Почему осенью на деревьях желтеют и опадают листья. Зачем дереву листья. Почему желтеют листья на деревьях летом

Перед тем как погрузиться в зимний сон природа дарит нам удивительное разнообразие красок, как будто давая возможность насладиться своим пышным увяданием. И как приятно, испытывая легкую грусть, пройтись в парке по шуршащей золотой и багряной листве. Осень – пора листопада. Любой ребенок скажет, что осенью листья желтеют и опадают с деревьев. И будет абсолютно прав. Так почему же осенью деревья меняют свой зеленый наряд и сбрасывают листья?

Природой все устроено мудро и у нее на все свой черед. После весеннего пробуждения и летнего расцвета природе нужен отдых. Поэтому осенью деревья готовятся к зимнему сну. С уменьшением светового дня постепенно прекращается процесс фотосинтеза. Другими словами, растение получает все меньше питательных веществ, и его жизнедеятельность постепенно замирает. А с разрушением зеленого пигмента хлорофилла (без которого фотосинтез невозможен) на листьях становятся видны и другие пигменты – желтый ксантофилл, оранжевый каротин и красный антоциан. Именно они придают осенним листьям такую окраску. Правда, не все деревья окрашиваются в багряные тона. Багрянец присущ в основном кленам и осинам, а липы, дубы, березы лишены красных оттенков, они отливают золотом. Причем активное образование антоциана происходит именно поздней осенью, когда значительно снижена температура воздуха и хлорофилл в листьях почти полностью разрушен. А с ольхи и сирени, например, листва так и упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих пигментов нет.

Но, казалось бы, зачем дереву тратить силы на синтез нового пигмента в листьях, которые все равно опадут. Оказывается, антоцианы помогают листьям подольше продержаться на дереве, а дереву, в свою очередь, запасти на зиму больше питательных веществ. Ведь листья к осени накапливают в себе большое количество питательных веществ и минеральных солей.

Но, помимо полезных веществ, в листьях накапливается и много вредных метаболитов (продуктов жизнедеятельности растения) и лишних минеральных солей, которые только вредят здоровью дерева. Поэтому полезные вещества дерево себе забирает, а от вредных веществ и лишних солей избавляется, сбрасывая листву.

Еще одна причина, по которой дерево сбрасывает листья, состоит в том, что через поверхность листа испаряется много влаги, необходимой дереву. Весной и летом это не так страшно, ведь идут дожди. А зимой корни дерева не смогут её восполнить, так как извлечь влагу из промерзшей почвы очень затруднительно. Поэтому, сбрасывая листву, дерево спасает себя от засыхания в зимнюю стужу, а, следовательно, от гибели.

Наверное, все обращали внимание на то, что после сильных снегопадов ветки деревьев сильно склоняются к земле под тяжестью снега. А некоторые ветки из-за этого даже ломаются. А если бы зимой на деревьях оставались еще и листья, то снега на ветвях оставалось бы гораздо больше из-за большой поверхности листа. Поэтому, сбрасывая листья, деревья защищают себя еще и от механических повреждений, которые могут произойти под напором большой массы снега.

Как видим, осенний листопад – вполне естественное и жизненно необходимое природное явление. Если бы деревья не сбрасывали осенью листья, они бы зимой попросту погибли.

Кстати, в опавших листьях остается много углеводов и минеральных веществ, которые очень полезны для почвы. Поэтому они являются хорошим удобрением, благодаря которому лесные почвы обогащаются перегноем и приобретают ряд ценных свойств.

Следует добавить, что процесс расставания с листьями происходит у деревьев совершенно безболезненно. Подготовка к листопаду начинается еще в конце лета. Для этого у основания листа образуется специальный пробковый слой. Его клетки имеют гладкие стенки и легко отделяются друг от друга. К началу листопада связь между клетками этого отделяющего слоя нарушается, и лист висит на дереве только благодаря тоненьким сосудистым пучкам, которые соединяют его с веткой. И уже при небольшом порыве ветра эта непрочная связь обрывается и лист, медленно кружась, падает на землю. Часто можно наблюдать, как, не выдерживая своей тяжести, листья опадают даже в тихую безветренную погоду. А на месте рубца от оторвавшегося листа на дереве образуется новый защитный пробковый слой.

