Изображение сгенерировано нейросетью Шедеврум
С приходом осени листья деревьев меняют цвет с зеленого на желтый, красный или бурый. За этим явлением стоят сложные биохимические процессы, обусловленные адаптацией растений к холодам. Уменьшение светового дня, перепады температур и изменение химического состава листьев запускают механизм, который приводит к исчезновению хлорофилла — пигмента, отвечающего за зеленый цвет. Общественная служба новостей расскажет, каким образом осенью желтеют листья.
Осень — время природных метаморфоз, когда у зелёных листьев деревьев постепенно меняется цвет на красный, жёлтый или бурый оттенок. Этот процесс не случаен и обусловлен сложными биохимическими изменениями внутри растения.
· Хлорофилл участвует в процессе фотосинтеза, преобразуя солнечный свет, воду и углекислый газ в глюкозу и кислород. В течение весны и лета хлорофилл постоянно синтезируется в клетках листьев, маскируя другие пигменты. Высокая концентрация этого вещества поддерживает зелёный окрас даже при наличии иных соединений.
· С наступлением осени у деревьев происходит формирование пробкового слоя у основания черешков листьев, который постепенно перекрывает поток воды и питательных веществ. Это приводит к замедлению, а затем и к прекращению синтеза хлорофилла. Лист теряет способность к фотосинтезу, что запускает процесс его старения.
· Под воздействием солнечного света и ферментов хлорофилл распадается на бесцветные компоненты. Одновременно с этим замедляется выработка новых молекул пигмента. Разрушение хлорофилла делает доминирующими другие пигменты, которые ранее были незаметны.
· В процессе жизнедеятельности в листьях накапливаются продукты метаболизма (оксалаты, танины и ионы металлов). Осенью, когда транспортные пути между листьями и ветвями перекрыты, эти вещества остаются в тканях. Некоторые из них взаимодействуют с пигментами, усиливая жёлтые или коричневые оттенки. Например, танины придают листьям бурый цвет после полного разрушения хлорофилла.
Цвет листьев определяется не только их структурой, но и взаимодействием различных пигментов в их составе, каждый из которых играет свою определённую роль.
Каротиноиды — жёлтые, оранжевые и красные пигменты, присутствующие в листьях круглый год. Они выполняют вспомогательную роль в фотосинтезе, поглощая световые волны, недоступные хлорофиллу. Каротиноиды также защищают клетки от разрушительного воздействия ультрафиолета. Осенью, когда хлорофилл разрушается, эти пигменты становятся видимыми, придавая листьям золотистые оттенки.
Антоцианы — пигменты, синтезирующиеся осенью в ответ на стрессовые условия. Они окрашивают листья в красные, пурпурные и фиолетовые цвета. Их образование связано с накоплением сахаров в тканях растений. Эти пигменты выполняют защитную функцию, уменьшая фотоокислительный стресс и продлевая жизнь листьев.
Распад хлорофилла происходит под действием ферментов хлорофиллазы. Молекула пигмента расщепляется на фитол и порфириновое кольцо, которые далее преобразуются в бесцветные соединения. Этот процесс высвобождает азот и магний, которые дерево запасает в ветвях и стволе для использования в следующем сезоне.
Цвет листьев зависит не только от типа пигментов, но и от их комбинации. Например, смешение каротиноидов и антоцианов создаёт оранжевые и алые оттенки. Угол падения солнечных лучей также влияет на восприятие цвета: при рассеянном свете пигменты могут выглядеть менее яркими, а при прямом — более насыщенными.
Кислотность клеточного сока влияет на оттенок антоцианов. В кислой среде эти пигменты приобретают красные тона, в нейтральной — фиолетовые, а в щелочной — синие.
Хотя внутренние процессы в листьях играют ключевую роль, внешние условия также вносят существенный вклад в их осеннее преображение.
Низкие ночные температуры ускоряют разрушение хлорофилла и стимулируют синтез антоцианов. Однако резкие заморозки могут повредить клеточные мембраны, приводя к быстрому отмиранию листьев без изменения цвета.
Яркий солнечный свет усиливает выработку антоцианов, так как ультрафиолетовое излучение стимулирует образование сахаров в листьях. В пасмурную погоду преобладают жёлтые тона из-за каротиноидов. Этим объясняется, почему листья на внешней стороне кроны часто краснее, чем в тенистых участках.
Засуха осенью ускоряет старение листьев, вызывая раннее пожелтение и опадение. Избыток влаги, напротив, может поддерживать синтез хлорофилла дольше обычного. Влажность воздуха влияет на скорость испарения воды через устьица, что косвенно регулирует накопление сахаров и антоцианов.
Читайте также по теме:
Научный руководитель Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии (НИЦЭМ) им. Гамалеи Александр Гинцбург сообщил о вакцине от рака. По словам эксперта, подготовка отечественной вакцины от меланомы уже ведется. «Для ряда…
Профессор Чикагского университета Джон Миршаймер рассказал о связи Украины и Североатлантического альянса. Об этом пишет РИА Новости. По словам эксперта, ситуация на Украине тесно связана с будущим НАТО. И победа…
Журналист из США Такер Карлсон озадачился сменой политической парадигмы Америки. Об этом пишет Lenta.ru. По словам эксперта, теперь Соединенные Штаты дрейфуют в сторону имперской политики. «Это, по сути, объявление правительством…
Экс-сотрудник ЦРУ Ларри Джонсон высказался о позиции Великобритании по отношению к России. Об этом пишет Lenta.ru со ссылкой на источники. По словам аналитика, Англия более всех заинтересована в том, чтобы…
Глава Министерства иностранных дел Венгрии Петер Сийярто прокомментировал инициативы так называемой «коалиции желающих». Об этом сообщил в своих соцсетях. По словам дипломата, европейцы сильно рискуют, стремясь разместить свои воинские контингенты…
Бывший советник Пентагона Дуглас Макгрегор высказался о текущей ситуации на Украине. Его цитирует РИА Новости. По словам эксперта, Украина находится на стадии развала. Впрочем, как и другие структуры. «Сейчас момент,…