Căderea frunzelor de toamnă

Căderea frunzelor de toamnă este un fenomen natural neobișnuit de luminos și uimitor, care uimește prin frumusețe. Privind frunzele aurii care zboară în jur, care se răspândesc cu covoare moi, cu siguranță se pune întrebarea: cum funcționează acest proces și de ce, de fapt, cad frunzele toamna?

Multe specii de arbori își vărsă frunzele pentru a supraviețui în condiții nefavorabile. conditiile meteo. La tropice și subtropice, frunzișul cade la începutul sezonului uscat, în regiunile cu climat temperat copacii își pierd frunzele toamna când se apropie vreme rece. Copaci care-și cad frunzele anumit timp anii sunt cunoscuți ca copaci de foioase. Copacii ale căror frunze nu cad se numesc copaci veșnic verzi.

Majoritatea speciilor de foioase au frunze late care cad pe vreme rece sau uscată. Copacii veșnic verzi, spre deosebire de copacii de foioase, cresc în climat umed, cald sau au ace rezistente la intemperii.

: Copacii veșnic verzi își păstrează frunzele pe tot parcursul anului, deoarece frunzișul lor este acoperit cu ceară pentru a feri de frig, iar celulele lor conțin agenți antigel. substanțe chimice, care nu permit copacului să înghețe când temperaturi scăzute mediu inconjurator. Copacii de foioase, pe de altă parte, sunt foarte sensibili la frig.

Copacii veșnic verzi își păstrează frunzișul pe tot parcursul anului

Motive pentru căderea frunzelor:

• orele de zi;
• deteriorarea frunzelor;
• climat arid;
• climat rece;
• polenizarea arborilor.

lungimea zilei

Distrugerea clorofilei în frunze cu reducerea orelor de lumină

Toamna, orele de lumină scad treptat. Pe măsură ce expunerea la lumina zilei scade, producția de clorofilă, pigmentul verde pe care planta îl folosește pentru a absorbi lumina solară și apoi a o transforma în lumină solară, scade. nutrienți; iar procesul de fotosinteză (care se desfășoară cu participarea clorofilei) încetinește până se oprește. Ca urmare, producția de zaharoză, pe care plantele o folosesc ca hrană, se oprește și, în consecință, furnizarea de nutrienți a copacului este limitată. Pentru a reduce nevoia de nutrienți și pentru a rezista la frig sau la secetă, copacii își aruncă frunzele.

: Se observă că arbori de pădureîși aruncă frunzele mai repede decât cele urbane. Acest lucru se datorează faptului că orașul are mai multă iluminare, inclusiv artificială (lanterne, lumină de la geamuri, mașini etc.).

Deteriorarea frunzelor

Până la sfârșitul verii, frunzele sunt deteriorate de insecte, boli sau uzură generală și sunt gata să fie reînnoite. Odată cu sosirea toamnei, copacii se confruntă cu temperaturi ambientale scăzute, vânturi reci și alte condiții care deteriorează și frunzele. Din aceste motive, frunzele cad. În plus, pe lângă nutrienți, frunzele se colectează Substanțe dăunătoare(metaboliți, săruri minerale în exces). Prin urmare, scăpând de frunze, planta este curățată.

climat arid

Arborele de foioase își revarsă frunzișul în timpul perioadelor de secetă pentru a evita uscarea

Pe vreme caldă, frunzele se evaporă multă umiditate. Rădăcinile copacului, care furnizează frunzele, pierd un numar mare de apă. Frunziș de conifere, așa-zis. copaci veşnic verzi, nu cade, din moment ce acele lor, ocupând suprafata mica suprafețele necesită mai puțină umiditate în comparație cu copacii de foioase. Astfel, copacii de foioase își aruncă frunzele în timpul sezonului uscat pentru a-și reduce nevoia de umiditate și pentru a evita uscarea.

climat rece

Toamna, copacii, simțind reducerea luminii zilei și scăderea temperaturii aerului, încep să se pregătească pentru frig. A salva destul apa si resurse energetice pentru perioada de iarnă, plantele acumulează nutrienți și scapă de frunze. Acest proces are loc ciclic și nu dăunează plantei. Așa cad frunzele de toamnă.