Вот так объясняет это наука. А некоторые утверждают, что листья желтеют от старости, а краснеют от увиденного.

Мы привыкли к тому, что осенью листва желтеет и деревья сбрасывают до весны их. Любуемся жёлтой листвой, восхищаемся романтизмом осени, но не знаем, отчего же всё-таки происходит пожелтение листьев. А этому, оказывается, есть научное объяснение.

Долгие годы учёные изучали листья и то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы , отвечающие за яркие оттенки жёлтого и оранжевого, уже не являются загадкой, а почему листья приобретают красный цвет пока остается тайной.

Реагируя на смену температуры воздуха и меньшее количество дневного света, листья перестают вырабатывать хлорофилл (который придает зелёный цвет), поглощающий синий и частично красный свет, излучаемые Солнцем. Так как хлорофилл чувствителен к холоду, некоторые изменения в погоде , такие как ранние заморозки, "отключат" его выработку быстрее обычного.

В это время оранжевые и жёлтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зелёного цвета. "Жёлтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг

"Желтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно, пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США. Но у учёных пока мало информации о красном цвете, который появляется у некоторых листьев осенью. Известно, что красный цвет происходит от антоцианидов , которые, в отличие от каротиноидов, вырабатываются только осенью. Антоцианиды также придают цвет клубнике, красным яблокам и сливам.

Деревья вырабатывают антоцианиды, когда чувствуют смену в окружающей среде - заморозки, ультрафиолетовое излучение, засуху и/или грибок . Но красные листья также являются признаком болезни дерева. Если вы заметили, что листья дерева раньше обычного (в конце августа) стали красного цвета, вероятнее всего дерево страдает от грибка, или оно было где-то повреждено человеком.

Почему дерево тратит свою энергию, чтобы выработать

новые антоцианиды в листе, когда этот лист вот-вот опадёт?

Пол Шаберг считает, что если антоцианиды помогают листьям оставаться на дереве дольше, они могут помочь дереву впитать больше полезных веществ до того, как листья опадут. Дерево может использовать впитанные ресурсы, чтобы расцвести в следующем сезоне.

Антоцианины

Тема антоцианинов немного сложнее для изучения, нежели остальные компоненты деревьев. Несмотря на то, что все деревья содержат хлорофилл, каротин и ксантофиллы, не все вырабатывают антоцианины. Даже те деревья, которые имеют антоцианины, вырабатывают их только при определённых условиях. До того, как дереву избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из листьев, и в этот момент в роль вступает антоцианин.

У учёных есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.

Самая распространённая теория говорит о том, что антоцианины защищают листья от переизбытка солнечного света, при этом позволяя дереву впитывать полезные вещества, хранящиеся в листьях. На дереве эти пигменты играют роль солнцезащитного крема , блокируя опасное излучение и охраняя листья от переизбытка света. Они также защищают клетки от быстрого замерзания. Их пользу можно сравнить с пользой антиоксидантов.

Большое количество солнечного света, сухая погода, морозная погода, низкий уровень питательных веществ и другие стрессовые факторы повышают концентрацию сахара в древесном соке . Это запускает механизм выработки большого количества антоцианинов в последней попытке накопить энергию, чтобы пережить зиму.

Учёные полагают, что изучение антоцианидов поможет понять уровень болезни каждого дерева. Это, в свою очередь, в будущем даст более понятную картину о проблемах окружающей среды. Как говорил персонаж книги и мультфильма Лоракс: "Цвет деревьев однажды сможет сообщить нам, что чувствует на данный момент дерево".

