Odpověď se zdá zřejmá. Na podzim se listí přesouvá do žluto-oranžovo-červeno-fialových oblastí elektromagnetického spektra pouze proto, aby potěšilo lidské oko obecně a zaměstnance KSh zvláště. není to tak? Možná mají krásné barvy nějaký význam? Vypořádejte se s pragmatikou podzimní romantiky nás Pomáhal vedoucí katedry ekologie a geografie rostlin Biologické fakulty Moskevské státní univerzity profesor Vladimir Onipchenko.
Ten, kdo nám dává barvu
Podzimní barvu listů určují dvě skupiny pigmentů. Ty první – karotenoidy, které poskytují žluté, oranžové, červené nebo hnědé odstíny. V létě pohlcují přebytečné sluneční záření a chrání tak jemný obsah rostlinných buněk před stresem. Na podzim se karotenoidy objevují v důsledku ničení chlorofylu – právě látky, která dává listům zelenou barvu a je obecně hlavním pracovníkem fotosyntetického dopravního pásu.
Druhá skupina pigmentů – flavonoidy, dávají červenofialový odstín. Tyto sloučeniny se objevují v listech pouze na podzim a rostliny je syntetizují specificky.
Je nepravděpodobné, že by to stromy dělaly proto, aby potěšily melancholické lidi, kterým kontemplace podzimních barev přináší zvláštní potěšení – to se pravděpodobně stalo miliony let před objevením lidí. To znamená, že stromy z toho mají určitý užitek, jinak by evoluce nemají zajištěnou schopnost měnit barvu. A jaký je přínos?
Převlek nebo úspora?
Věda má v této věci několik hypotéz. Za prvé: změna barvy poskytuje ochranu před hmyzem. Opadavé rostliny jsou připraveny rozdělit se se svými listy, ale snaží se ztratit co nejméně živin. K tomu rozdrtí složité molekuly na malé součástky a pumpují je do větví a kořenů. Nejde to tak rychle, ale teď! – a přečerpal to. Mezitím, zatímco proces pokračuje, mohou další účastníci environmentálních komunit zasahovat do výživných nízkomolekulárních sloučenin. Například sající hmyz. Jako jsou mšice.
Červenofialová barva pomáhá rostlinám schovat se: vzácný hmyz je schopen vidět červenou. Mšice mezi ně nepatří. Ekologické experimenty podporují obrannou hypotézu: pokud mají mšice na výběr, raději přistávají na zelené než na červené nebo žluté.
Další hypotéza o významu podzimní krásy se váže k fotosyntéze. Říká se, že při vyšších teplotách to funguje o něco efektivněji. A fialová nebo červená barva umožňuje absorbovat více tepla ze slunečního záření a zajistit o něco vyšší úroveň fotosyntézy v období, které pro ni není příliš příznivé.
Jasná odpověď na to, která hypotéza je správná, zatím neexistuje a není jisté, že bude. To je ve vědě normální. Je pravděpodobné, že obě hypotézy jsou pravdivé (každá z nich již má experimentální potvrzení). Navíc je možné, že vědci pro podzimní krásu najdou další desítky ospravedlnění – a každé je podpořeno daty.
Bohatí se nečervenají
Ne všem listnáčům záleží na maskování a pumpování látek. Například Olše to nedělá. V procesu evoluce získala spolubydlící bakterie – aktinomycety a naučila se pro ně ve svých kořenech „stavět“ obytné oblasti. Aktinomycety dodávají olši tolik minerálního dusíku, že si může dovolit nečerpat drobky z listů.
Zelená barva listů je přitom u olše zachována až do nástupu mrazů. Další fotosyntéza je z fyzikálních důvodů nemožná a listy jednoduše zhnědnou a opadnou. Za pár týdnů nebo dokonce měsíců fotosyntézy navíc japonští vědci zjistili, že olše v energetickém ekvivalentu zvládá fotosyntetizovat šestkrát více, než je potřeba k vyplacení aktinomycet za objem sloučenin dusíku, který by mohla čerpat ze svých listů. Jednoduchá ekonomika!
Mimochodem, v Japonsku používají dvě různá slova k popisu pádu listů:
Koyo – padání žlutých a červených listů jako přirozený proces,
Momiji – intenzivní červené zbarvení listů v kontextu kontemplace.
Oba termíny jsou psány stejně (紅葉), ale čtení závisí na kontextu.
Většina stromů přitom takové spojence nemá a mohou se spolehnout buď na sebe, nebo na okolí. Pokud žijí ve spokojenosti a blahobytu, to znamená, že rostou na bohatých půdách, není třeba počítat bilance s přesunem věcí a schovávat se před hmyzem. Pokud jsou špatné podmínky, pak se můžete spolehnout jen sami na sebe.
