Barwna pora roku

Jesień to czas kolorowych liści, które dodają uroku tej porze roku. Dla ludzi jest to piękny, barwny spektakl, ale dla przyrody jest to czas przygotowania się do nadchodzącej zimy.
30.10.2020

Jesień to czas kolorowych liści, które dodają uroku tej porze roku. Dla ludzi jest to piękny, barwny spektakl, ale dla przyrody jest to czas przygotowania się do nadchodzącej zimy.

Liście na zimę zrzucają drzewa liściaste, występujące niemal wyłącznie na półkuli północnej. Związane są jest to z panującym klimatem, gdzie lata są coraz częściej upalne, a zimy bywają mroźne.

Właśnie ze względu na zimę, która jest trudnym czasem nie tylko dla zwierząt, ale również dla roślin, drzewa pozbywają się liści. Zimą, kiedy temperatura znacznie spada, brakuje światła, a woda zamarza, utrzymywanie liści przez drzewa byłoby bardzo nieopłacalne. Brak światła uniemożliwia prowadzenie fotosyntezy, czyli produkcji pokarmu w liściach. Niska temperatura doprowadziłaby do zamarznięcia wody znajdującej się w liściach, a to spowodowałoby zniszczenie ich komórek.

Rośliny, w tym drzewa, bardzo boją się suszy fizjologicznej, czyli okresu, kiedy woda występuje, jednak nie jest dostępna dla roślin. Powodem tego może być niska temperatura i zamarzanie wody w glebie. Zatem drzewo w czasie mrozów musi oszczędzać wodę, a najwięcej jej „ucieka” przez znajdujące się na liściach aparaty szparkowe. Drzewo pozbywając się liści jesienią, broni się przed śmiercią spowodowaną przesuszeniem.

Wyjątkiem są drzewa iglaste. Ich liście, które przybrały formę igieł, mają małą powierzchnię, mniej aparatów szparkowych i są pokryte grubą warstwą ochronną zabezpieczając je przed niskimi temperaturami, zaś woda jest z nich odprowadzana, by podczas mrozów nie doprowadzić do zamarznięcia i „rozsadzenia" igieł. Dlatego drzewa iglaste nie muszą zrzucać igieł na zimę, wyjątkiem jest modrzew.

Skąd drzewa wiedzą, że o tej porze należy zrzucać liście? Bodźcem informującym rośliny o zbliżającej się zimie są coraz krótsze dni. Zjawisko to, nazywane fotoperiodyzmem, stanowi reakcję roślin na zmiany w długości dnia i nocy.

Za kolory odpowiedzialne są czerwone, pomarańczowe i żółte barwniki, które podczas wiosny i lata, czyli sezonu wegetacyjnego, ukrywają się w barwie dominującego w liściach zielonego chlorofilu. Niestety, ta feeria barw jest tylko przejściowym stanem, przygotowującym krzewy i drzewa do zrzucenia liści.

Przed nastaniem chłodniejszych dni następuje szybkie zmagazynowanie niektórych związków w korzeniach (skrobia, tłuszcze). Cukry, składniki mineralne jak azot, fosfor czy potas magazynowane są również w miękiszu łodyg. Chlorofil w liściach ulega rozkładowi, a wiele związków jak woda czy substancje odżywcze zostaje z niego wycofanych.

 W liściach pozostaje zaś tylko to, co dla roślin jest teraz zbędne, czyli barwniki: żółte ksantofile, pomarańczowe karoteny i czerwone antocyjany. W okresie wegetacji barwniki te wspomagają chlorofil. Ich zmienna ilość i przewaga jednych nad drugimi decyduje o kolorach, przechodzących od brązu, czerwieni po złociste odcienie.

Kolejną ciekawostką dotyczącą jesiennych liści jest proces ich opadania.  W trakcie tego zjawiska, w miejscu styku ogonka z pędem powstaje tkanka odcinająca. Niemały udział ma w tym niezwykły, gdyż jedyny gazowy hormon roślin - etylen. Jego synteza zachodzi m.in. w starzejących się tkankach jesiennych liści. Działa on antagonistycznie do innego hormonu produkowanego w liściach - auksyny. W miarę starzenia się liści auksyn ubywa, czego rezultatem jest zwiększona produkcja etylenu w strefie odcięcia.

Strefa odcięcia składa się z cienkościennych komórek miękiszowych i różni się tym samym od otaczających ją komórek (od strony łodygi tworzą ją komórki korka). Po rozpuszczeniu przez enzymy blaszki środkowej liść utrzymywany jest na jednej wiązce przewodzącej. Staje się podatny na siły grawitacji i po czasie odpada.

U niektórych drzew. np. dębu i buka wiązka przewodząca jest wzmocniona, przez to liść jest silniej związany z gałęzią i pomimo obumarcia pozostaje na niej długi czas.