Давно доказано, что растения - это живые существа. Они, так же, как и животные, питаются, дышат, размножаются. В них происходят тысячи биохимических реакций, образуются полезные питательные вещества, из них выводятся продукты распада в результате метаболизма. То есть все процессы, характеризующие проявление жизни, присутствуют и в растениях, делающих нашу планету невообразимо прекрасной, чистой и разнообразной.

Биологические ритмы

Как растения дышат? Почему желтеют листья у них? Чем они питаются? Как растут? Множество вопросов возникает у тех, кто видит эти удивительные создания, столь многообразные, красивые, яркие и разноцветные.

Для всех растений характерны определенные так же, как и для других живых организмов. К ним можно отнести:

раскрывание бутонов и их закрытие под влиянием длины и химического состава окружающей среды;
интенсивное наращивание массы побега;
сжатие и раскрытие устьиц на листьях;
усиление или ослабление дыхания, фотосинтеза;
листопад и другие.

Таким образом, ответ на вопрос о том, почему желтеют листья у растений, кроется в механизмах биологических ритмов. Именно эти процессы позволяют им приспосабливаться к условиям среды, выживать в них, осуществлять жизнедеятельность максимально эффективно, расти и развиваться, реагировать на химические и физические воздействия со стороны природы, человека, животных и так далее.

Почему желтеют листья на деревьях, например? Это также одно из проявлений биологического ритма, направленного на сохранение жизнеспособности особи в условиях пониженных температур и сокращения количества солнечного света и влаги. Цвет же листовой пластинки определяется особыми веществами в ее составе.

Почему желтеют и опадают листья? Да потому что происходит перестройка химических реакций внутри растительного организма. Каждый представитель флоры содержит в своем составе ряд пигментов - веществ, определяющих окраску органов (листьев, венчиков цветков, стеблей и так далее). Всего можно выделить четыре основные группы таких соединений:

Все перечисленные пигменты в первую очередь дают внешнюю реакцию на изменение состояния особей. Почему у растений желтеют листья, что вызывает такие проявления, рассмотрим подробнее.

Причины листопада у деревьев

Явление листопада - одно из самых красивых в природе. Именно поэтому осень - излюбленное время года многих поэтов. Ведь окружающая красота просто не может не стать источником вдохновения для творческих людей. Многоцветье кругом, желтые, зеленые, красные, оранжевые и даже буро-фиолетовые оттенки просто кружат голову, а запах опавших листьев приятно радует обоняние.

Чем же вызваны такие изменения и всегда ли это нормально? Рассмотрим причины листопада у деревьев. Их можно объединить в две группы: естественные и вынужденные. Каждая включает в себя ряд пунктов и объяснения к ним.

Естественные

К таковым причинам относятся сезонную смену погодных условий, а также изменение длины светового дня. Все лето зеленые гиганты готовятся к этим ритмическим переменам. Накапливают питательные вещества и запасают их в стеблях и стволе, активно осуществляют процессы фотосинтеза и дыхания, потребляют максимально возможное количество влаги.

С наступлением холодов, укороченных световых дней внутри листовых пластин начинаются преобразования.

Пигмент хлорофилл начинает действовать все меньше, окраска бледнеет. Это дает возможность проявиться другим пигментам. В результате листья желтеют, краснеют и так далее. Каким будет цвет опадающей листвы, зависит от генетических особенностей вида дерева. Причем интересен факт, что чем ярче солнце в осеннюю пору, тем быстрее разрушается хлорофилл, и листья желтеют. Во время затяжных дождей деревья дольше радуют зеленью.
За время летнего периода в пластинах листов накапливается множество продуктов метаболизма, солей, минеральных веществ. Это делает лист тяжелым, и он постепенно начинает отслаиваться в районе черешка от стебля.
У основания черешка, между ним и стволом, начинаются процессы образования специального тканевого слоя, постепенно отторгающего лист.
Под воздействием механических факторов (дождь, ветер, гроза и так далее), собственной тяжести все листья начинают поочередно опадать.