Acumularea de nutrienți

Copacii colectează nutrienți valoroși (nutrienți) din frunze și le depozitează în rădăcini pentru aplicare ulterioară. Clorofila (pigmentul care devine frunzele verzi) este prima care se descompune în nutrienți. Apropo, în legătură cu aceasta, frunzele își schimbă culoarea toamna de la verde la portocaliu, purpuriu, auriu.

Separarea frunzelor de copac

Un strat separator de celule separă frunza de ramură, rezultând procesul de cădere a frunzelor.

Frunzele sunt tăiate din copac cu o teacă care se formează în punctul în care tulpina frunzei se unește cu ramura și este o colecție de celule. La fel de zile de toamna sunt reduse, acest strat înfundă vasele de pe tulpina frunzei, care mută apa în frunză și nutrienții în copac. După ce tulpina este înfundată, stratul devine uscat și solzos și, ca urmare a descompunerii, separă frunza de copac. Primăvara apar tulpini noi în locul frunzelor căzute, iar frunzele cresc.

Copacii, după ce au scăpat de frunze, intră într-o stare de animație suspendată, care este comparată cu somn adinc. În acest moment, planta folosește rezervele de nutrienți depuse vara.

Beneficiile frunzelor căzute

Frunzele căzute continuă să beneficieze copacii

Frunzele căzute nu își pierd semnificația ecologică. Când sunt descompuse, substanțele lor benefice curg în sol și hrănesc generațiile viitoare de plante și animale. Datorită acestui fapt, copacul primește nutrienții necesari pentru a crește frunze noi. În plus, un strat de frunze aruncate care acoperă solul încălzește copacul și îl protejează de îngheț în sezonul rece.

Este probabil ca așternutul de frunze să fie principalul factor de supraviețuire nu numai a copacilor, ci și a pădurilor în general.

Polenizarea arborilor

Căderea frunzelor copacilor îmbunătățește, de asemenea, eficiența polenizării. plante cu flori. Când nu există frunze pe ramuri, polenul vântului se răspândește pe o suprafață mai mare și, în consecință, acoperă mai mulți copaci.

Răspunsul la întrebarea de ce cad frunzele toamna este evident: Căderea frunzelor ajută copacii să conserve energia și apa, adică îndeplinește o funcție de economisire a energiei și menține echilibrul apei în corpul plantei. Aruncarea frunzelor este o modalitate prin care copacii se adaptează la condițiile meteorologice.

În plus, căderea frunzelor pe copaci nu depinde doar de schimbările climatice, ci este proces natural, încorporate de natură în ciclul biologic ( plante de apartament pică și frunze), ceea ce îi ajută să se reînnoiască.

De ce frunzele se îngălbenesc și cad toamna?

sezonul sărbătorilor se termină cu ultimele frunze căzute din copaci și arbuști. Pentru mulți oameni, plantele goale provoacă descurajare și dor de vară. Dar toamna e frumoasa! Nu e de mirare atât de multe versuri poetice sunt dedicate acestei perioade a anului. De ce frunzele unor plante devin roșii, în timp ce altele se îngălbenesc? Și de ce cad frunzele?

Căderea frunzelor este cel mai izbitor semn al toamnei. Aceste plante se adaptează la condițiile nefavorabile ale sezonului. Variabilitatea sezonieră a plantelor începe de la latitudinile nordice și se deplasează treptat spre sud. Căderea frunzelor se repetă în fiecare an și ne încântă mereu cu ea culori deschise- de la galben și portocaliu la roz și violet. Frunzele zboară în jur chiar și cu veşnic verziîn subtropice și tropice. Numai că acolo nu cad toate deodată, ci treptat pe tot parcursul anului și, prin urmare, nu este atât de vizibil.