Proto je opad listí nejkrásnější tam, kde je málo bohatství. Například ve středním Rusku se stromům daří dobře. Odvrácenou stranou tohoto bohatství je, že podzimní lesy nejsou nejúžasnější. V Severní Americe je to mnohem chudší. Například ve Skalistých horách klesá srážkami o řád méně sloučenin dusíku než na Kavkaze. Pravda, lesy ve Skalistých horách jsou převážně jehličnaté. Ale na hranici USA a Kanady jsou javorové lesy v září karmínovým ohněm.
Herbář: jak skladovat podzimní listí
Tento text není pro botaniky, ale pro obyčejné lidi, kteří se na podzim procházejí po parcích a sbírají krásné listy. Možná se však tito lidé, inspirováni krásou přírody, stanou botaniky nebo se alespoň začnou více zajímat o rostlinnou vědu.
1. Umístěte listy, které si přinesete domů, do stohu novin. To je lepší než kniha, protože list v ní pomaleji schne a může se na ní usazovat plíseň.
2. Noviny s listy trochu přitlačte.
3. Počkejte. Herbář je považován za suchý, když při jemném dotyku špičkou nosu rostliny necítíte mírný chlad.
Předchozí body se vztahovaly pouze na žluté a oranžové listy, jejichž barvu určují karotenoidy. Červené a fialové listy, které mají vysoký obsah flavonoidů, není snadné uchovat. Ale známe způsob!
1. Vezměte pánev s vodou. Zahříváme se. Nasypte tam kuchyňskou sůl. Hodně. Ještě více. Přidejte další, dokud se sůl nepřestane rozpouštět.
2. Listy papíru A4 ponořte do solného roztoku tak, aby byly touto tekutinou nasyceny.
4. Listy osušte na nějakém savém povrchu.
5. Položte červené a fialové listy osolenými listy papíru.
Pokud jsou listy suché, je čas zařídit sběr.
1. Jako podklad se nejlépe používá kreslící papír. Je obzvláště elegantní, pokud papír není úplně bílý, ale slonovinový.
2. Silné a pevné části listů přišijeme nitěmi k papíru.
3. Tenká místa zafixujeme malými proužky lepidla. Mezi botaniky je považováno za dobrou praxi, že tyto proužky jsou nalepeny přesně v pravém úhlu k okrajům papíru a v žádném případě se neprotínají.
4. V dolní části připojte štítek s textem. Vědci uvádějí čas a místo sběru, druh rostliny a další vědecké věci. A můžete si zapisovat myšlenky, které vznikly, když jste se procházeli parkem a sbírali listí. Věřte, že to není o nic méně cenné.
5. Výsledné listy lze složit do složky, sešít do alba nebo i pověsit na zeď.
Začátek podzimu nás těší barevným olistěním a pestrobarevnými plody. Všechny listnaté stromy a keře se vybarvují v různých časech a ne stejně.
Listnaté stromy a keře jsou na podzim v různých obdobích natřeny různými barvami.
Paleta „zlatých“ listů obsahuje různé barvy – od světlého citronu po měď.
Podzimní zlato z bříz
Listy zimolezu jsou světle žluté, listy břízy papírové jsou světle žluté, listy lísky zlatožluté a listy vilínu jasně žluté.
Bříza, lípa a líska vypadají v podzimním období mezi jehličnatými lesy velkolepě.
Rozsah červené je také nasycený – do konce září zčervená červený dub, červený javor a javor říční. Keře euonymu jsou plamenné: bradavičnaté, evropské, posvátné a křídlaté, velkokřídlé; skalník brilantní.
Koruny jilmů (jilmů) a makrel jsou magicky zbarvené, s odstíny od zlatooranžové až po karmínovou. Na dobře osvětlených místech se fialově zbarví plazivý euonymus – trpaslík a Fortune.
Fothergilla větší – podzimní barva
Keře fothergilla, škumpy roháčové, dřišťál Thunbergův a žlutolisté formy tavolníku japonského září na dobře osvětlených místech všemi odstíny šarlatové. Japonské spirey velkolisté jsou v podzimní barvě neobvykle krásné.
Arónie a oskeruše, oblíbené mezi zahradníky, jsou na podzim výjimečně dekorativní.
Všechny odstíny třešně, vína a fialové hrají v listoví Amuru a panenských hroznů. V koruně krvavě rudého derainu jsou vidět šeříkové a dokonce fialové odstíny.
Listy některých druhů se v závislosti na konkrétních podmínkách roku na stejných exemplářích v různých letech mohou lišit od žluté po červenou. To je typické pro karmínový japonský, javor norský a javor tatarský, jírovec, jasan horský a kalinu.
Horský popel přechodný
Intenzita podzimní barvy do značné míry závisí na povětrnostních podmínkách období léto-podzim. Obvykle listy se za suchého a teplého počasí jasně vybarví.