Вынужденные

На вопрос о том, почему желтеют листья, есть и другой ответ. Это происходит по вынужденным причинам, таким как:

Наверное, каждый любуется разноцветными листьями по осени. Так красиво наблюдать за тем, как меняют свой цвет листочки , как медленно они падают на землю. Краски осени не раз были воспеты поэтами и писателями, а про осень не зря говорят «очей очарованье». Однако мало кто задумывался над вопросом, а почему осенью на деревьях желтеют и опадают листья ? Что заставляет их вдруг поменять свой цвет с насыщенно зеленого до ярко-желтого, багрового, коричневого или оранжевого?

Хлорофилл имеет свойство вырабатываться только при солнечном свете. Ведь процесс представляет собой поглощение углекислого газа из воздуха, а из корневой системы, располагающейся под землей – воды. Этот процесс поглощения можно назвать обменом, так как во время него происходит еще и фотосинтез, так как листья в свою, очередь начинают вырабатывать чистейший кислород. Не зря же деревья называют «зелеными легкими планеты Земля».

Почему осенью на деревьях желтеют листья

Если говорить об осени, то она представляет собой пору отдыха для природы и для деревьев, в частности. Ведь еще совсем недавно они радовали нас разнообразием зелени. Теперь им пора готовиться к зимнему сну, во время которого деревья накопят сил для весеннего и летнего расцвета.

С приходом осени продолжительность светового дня уменьшается. Следовательно, процесс фотосинтеза тоже не имеет достаточного времени для развития. Процесс фотосинтеза важен для получения питания деревьям. Вот и получается, что питательных веществ дерево получает все меньше, что влечет за собой замедление всех процессов.

Хлорофилл начинает разрушаться, зеленого цвета в листьях становится видно все меньше. Теперь наступает черед других цветовых пигментов: желтого ксантофилла, оранжевого каротина и красного антоциана. Благодаря этим пигментам листья приобретают такую яркую окраску.

Наверное, все замечали, что не все деревья «одеваются» осенью одинаково. В расцветке каких-то преобладают багряные тона, в каких-то – желтые, а в каких-то - коричневые. К примеру, листья кленов и осин окрашиваются в багровые тона. Листья лип, дубов и берез отливают золотом. Интересно, что листья ольхи, сирени не успевают изменить расцветку, они опадают еще зелеными. Почему? Да потому что в листьях этих деревьев отсутствуют какие-либо красящие пигменты, кроме хлорофилла.

Все жизненные процессы в деревьях замедляются с приходом осени, жизненная сила листьев угасает. И это процесс вечен, как сама жизнь, и так же естественен и необратим. То есть те листья, которые уже потеряли свой зеленый пигмент хлорофилл, уже не смогут восстановить свою силу.

Процесс окраски листьев можно разделить на три этапа:

Начало изменения окраски листьев. Желтеют некоторые листья ;
Изменение окраски крон деревьев. Верхушки начинают пестреть и заметно отличаться от, остальной кроны;
Полное изменение окраски листьев. Практически вся крона изменила свой цвет.

Опадание листьев – это сбрасывание всех вредных веществ. В листьях накапливается большое количество питательных веществ. Однако кроме полезных веществ в листьях накапливаются и вредные вещества - метаболиты, лишние минеральные соли, которые только вредят здоровью дерева. Осень - пора, когда дерево начинает избавляться от вредных, имеющихся в листьях, а полезные оставляет себе на зимовку.

Кроме того, ученые доказали, что зимой, когда, листьев на кроне не остается, у дерева мало шансов пострадать от засухи. Причина в том, что листья забирают достаточно много влаги, а с ее недостатком корни справиться не смогут.

Почему листья опадают

Листопад осенью – вполне естественный процесс. Доказано, что, если бы деревья не сбрасывали листья, то они могли бы погибнуть. К примеру, под тяжестью снега ветки сильно прогибаются. Если бы на них были еще и листья, то избежать повреждения веток было бы нельзя.

