Чому листя жовтіє

10/29/2018 in Наукове бачення

З садочка більшість дітей і дорослих знає, що Осінь фарбує листя у жовтий колір.
Насправді це зелена фарба з листя сходить.

В зелений колір рослини та водорості красить хлорофіл, що знаходиться всередині хлоропластів, що знаходяться в клітині, яка вміє виробляти огранічні сполуки (глюкозу) під дією світла з вуглекислого газу та води. Це називається фотосінтез. Як і чому він відбувається – окрема велика історія.

Цих хлоропластів настільки багато, що зелені частини рослини стають зеленими. І молоді плоди зелені, щоб площа не пустувала.

Коли рослина (багаторічна, якій є, навіщо зберігати щось) відчуває наближення холодів, вона починає готуватися до зимової сплячки. В помірних широтах, де є золота осінь, зазвичай холодно стає в той самий час, коли й день стає коротше ночі. Рослини реагують на кількість світла і температуру (тому у містах листя довше залишається зеленим, ніж за містом. Перевірте :) ) Підготовка до зими значно складніша, ніж скидання листя, але зараз зосередимося на ньому. Листя на деревах взимку під снігом зробить дерево важчим і збільшить вірогідність зламати гілки, додаткова проблема – вода в ґрунті замерзає, а листя продовжує випаровувати воду – в цьому механізмі не має кнопки виключення, і це може остаточно висушити дерево, а це не потрібно. Щоб відкинути листя, дерево формує шар клітин, які легко роз’єднуються, там, де листочок кріпиться до гілки, а гілка в тому місці покривається захисним шаром кори, і далі листопад – робота вітру та дощу.

Можна відкинути лист як є, зеленим (деякі дерева так і роблять), але в листі є речовини, які можна зберегти та використати наступного року. Одна з таких речовин – хлорофіл. Він розпадається на частини, і йде до стовбура, кореня чи до інших місць для складання корисного.

Залишаються каротиноїди та флавоноїди, що мають колір від жовтого до червоно-рудого. Вони постійно присутні в листі і виконують різні потрібні функції, наприклад поглинають високоенергетичні промені синього світла і передають енергію хлорофілу, а в хлорофіла забирають зайву, коли потрібно (все значно складніше, іншим разом), і ще багато чого роблять. Один з найбільш розповсюджених – бета-каротин, який надає рудий колір листю. Бета-каротин починає розпадатися тоді ж, коли й хлорофіл, але робить це повільніше, тому його можна встигнути побачити.

Одночасно з розпадом хлорофілу починають утворюватися антоціани, які роблять листя червоним або навіть фіолетово-синім, якщо клітинна рідина стає ph нейтральною (червоний колір в кислому середовищі, синє-зелений в лужному). Навіщо рослині антоціани не зовсім зрозуміло (читай не відомо). Можливо, захищають від ультрафіолетового випромінювання, доки не евакуйовано весь азот, можливо, це стабілізує фотосинтез тих хлорофілів, що ще залишились, або дозволяє перетворювати світлову енергію в теплову. Мені подобаються версії про коеволюцію (розповісти комахам, які живуть на дереві, що зима скоро) та алелопатію – листя впаде, антоціани потраплять у ґрунт, і рослинам інших видів буде від цього погано, тобто більше смачного собі восени можна затягти.

До речі, молоді пагони та листочки часто червоні. А декоративним рослинам з темно-червоним листям червоність додають саме антоціани.