подаването и на въглехидрати от листата към останалата част от растението. Когато това се случи, листата вече не могат да възпроизвеждат хлорофила и той постепенно се разпада.

Тогава започваме да се радваме на колоритната промяна в цветовете на дърветата. Хлорофилът дотогава е “засенчвал” останалите пигменти в листата на растението, но с неговото изчерпване се разкрива истинската приказка от есенни багри. Жълто-оранжевите оттенъци на есенните листа се дължат на каротеноидните пигменти, а в ярко жълто се обагрят листата, съдържащи ксантофил.

Червената окраска на листата идва от различен тип пигменти, наричани антоциани. На тях дължат цвета си и някои плодове, като малини и капини, например. За разлика от каротеноидите и ксантофила, антоцианите не са постоянно в листата, а се синтезират през есента. Формират се от реакцията на захарите, останали в листата и молекули от остатъчните сокове на дървото. Цветът, който се получава под въздействието на антоцианите, зависи от киселинността на клетъчните сокове. Ако средата е силно киселинна се формират червени оттенъци, при по-слаба киселинност цветовете са в синьо-виолетовата част на спектъра.

Възниква въпросът, защо растенията хабят захарите си за да създават пигменти в период, когато фотосинтезата намалява и без това? Няколко са доказателствата, които сочат, че антоцианите играят ролята на “слънцезащитен крем” за остатъчния хлорофил в листата. През летните месеци силната слънчева светлина излага на риск растенията, които могат бързо да изконсумират хлорофила си, без да успеят да наваксат със синтезирането на нови количества. Пигментацията създава щит, който запазва за по-дълго време хлорофила, за да може растението да извлече повече от нужните му вещества. Смята се още, че растенията синтезират антоциани за да се предпазят от насекоми. Например, голяма част от инсектите приемат червения цвят като знак за висока токсичност и това ги отблъсква да отлагат яйцата си по червено оцветените листа.

Палитрата от цветове, на които се наслаждаваме през есента зависи и от времето и влажността на почвата. Студеното време и ясните дни дават повече време за производството на антоциани, но ранните падания на температурите под нулата водят и до ранното прекъсване на процеса на синтеза им и по-краткото време, на което да се насладим на цветовете на есента. Сухото време помага за повишаване на концентрацията на захари в остатъчните сокове на листата и също повишава производството на антоциани.

С напредването на есента, клетките в основата на дръжките на листата отмират. Връзките между тях отслабват и листата се откъсват. Някои от дърветата губят короните си от листа много бързо, докато други успяват да задържат за по-дълго отмиращите си листа, но цветовете им вече не са така ярки. Това се обяснява с ниските температури и намалялото слънчево светене, което предизвиква разпадането и на остатъчните пигменти.

Насладете се на предстоящата поредна есенна лудост от цветове.

0 коментара:

Публикуване на коментар