Не стоит думать, что дерево страдает от того, что теряет листву. Напротив, это процесс для дерева абсолютно безболезненный. Дерево начинает терять листья не одномоментно, процесс берет начало еще летом. Листья подготовлены изначально к тому, чтобы опасть в определенный период времени. У их основания располагается пробковый слой. Пробковый слой имеет гладкие стенки, которые могут легко отделиться друг от друга. Когда клетки слоя начинают разрушаться, то можно говорить о начале листопада. Связь листьев с ветвями все ослабевает. Ослабевает настолько, что, в конце концов, листья начинают висеть на тонких сосудистых пучках. При малейших порывах ветра листья начинают трепетать. А уж если ветер достаточно сильный, то эта непрочная связь легко рвется.

И то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы , отвечающие за яркие оттенки желтого и оранжевого, уже не являются загадкой, а почему листья приобретают красный цвет пока остается тайной.

Реагируя на смену температуры воздуха и меньшее количество дневного света, листья перестают вырабатывать хлорофилл (который придает зеленый цвет), поглощающий синий и частично красный свет, излучаемые Солнцем.

Так как хлорофилл чувствителен к холоду, некоторые изменения в погоде , такие как ранние заморозки, "отключат" его выработку быстрее обычного.

Почему желтеют и опадают листья

В это время оранжевые и желтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зеленого цвета.

"Желтый цвет присутствует в листьях все лето, но его не видно пока не исчезнет зеленый" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США.

Но у ученых пока мало информации о красном цвете, который появляется у некоторых листьев осенью.

Известно, что красный цвет происходит от антоцианидов , которые, в отличие от каротиноидов, вырабатываются только осенью. Антоцианиды также придают цвет клубнике, красным яблокам и сливам.

Деревья вырабатывают антоцианиды, когда чувствуют смену в окружающей среде - заморозки, ультрафиолетовое излучение, засуху и/или грибок .

Но красные листья также являются признаком болезни дерева. Если вы заметили, что листья дерева раньше обычного (в конце августа) стали красного цвета, вероятнее всего дерево страдает от грибка, или оно было где-то повреждено человеком.

Почему дерево тратит свою энергию, чтобы выработать новые антоцианиды в листе, когда этот лист вот-вот опадет?

Антоцианины

До того, как дерево избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из них [листьев], и в этот момент в роль вступает антоцианин.

У ученых есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.

Самая распространенная теория говорит о том, что антоцианины защищают листья от переизбытка солнечного света, при этом позволяя дереву впитывать полезные вещества, хранящиеся в листьях.

На дереве эти пигменты играют роль солнцезащитного крема , блокируя опасное излучение и охраняя листья от переизбытка света. Они также защищают клетки от быстрого замерзания. Их пользу можно сравнить с пользой антиоксидантов.

Большое количество солнечного света, сухая погода, морозная погода, низкий уровень питательных веществ и другие стрессовые факторы повышают концентрацию сахара в древесном соке . Это запускает механизм выработки большого количества антоцианинов, в последней попытке накопить энергию, чтобы пережить зиму.

Ученые полагают, что изучение антоцианидов поможет понять уровень болезни каждого дерева. Это, в свою очередь, в будущем даст более понятную картину о проблемах окружающей среды.

Как говорил персонаж книги и мультфильма Лоракс: "Цвет деревьев однажды сможет сообщить нам, что чувствует на данный момент дерево".

Почему листья сохнут и опадают

С приходом зимы, часть земного шара получает меньше солнечного света , и воздух становится холоднее. Когда такие изменения происходят, деревья готовятся к зиме.

Деревья, которые отбрасывают свои листья, закупоривают места крепления листьев . Это не позволяет жидкостям с полезными веществами доходить до листьев, из-за чего листья меняют свой цвет и опадают.

Листопад символизирует не только смену сезона, этот процесс также помогает дереву пережить холода , сухой зимний воздух.

Зимой деревья недополучают жидкости, чтобы "содержать" листья . Если бы они не закупоривали места, где листья начинают расти, деревья бы просто погибли.

Когда весна приносит теплый воздух и воду, деревья начинаю выращивать новые листья.