Devine mai rece toamna, iar apa curge in plante de la radacini la frunze intr-un ritm mai lent. Dar nu este Motivul principal căderea frunzelor. Ofensator Condiții nefavorabile este un semnal pentru trecerea plantelor la un nou ciclu de viață, care este încorporat în codul genetic. Acest lucru ne indică faptul că căderea frunzelor de toamnă nu este o consecință directă a apariției unor condiții nefavorabile. Este împreună cu perioada de iarna repausul este inclus în chiar ciclul dezvoltării plantelor. Există, de asemenea, o modalitate de a vă asigura că căderea frunzelor este un proces fiziologic. De ce se separă frunza de ramură? Se dovedește că, odată cu apariția vremii reci la baza pețiolului, unde frunza este atașată de ramură cu un „tap de frunze”, se formează un strat de plută. Celulele acestui strat au pereți netezi și sunt ușor izolate unele de altele. Merită să suflați vântul puțin mai tare, iar foaia este separată de stratul de plută.

Culoarea verde a frunzelor vara se datorează cantitate mare pigmentul de clorofilă pe care îl conțin. Acest pigment „hrănește” plantele, deoarece cu ajutorul său, planta sintetizează substanțe organice din dioxid de carbon și apă și, în primul rând, principalul zahăr - glucoza, iar din aceasta - toate celelalte substanțe nutritive. Compoziția clorofilei include fier, iar atunci când este distrusă, se formează oxizi care au culori maro-gălbui. Distrugerea clorofilei este mai intensă la lumină, adică pe vreme însorită. De aceea pe un înnorat toamna ploioasa frunzele își păstrează culoarea verde mai mult timp. Când toamna vin zilele însorite, frunzele devin roșii aurii.

Cu toate acestea, împreună cu clorofila frunze verzi conțin alți pigmenți - xantofilă galbenă și caroten portocaliu (determină culoarea rădăcinilor morcovului). Vara, acești pigmenți sunt invizibili, deoarece sunt mascați de o cantitate mare de clorofilă. Toamna, pe măsură ce activitatea vitală a frunzei se stinge, clorofila este distrusă treptat. Aici apar nuanțele galbene și roșii ale xantofilei și carotenului în frunze.

Pe lângă aur, rochiile de toamnă ale copacilor conțin nuanțe purpurie. Această culoare se datorează unui pigment numit antocianină. Spre deosebire de clorofilă, antocianul nu este legat în interiorul celulei cu formațiuni plastice (granule), ci este dizolvat în seva celulară. Odată cu scăderea temperaturii, precum și în lumină puternică, crește cantitatea de antocianină din seva celulară. În plus, oprirea sau întârzierea sintezei de nutrienți în frunziș stimulează și sinteza antocianilor.

Frunzele căzute își pot păstra forma și culoarea pentru încă câteva zile, apoi încep să se usuce și capătă o culoare maro care nu este foarte plăcută pentru ochi. Unele dintre frunze rămân la locul lor sub copaci și arbuști, iar unele sunt duse de vânt. Din motive estetice, grădinarul este adesea tentat să curețe solul de frunzele căzute. Este necesar? La urma urmei, frunzele conțin același lucru compuși chimici care au fost luate de plante din sol. Adevărat, au dobândit un pic diferit compoziție chimică si a intrat derivate din plante materie organică. Odată ajunse la suprafața solului, frunzele devin „prada” unei mari varietăți de organisme vii diferite. Dintre ele, cele mai multe rol importantîn utilizarea frunzelor aparține râmelor. Produsele activității lor vitale (fecalele viermilor se numesc caproliți) conțin întregul set de nutrienți pentru plante în aproape gata făcute. Deci frunzele, după ce au intrat în ciclul biologic al substanțelor, s-au întors în sol, ceea ce au primit cândva în plantă.

Și acum decideți singuri - să îndepărtați frunzișul de sub copaci sau nu? Există două moduri de a economisi proprietăți utile frunze cazatoare. Primul este să-l lași pe loc până în primăvară, după care săpat. În același timp, frunzele se vor încălzi strat superior sol. Al doilea drum va fi ceva mai dificil și va dura mai mult. Strângeți frunzele înăuntru groapă de compost iar peste un an sau doi se întorc sub copaci într-o formă putrezită.

