Почему листья меняют цвет?
Александр Сергеевич Пушкин писал: «Люблю я пышное природы увяданье, в багрец и золото одетые леса».
Почему листва меняет цвет перед опаданием? Главная причина — внешние сигналы.
Например, температура воздуха. Однако смена окраски — это активный процесс, который запускается не только от погоды, но и от наследственных свойств дерева, объясняет Пермякова.
У сирени, ольхи и ряда других растений нет других природных красителей, кроме хлорофилла, поэтому хлорофилл в них не разрушается даже с приходом осени. У листьев есть три основных пигмента.
Первый — хлорофилл, придающий листьям зелёный цвет и участвующий в фотосинтезе. Ко второму пигменту относятся антоцианы, дающие красные, фиолетовые и синие оттенки.
Летом их почти нет, они синтезируются у некоторых растений, таких как клён, рябина, осина или черёмуха, именно осенью. На их активность влияет яркий свет и ощутимое похолодание.
Антоцианы образуются из-за накапливающейся в листьях глюкозы. Они работают как светофильтр, поглощая избыточную световую энергию и защищая клетки листьев от повреждений.
Третий тип пигментов — каротиноиды, которые дают оранжевые каротины и жёлтые ксантофиллы в тех видах растений, которые не выделяют красный пигмент. По мере разрушения хлорофилла каротиноиды помогают листьям улавливать более широкий диапазон видимого спектра солнечного излучения и защищают клетки листвы от повреждений, связанных с окислительной реакцией.
Главный сигнал для изменения цвета в листьях — сокращение светового дня. Растение улавливает этот сигнал с помощью светочувствительных белков и начинает медленно перестраивать свои внутренние биологические часы.
Когда наступает пора похолодания, запускается особая реакция, направленная на запуск программы увядания листвы. Это проявляется в том, что оболочки клеток становятся жёстче, в них повышается уровень кальция, а специальные белки-рецепторы передают сигнал внутрь, меняя гормональный фон растения.
Уровень соединения ауксина — растительного гормона роста — снижается, а содержание газообразного фитогормона этилена и абсцизовой кислоты растёт. Два последних вещества инициируют старение тканей и включают программу увядания и расщепления молекул хлорофилла.
Однако не у всех растений меняется цвет листьев. Например, у ели, сосны и пихты зелёный хлорофилл сохраняется круглый год, и осенью дерево не меняет цвет.
Листья живут до тех пор, пока могут участвовать в обмене веществ, говорит Ирина Пермякова. Но они сохраняют свою ценность и после опадания, обогащая почву органикой и минералами.