Listy se za teplého a suchého počasí jasně vybarví
Biochemie podzimní krásy
Na podzim v listí syntetizují se antokyanové pigmenty, jehož obsah v buněčné míze určuje růžovou, červenou a fialovou podzimní barvu listů. Hromadění sacharidů podporuje tvorbu anthokyanových pigmentů, protože se jedná o glykosidy, které vznikají, když se různé cukry kombinují s cyklickými sloučeninami. V kyselých roztocích mají antokyany červenou barvu a se zvyšujícím se pH se mohou stát fialovomodrými.
Červené odstíny listů závisí na obsahu antokyanových pigmentů v buněčné šťávě
Množství antokyanových pigmentů závisí na určitých dědičných faktorech jejich vzniku a vlivech prostředí. Navíc s poklesem teploty na podzim listy přestane se tvořit chlorofyl. V této době druhy obsahující hodně sacharidů a mající dědičnou schopnost začnou v listech tvořit další antokyany.
Stromy, které neprodukují antokyanové pigmenty, vyvinou žlutou barvu, která je způsobena karoteny a xantofyly.
Současně se chlorofyl přítomný v listech začíná rozkládat (u různých druhů stromů různou rychlostí) a nově vzniklé antokyany jsou patrné. U jiných stromů, které neprodukují antokyanové pigmenty, podzimní rozpad chlorofylu odhalí další pigmenty – relativně stabilnější žlutooranžové karoteny и xantofyly, dodávající listům světle žlutou barvu, nebo příměs červeného anthokyanu ve žlutém karotenu, který určuje jasně oranžovou barvu (jako u některých druhů javoru).
Příměs červeného anthokyanu ve žlutém karotenu určuje jasně oranžovou barvu
U řady druhů se chlorofyl a karotenoidy rozkládají současně, ale syntetizují se nové karotenoidy. Zničením zelených pigmentů, odhalením žlutých pigmentů, tvorbou červených pigmentů nebo všech tří najednou mohou listy získat různé odstíny žluté, oranžové, karmínové, fialové a červené.
Rozmanitost podzimních barev listů je výsledkem složitých biochemických procesů
Jakýkoli faktor ovlivňující syntézu sacharidů nebo přeměnu nerozpustných sacharidů na rozpustné sacharidy přispívá k tvorbě anthokyanů a vzniku zářivých podzimních barev.
Co ovlivňuje podzimní barvu listů?
Mezi nejdůležitější faktory, které určují barvu podzimu, patří teplota, světlo, zásoba vody a dokonce i typ půdy.
Snížení teploty pod nulou podporuje tvorbu anthokyanů. Avšak rané tuhé mrazy způsobují, že červené podzimní barvy jsou méně živé, než by jinak byly. V tomto případě nezáleží ani tak na prahových teplotách, jako na množství tepla, počtu hodin s příznivou teplotou.
Teploty pod nulou podporují tvorbu anthokyanů
Jasné světlo přispívá také ke vzniku červené barvy, protože antokyanové pigmenty se obvykle tvoří v listech vystavených světlu. Pokud je jeden list při tvorbě červených pigmentů překryt druhým, spodní list obvykle červený pigment neprodukuje. U některých plemen je podzimní barva a opad listů připraveny krátkými dny.
Antokyanové pigmenty jsou obvykle produkovány v listech vystavených světlu
Dodávka vody ovlivňuje také tvorbu anthokyanů: sucho podporuje vzhled jasně červené barvy. Deštivé dny s nedostatkem světla krátce před obdobím maximálního vývoje barev výrazně snižují jas podzimních barev.
Na deštivém podzimu nebudou barvy tak zářivé
V důsledku toho, Nejlepší podzimní barvy se vyskytují v jasném, suchém, chladném (ale ne mrazivém) počasí.
Listy se na podzim v některých zeměpisných oblastech, například v severovýchodních a severozápadních Spojených státech, jihovýchodní kontinentální Asii a jihozápadní Evropě, zbarvují obzvláště jasně. Ale v severní Evropě jsou zimy mírné a deštivé, takže listy jsou většinou špinavě žluté a hnědé, než opadnou.
V teplém deštivém podnebí listy žloutnou a špinavě hnědé.
Existuje také mnoho rostlin, jejichž listy opadávají, aniž by změnily barvu, téměř zelené. To je typické pro mnoho odrůd jabloní a hrušní, někdy pro třešně a švestky, stejně jako pro olše černou, topol bílý, šašek, šeřík obecný, ptačí zob a někdy falešný pomeranč. Tento jev je zvláště patrný na teplém a vlhkém podzimu.
Mnoho odrůd jabloní má listy, které nemění barvu.
Zahradní designéři kladou velký důraz na podzimní barvu listů. Výběrem vhodných druhů a odrůd je možné dobarvit smutné období, kdy se zahrada připravuje na dlouhou zimu.