V. A. Rassypnov , profesor la ASAU

În fiecare toamnă, frunzele își schimbă culoarea, se îngălbenesc, se înroșesc sau devin violet și cad treptat, devin uscate și fragile. Foșnetul are loc tocmai datorită proprietăților lor. toamnă? Unii cred că vine de la îngheț. De parcă frigul a ucis frumusețea verii, iar acum frunzele cad la pământ, acoperind-o treptat cu un covor strălucitor foșnet. Cu toate acestea, acest lucru nu este deloc așa. Dacă ești atent, vei observa imediat că frunzele încep să se îngălbenească și să cadă mult înaintea primeiînghețuri. Căderea frunzelor este doar un fenomen sezonier, iar cauzele sale sunt ascunse în copacii înșiși, în mecanismul lor biologic al luptei pentru supraviețuire în condiții sezoniere dure.

Un copil mic își întreabă părinții de ce frunzele se îngălbenesc toamna? Este foarte important să răspundeți corect la această întrebare. La urma urmei, pe baza a ceea ce li se spune copiilor în primii ani, se formează viziunea lor despre lume. Dacă frunzele nu cad la timp, atunci plantele pot suferi sau pot muri nu din cauza înghețului, ci din cauza lipsei de umiditate. Aerul rece se poate usca la fel de mult ca și aerul cald. Lichidul din sol îngheață, iar capacitatea de aspirație a rădăcinilor se oprește și în curând se oprește cu totul. Când afluxul de umiditate către frunze se oprește, acesta continuă prin suprafața lor. Acesta este motivul pentru care frunzele devin galbene toamna. Își protejează copacul de moarte. Dacă ar rămâne pe copac, atunci toată umiditatea s-ar evapora imediat din ramuri prin suprafața lor. Datorită acestui mecanism de protecție, plantele sunt eliberate de o suprafață mare în exces. Și pentru ca copacul să le verse, mai întâi trebuie să transformați frunzele în cele moarte, care apoi cad.

Când frunzele devin galbene toamna, toate procesele din plantă se opresc, viața însăși îngheață. Acesta este unul dintre fenomenele ireversibile ale naturii. Când se schimbă lumina de pe stradă, alarma ceasului biologic se stinge pentru frunze, iar acestea încep să își schimbe culoarea. Acest proces poate fi împărțit în trei etape:

• îngălbenirea unor frunze;
• colorarea părților iluminate ale coroanelor,
• finalizarea procesului și prima cădere.

Este imposibil ca toți copacii să facă asta timp diferit, iar pădurea devine strălucitoare neuniform. Când încep frunzele să devină galbene? Toamna. Pe partea iluminată a copacului, procesul este mai rapid, iar pe partea umbrită, frunzele rămân mult timp. Culoarea verde.

Din punct de vedere al procesului biochimic, acest lucru se datorează faptului că nu mai produc clorofilă. LA ora de vara pigmentul galben este prezent și în frunze, dar în comparație cu verde, cantitatea acestuia este nesemnificativă. Acum devine din ce în ce mai vizibil. Și încă unul caracteristică interesantă: frunzișul roșu apare doar într-un loc bine luminat și destul de răcoros. Antocianinele împreună cu carotenoidele sunt responsabile pentru culoarea bogată.

Toate acestea explică de ce frunzele se îngălbenesc toamna. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă cu toți copacii. Frunzele de rozmarin, merișor, ienupăr, eric și lingonberry nu se îngălbenesc, rămân verzi sub zăpadă, deoarece evaporă foarte puțină umiditate.

Și felul în care își schimbă culoarea toamna. molecule, responsabile pentru nuanțele strălucitoare de galben și portocaliu, nu mai sunt un mister, dar motivul pentru care frunzele se înroșesc este încă un mister.

Răspunzând la modificarea temperaturii aeruluiși mai puțină lumină naturală, frunzele nu mai produc clorofilă(care dă culoarea verde), absorbind lumina albastră și parțial roșie emisă de Soare.

Deoarece clorofila este sensibilă la frig, unii schimbările de vreme, la fel ca înghețurile timpurii, „oprește” producția sa mai repede decât de obicei.

De ce frunzele se îngălbenesc și cad

În acest moment, pigmenții portocalii și galbeni au numit carotenoide(care se găsește și în morcovi) și xantofilele strălucește prin frunzele care nu au rămas verde.

