Чому листя змінює колір восени: наукове пояснення

Восени листя на деревах, кущах та квітах змінює колір. Це відбувається зазвичай вже у жовтні.

Відео дня

Як пояснили науковці, листя змінює вид і кількість пігментів у відповідь на навколишнє середовище. Восени листя виробляє менше хлорофілу (зеленого) і та виробляє інші пігменти, пише Science Notes.

Зазначається, що цей процес допомагає їм перейти у стан “зберігання”, захищаючи рослину від сонця та холоду, потім листя остаточно відмирає та опадає.

Хімія кольорів листя

Вчені кажуть, що колір листя залежить від суміші молекул пігментів, які він містить. Якщо хлорофілу багато, листя зелене. Коли хлорофілу менше, з’являються помаранчеві та жовті пігменти. Деякі рослини починають виробляти червоні та фіолетові пігменти після зниження температури.

Основними класами молекул є порфірини, каротиноїди та флавоноїди. У цій таблиці перераховані кольори, пов’язані з молекулами пігменту. Функції рослинних пігментів

Ці пігменти виконують різні функції в рослині, а також руйнуються з різною швидкістю, коли листя перестає їх виробляти. Хлорофіл (дає зелений колір) є основним фотосинтетичним пігментом. Він утворює глюкозу, яку рослини використовують для їжі, але для цього потрібно багато світла та води. Каротиноїди (дають листю жовтий, помаранчевий, червоний кольори) також беруть участь у фотосинтезі та є захисними. Вони розширюють частини сонячного спектра, які рослини використовують для виробництва їжі.

Флавоноїди (жовті, червоні, фіолетові, сині пігменти) регулюють розвиток рослин, залучають і відлякують комах, захищають від ультрафіолетового випромінювання, захищають рослини від травоїдних тварин, шкідників та інших рослин.

Фактори, що впливають на колір листя

Це світло, температура та pH (кислотний баланс).

Восени дні коротшають, тому світла стає менше. Рослини скорочують кількість виробленого хлорофілу. Коли хлорофілу багато, листя зелене. Хлорофіл руйнується з постійною швидкістю, тому зелений колір поступово зникає. Коли хлорофілу менше, інші пігменти проступають на поверхню.

Більшість листя змінює колір на жовтий або помаранчевий, оскільки виробництво молекул, відповідальних за ці кольори (каротиноїдів), не залежить від температури. Каротиноїди повільно розкладаються, коли рослина припиняє їх виробляти. Таким чином, навіть якщо листя підмерзають і відмирають, колір зберігається на деякий час.

Коли стає досить холодно чи сухо, листя відмирає й опадає. Згодом кольорові молекули пігменту розкладаються. Відмерлі листки коричневі, тому що це колір їх клітинних стінок. Деякі листки містять дубильні речовини, які мають коричневий колір.

Чому деякі листки не змінюють колір

У листяних рослин листя змінює колір і відмирає до зими. Однак у вічнозелених рослин листя не змінює колір. Листя таких рослин, як хвойні, камелії, рододендрони та падуб, мають восковий наліт, який захищає їх від холоду та сухого повітря.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Telegram-канал!

Стан рослин і листя восени

Після літнього сезону сонячних днів менше, повітря стає холодніше, земля остигає і природа готується до зимового періоду. Характерною біологічною особливістю, як відомо з уроків навколишнього світу в 1 класі, для рослин восени є зміни кольору листя і їх скидання.

Однак деякі представники флори продовжують радувати цвітінням і красою.

Характерна риса

Для однорічних рослин осіння пора — це ознака закінчення життєвого циклу. Але вони відроджуються знову завдяки насінню. А багато хто з них зберігаються у вигляді цибулин. Восени не тільки дерева змінюють колір, але ще і багаторічний трав’яний покрив.

Пережити зимову пору можуть чагарники, рослини і трави. Частина з них:

Для багна характерна ще одна особливість стану – він залишається зеленим, але його листя з приходом холодів змінюються і скручуються, а потім відпадають.

Осінь – це закінчення періоду вегетації і життя для багатьох представників флори, відбувається підготовка до зимового сну. Вони починають виробляти деякі захисні речовини. На гілках, наприклад, це лусочки, смоляний і восковий наліт, а також йде поява ворсинок.

Зміна забарвлення
Листя в основному містять хлорофіл, який надає їм зелений колір. Він відповідає за процес фотосинтезу. Тобто завдяки йому лист поглинає сонячне світло і в результаті хімічної реакції води і вуглекислого газу утворює вуглеводи і кисень. Це необхідно для живлення всіх рослин.

Меншою мірою в них присутні і інші фарбувальні речовини, а саме — жовтий і червоний, помаранчевий відтінок. За останній відповідає каратин, за жовтий колір — ксантофилл, а червоний утворюється завдяки антоціану.

Коричневий відтінок з’являється не завдяки дії будь-якого пігменту, а через те, що клітинні стінки листа стають восени більш помітними. Але хлорофіл влітку переважає і заглушає їх.

Хоча він поступово руйнується, в літній період має здатність відновлюватися під впливом інтенсивного сонячного світла. А коли настає осіння пора, то його вже стає недостатньо, і лист поступово втрачає зелене забарвлення. Починають з’являтися інші відтінки. Накопичені за літній сезон поживні речовини починають з листя переходити в корінь. Так відбувається процес їх консервації, щоб харчування вистачило до наступної весни.

У багряний колір фарбуються листочки клена і осики. Жовтий відтінок має листя берези. У жовто-бурий колір забарвлюються листочки дуба, ясена, ліщини, граба. А лист вільхи набуває мутнувато-зелене забарвлення.