„Culoarea galbenă este prezentă în frunze toată vara, dar nu este vizibilă până când verdele nu dispare”, spune. Paul Shaberg(Paul Schaberg), fiziolog de plante la Serviciul Forestier al SUA.

Dar oamenii de știință au încă puține informații despre culoarea roșie care apare pe unele frunze toamna.

Se știe că culoarea roșie provine antocianuri, care, spre deosebire de carotenoide, se produc doar toamna. Antocianidele dau culoare și căpșunilor, merelor roșii și prunelor.

Copacii produc antocianuri atunci când simt o schimbare mediu inconjurator - îngheț, radiații ultraviolete, secetă și/sau ciuperci.

Dar frunzele roșii sunt și ele semn de boală copac. Dacă observați că frunzele copacului au devenit roșii mai devreme decât de obicei (la sfârșitul lunii august), cel mai probabil copacul suferă de o ciupercă sau a fost deteriorat de o persoană undeva.

De ce un copac își cheltuiește energia pentru a produce noi antocianuri într-o frunză când acea frunză este pe cale să cadă?

Paul Schaberg crede că, dacă antocianinele ajută frunzele să rămână mai mult timp pe copac, ele pot ajuta copacul să absoarbă mai mulți nutrienți înainte ca frunzele să cadă. Arborele poate folosi resursele absorbite pentru a înflori în sezonul următor.

Antocianine

Tema antocianilor este puțin mai dificil de studiat decât restul componentelor arborelui. În timp ce toți copacii conțin clorofilă, caroten și xantofile, nu toți produc antocianine. Chiar și acei copaci care au antociani îi produc doar în anumite condiții.

Înainte ca un copac să scape de frunze, el încearcă să absoarbă cât mai mult mai mulți nutrienți dintre ele [frunze], moment în care intră în joc antocianul.

Oamenii de știință au mai multe răspunsuri la întrebarea de ce unii copaci produc această substanță și frunzele își schimbă culoarea.

Cea mai răspândită teorie sugerează că antocianinele protejează frunzele de supraabundență lumina soarelui, permițând în același timp copacului să absoarbă substanțele benefice stocate în frunze.

Pe copac acești pigmenți acționează ca o protecție solară, blocând radiațiile periculoase și protejând frunzele de excesul de lumină. De asemenea, protejează celulele de înghețarea rapidă. Beneficiile lor pot fi comparate cu beneficiile antioxidanților.

mult soare, vreme uscată, vreme geroasă, nivel scăzut nutrienți și alți factori de stres crește concentrația de zahăr din seva copacilor. Acest lucru declanșează mecanismul de a produce cantități mari de antociani într-un ultim efort de a stoca energie pentru a trece peste iarnă.

Oamenii de știință cred că studiul antocianurilor ajută la înțelegerea nivelului bolii fiecare copac. Aceasta, la rândul său, va oferi o imagine mai clară a problemelor de mediu în viitor.

După cum vorbea personajul cărții și al desenului animat Lorax: „Culoarea copacilor va putea într-o zi să ne spună cum ne simțim acest moment lemn".

De ce frunzele se usucă și cad

Odată cu venirea iernii, parte globul primeste mai puțină lumină solară iar aerul devine mai rece. Când apar astfel de schimbări, copacii se pregătesc pentru iarnă.

Copaci care își vărsează frunzele înfunda punctele de prindere a frunzelor. Acest lucru previne lichidele substanțe utile ajunge la frunze, făcând ca frunzele să își schimbe culoarea și să cadă.

Căderea frunzelor simbolizează nu numai schimbarea anotimpului, ci și acest proces ajută copacul să supraviețuiască frigului, aer uscat de iarnă.

Iarna, copacii nu primesc suficient lichid pentru a „a conține” frunze. Dacă nu ar înfunda locurile în care încep să crească frunzele, copacii ar muri pur și simplu.

Când primăvara aduce aer caldși apă, copacii încep să crească frunze noi.

De ce copacii conifere nu își vărsă frunzele?

Adulții, cufundați în problemele de zi cu zi, nu mai acordă atenție lumea, în timp ce copiii sunt surprinși de caracteristicile sale în fiecare zi. Și cum funcționează? Și de ce? Pentru ce? Este necesar? Ce pur și simplu nu interesează aceste mici de ce! Și dacă porți titlul mândru de mamă sau tată, atunci mai devreme sau mai târziu vei auzi cu siguranță întrebarea: „De ce frunzele se îngălbenesc toamna?” Se pare că întrebarea în sine nu este foarte complicată, aceasta este una dintre ele, dar cu siguranță va implica o serie de altele suplimentare la care trebuie să se răspundă în detaliu și clar. Ei bine, hai să încercăm să o facem!

De ce frunzele devin galbene?

Primăvara și vara, pigmentul clorofilă trăiește în fiecare pliant, care are o culoare verde. Este o cantitate mare de clorofilă care face frunzele de pe copaci verzi. Acest pigment este nevoie de copac nu doar pentru frumusețe, ci și pentru mancare delicioasa, deoarece clorofila se poate transforma cu ajutorul luminii zilei dioxid de carbonși apă în nutrienți. Deci, datorită culorii sale verde de primăvară-vară, copacul crește și se dezvoltă. Vine însă un anotimp în care natura se pregătește pentru iarnă, când activitatea sa vitală încetează, când frunzele se îngălbenesc - asta se întâmplă toamna. Totul merge spre frunze mai putina apa, clorofila este distrusă treptat, iar plantele își pierd culoarea verde. Un fapt interesant este că clorofila este distrusă mai activ sub influența soarelui, astfel încât perioada în care frunzele încep să se îngălbenească toamna nu are loc întotdeauna în același timp. Într-o toamnă uscată, senină, frunzele își schimbă culoarea mai repede, iar într-o toamnă ploioasă rămân verzi mult timp.

De ce sunt acestea galbene și cele roșii?

Un copil atent va întreba cu siguranță de ce unele frunze de pe copaci devin galbene, altele devin roșii, iar altele devin maro. Răspunsul este destul de simplu. Faptul este că, pe lângă clorofilă, frunzele plantelor conțin și alți pigmenți, dar din cauza verdelui predominant, pur și simplu nu sunt vizibile. Pe măsură ce clorofila verde se retrage, alte culori devin vizibile:

• frunzele galbene își capătă culoarea ca urmare a „muncii” pigment vegetal xantofilă;
• frunzele de portocal își îmbracă ținuta de toamnă atunci când pigmentul caroten devine vizibil, care, apropo, este familiar tuturor din culoarea portocalie strălucitoare a morcovilor;
• frunzele roșii capătă această culoare neașteptată datorită pigmenților antociani;
• frunze brune- aceasta nu mai este culoarea pigmenților, ci culoarea pereților celulari ai frunzei, apare atunci când alți pigmenți de colorare vizibili sunt absenți.

Și de ce cad frunzele?

Dacă vorbim despre procesul în sine de cădere a frunzelor, atunci mecanismul este destul de clar - toamna, când frunzele devin galbene la plante, la baza frunzei apare un strat subțire de separare a celulelor, așa-numitul strat de plută. . Treptat, această partiție rupe legătura dintre copac și frunză. Rămâne de așteptat să bată vântul și frunza să fie pe pământ. O mică cicatrice rămâne pe ramură în locul unde frunza este ruptă, care este acoperită cu un strat protector de plută, ceea ce înseamnă că aceasta este o perioadă complet nedureroasă pentru copac. Dacă te întrebi de ce frunzele se îngălbenesc și cad, în sens global, se poate înţelege că aceasta mecanism de aparare, pe care natura a creat-o pentru supraviețuirea copacilor în sezonul rece. Majoritatea hranei toate plantele o primesc din apa care vine din sol, dar iarna apa îngheață. Adică, dacă frunzele ar rămâne pe copaci, ar trebui să mănânce, dar apa înghețată nu ar putea aduce cu ea nutriția necesară, astfel încât frunzele ar trage substanțe din rădăcini, trunchi și ramuri. Cel mai probabil, după ce a pierdut vitalitate, organismul copac ar muri. Deci căderea frunzelor este o oportunitate de a îndura iarna cu fermitate și primăvara de a dizolva din nou mugurii.