Але є і винятки, оскільки у деяких рослин листя залишаються зеленими, тому що інших фарбувальних речовин у них просто немає. Це такі рослини, як бузок, вільха, верба. Також не змінюють колір і хвойні дерева.

На забарвлення листа впливають і погодні умови. Якщо осінь посушлива і в цей період яскраво світить сонце, то і листя будуть мати яскраве забарвлення. Якщо йдуть дощі, то тоді вони зміняться, забарвляться в Бурі, жовто-коричневі або ж червоно-коричневі відтінки.

Також колір залежить і від родючості ґрунту. Наприклад, якщо дерево росте на бідному ґрунті, то його листя забарвляться в червоний колір. У порівнянні – на родючих землях дерева в основному мають жовтий відтінок.

Особливості листопада

Дерева скидають лист з кількох причин. Наприклад, вони в цей час вже не можуть в достатній кількості вбирати вологу з землі, тому її не вистачає для харчування листя.

• Відбувається перенаправлення харчування на кореневу систему і серцевину, вона накопичується тут.
• За весняний і літній сезон листочки накопичили багато шкідливих речовин, а листопад якраз і допомагає позбутися від них.
• Листя створюють додаткове навантаження на гілки дерев, а в зимовий час ще випадає сніг, що сприяє обвалу гілок під посиленою вагою.
• Відбувається захист від холодів, оскільки листочки здатні накопичувати вологу, а вона в осінньо-зимовий період замерзне.
• Дерева взимку будуть набиратися харчування, щоб навесні випустити молоді зелені листочки і квітки.
• Відбувається відпочинок дерева, оскільки немає потреби віддавати харчування листю.

Явище листопаду відбувається безболісно для дерева в основному під подихом вітру або від дощу.

Хвойні представники не скидають свої голки, тому що вони випаровують менше вологи, а, отже, і харчування потрібно мало. Також на цих голках сніг не затримується у великих кількостях. Але невеликий листопад також є у них, тільки він практично не помітний, оскільки голки падають потроху, по одній, а не масово. Явище листопаду з хвойних дерев як виняток знайоме модрині. Вона жовтіє, а потім скидає своє листя.

Восени також відбувається віткопад.

Він знайомий наступним деревам:

Вони осінньої часом позбавляються не тільки від листя, але і від зайвих гілок.

Тривалість листопаду у дерев різна. Наприклад, листя у липи відпадають швидко, як правило, за два тижні, а у берези — близько двох місяців, у тополі — майже миттєво (не встигли стати жовтими, як вже починають опадати).

Дуже швидко скидає листя і дуб. Також в цей час з нього сиплеться Жолудь. Листя горобини тримаються кольоровими близько місяця. Найстійкіше листя у яблунь.

Процес листопаду також залежить і від достатності надходження вологи. Якщо її багато, то дерева до самого останнього не будуть поспішати скидати лист. При цьому процес накопичення поживних речовин на зиму триватиме якомога довше.

Квітучі рослини

У вересні починають розквітати хризантеми, айстри і жоржини. Жовтень прикрашають крокус, левиний зів, маргаритки, настурція.

Попри те, що в листопаді дуже холодно і сиро, все ж існують квіти, які пристосовані до таких суворих умов і невибагливі. До них відносяться чорнобривці, ехінацея, рододендрон, бальзаміни та флокси.

Трава набагато довше, ніж дерева, зберігає зелений колір. У пізній осінній період починає з’являтися жовтизна, а також в цей час починають сушитися стебла.

Трави восени можуть повторно зацвісти. Це роблять конюшина, фіалка, Горицвіт, Кукушкін колір. Але є і ті трав’янисті рослини, які тільки починають цвітіння. В основному зростає восени пізньоцвіт.

Деякі трави восени залишаються зеленими – чебрець, хебе, магонія. Сюди ж відносяться злакові рослини.

Як правило, серед трав зустрічається багато цілющих. Якраз осіння пора ідеальна для їх збору. Вони здатні зберігатися близько року, зберігаючи корисні властивості.

Чагарники і вічнозелені представники

Кустарні рослини також перетворюються в осінній період. Їх листя покривається буйством найрізноманітніших фарб. Листя можуть бути:

• фіолетовим;
• жовтим;
• темно-пурпуровим;
• червоним;
• яскраво-червоним.

За червоний, фіолетовий, пурпурний, Багряний і червоний кольори відповідальний антоціанін. Він утворюється під впливом низьких температурних умов. У теплу пору року він в листі відсутня. І чим морозніше повітря стає, тим більше багряним покриваються деякі чагарники.

Що стосується вічнозелених рослин, їх листя не втрачає свого відтінку, а також не обсипається. Завдяки цьому вони здатні пережити найекстремальніші погодні умови, наповнити себе всіма необхідними мікроелементами та поживними речовинами. Вони скидають листя, але дуже повільно, і тому цей процес не так явно помітний.

Листя у вічнозелених рослин залишаються з наступних причин:

• Не потрібно витрачати запас поживних речовин на молоді листочки навесні.
• Таким чином забезпечується безперервне живлення рослини корисними речовинами.

Представники флори ростуть в основному в комфортних теплих умовах, найчастіше в тропічному, субтропічним, екваторіальним і субекваторіальному поясах, але деякі з них, наприклад, кипарис, евкаліпт, рододендрон, вічнозелені дуби можуть рости і в Сибіру.

Осінь – найважливіший сезон для рослин. А процес листопаду – один з найяскравіших в році і корисних. Завдяки листу, що опав, утворюється підстилка, тим самим з’являється додатковий захист Землі від морозів.