Proč jsou listy na podzim červené a žluté?

Jedno známé přísloví říká: “Léto pro duši, zima pro zdraví.” Podstatou tvrzení jsou léčivé vlastnosti mrazivého zimního vzduchu. Toto rčení je samozřejmě jen pro ty, kteří v zimě nesedí uvnitř, ale aktivně se pohybují venku. Proč je zimní vzduch považován za zdravý? Je pravda, že obsahuje více kyslíku? Dále

Mezi elektrickými ohřívači, které používáme v každodenním životě, se nyní infrazářiče stávají nejoblíbenějšími. Jsou široce inzerovány na internetu a v novinách. Říká se o nich, že jsou mnohem účinnější než chladiče oleje a ohřívače ventilátorů. Spotřebovávají méně energie, nespalují kyslík atd. Hlavní je, že nejsou vůbec škodlivé a nemají žádné negativní účinky na lidský organismus. Dále

451 stupňů Fahrenheita. To je název slavné knihy Raye Bradburyho. Původní jazyk zní: ‘Fahrenheit 451: The Temperature at the Book Paper Catches Fire and Burns’. Opravdu začnou knihy při této teplotě hořet? Dále

To je pravda, i když to zní neuvěřitelně, protože během procesu zmrazování musí předehřátá voda projít teplotou vody studené. Tento paradox je ve světě známý jako „Mpembův efekt“. Dále

Jeden z mých přátel odmítá jíst jídlo, které někdo ohřál v mikrovlnce. Je to všechno kvůli hororovým příběhům na internetu. Dále

Letošní podzim je jasný, krásný, dalo by se říci „lesy se oblékají do karmínové a zlaté. “. Básníci se asi nezamysleli nad tím, proč listy na stromech žloutnou a červenají. A to se zájemcům pokusíme vysvětlit. Obecně je příroda tak tajemná, že, jak uvidíte, stále nejsme schopni plně vysvětlit ani tak zdánlivě jednoduché jevy, jako je změna barvy listů na podzim. A zde zůstávají záhady.

Nejjednodušší vysvětlení, známé ze školních osnov, tedy vypadá asi takto: listy na podzim, když se dny zkracují a teplota klesá, přestávají produkovat zelené barvivo chlorofyl, žloutnou a opadávají. Všechno se zdálo být jasné. Ale proč, když se teplota v létě sníží na stejných 10 °C, neklesnou? Hraje teplota rozhodující roli při změně barvy listů? Proč mají listy různé světlé barvy?

Vlastně každý malý nový lístek, který se na jaře na bříze nebo javoru zrodí, se už připravuje na svou smrt. Na bázi listu je oddělovací (neboli „řezná“) vrstva buněk, které tvoří kapiláry, kterými vstupuje voda k fotosyntéze chlorofylu a skrze něž se dostává výživná glukóza, kterou list produkuje z vody a oxidu uhličitého vlivem slunečního záření. , vstupuje do větví a kmene. Příroda to zařídila tak, že se tyto kanály musí s nástupem podzimu zcela jistě uzavřít. Vytvoří se „zástrčka“, která brání metabolismu listů a stonků. Dalo by se říci, že jde o proces „na genetické úrovni“, je to pravděpodobně podobné tomu, jak člověk stárne – s věkem se metabolismus zhoršuje. Kanály v listu se také postupně překrývají. Bez vody se chlorofyl již nemůže vyrábět a barva listů se mění.

Nedávné studie ukázaly, že pouze jeden protein, proteáza, je zodpovědný za podzimní přehlídku žluté a zlaté, která následuje po vymizení zeleného chlorofylu. Protein FtsH6 patří do rodiny proteáz FtsH, schopných štěpit chloroplastový membránový protein, světlo přijímající komplex fotosystému II (LHC II), nejhojnější membránový protein na Zemi. Jakmile se tento strukturní protein rozloží, zviditelní se dříve neviditelné pigmenty žlutý xantofyl a oranžový karoten B.

V některých článcích vysvětlujících barvu listů na podzim zde vysvětlení barvy listů vlastně končí. Říká se, že se ztrátou zeleného barviva chlorofylu jsou patrné další pigmenty (červené, žluté atd.) vždy přítomné v listech.

Není to tak úplně pravda. Pokud jsou v listu celé léto žluté a oranžové pigmenty, tzv. xantofyly a karoteny, pak se červené pigmenty, antokyany, tvoří v některých listech až s příchodem podzimu.

Antokyany jsou silné antioxidanty, které se nacházejí v mnoha dobře známé zelenině a ovoci, jako je řepa, červená jablka a červené hrozny. Mimochodem, jsou povoleny jako potravinářské přídatné látky (E163). Sluneční světlo má velký význam při syntéze anthokyanů. Všimli jste si, že čím jasnější podzimní dny, tím jasnější listy?
Jak vznikají antokyany? Jejich tvorba závisí na štěpení cukrů za přítomnosti jasného světla, kdy hladina fosfátů v listech klesá. V létě je v listech poměrně hodně fosforečnanu, ten je potřeba pro štěpení cukrů produkovaných chlorofylem. Na podzim se však fosfát, stejně jako ostatní živiny, přesouvá z listů do kmene rostliny. Zároveň se mění proces štěpení cukrů, což vede ke vzniku anthokyanových pigmentů. Čím jasnější světlo v této době, tím více anthokyanů se produkuje a tím krásnější je barva listů. Proto, když je na podzim slunečno a chladno a noci jsou chladné, ale ne mrazivé, barvy listů jsou obvykle nejpestřejší.

Jak víte, vše v přírodě má svůj význam. Jaký má smysl, když strom utrácí energii na výrobu červeného antokyanu, když jeho listy stejně brzy opadnou? Myslím, že bychom si my lidé neměli příliš namlouvat, že je to jen proto, abychom měli radost z rozjímání o extravaganci podzimních barev.

Záhada nebyla zcela vyřešena. Existuje několik hypotéz. První je, že tvorbou antioxidantů se rostliny snaží alespoň trochu prodloužit životnost podzimního listu. Červené pigmenty snižují bod tuhnutí tekutin v listu a pomáhají rostlině chránit se před chladem. Podle teorie fotoprotekce chrání antokyany list před škodlivými účinky světla při nízkých teplotách, v přítomnosti antokyanů je strom schopen efektivněji vstřebávat živiny (zejména dusík). Čím déle jsou listy uchovány, tím více potravin je uloženo na zimu.

Podle koevoluční teorie jsou barvy varovnými signály pro hmyz, který používá stromy jako zimní úkryty. Hmyz se může vyhnout červeným listům a zvýšit svou kondici, zatímco strom zároveň získá výhodu, protože se sníží počet parazitů. To bylo ukázáno na příkladu jabloně. Některé zemědělské odrůdy jabloní na podzim nečervenají. Mšice se vyhýbají jabloním s červenými listy, ale aktivně rostou a množí se na stromech, jejichž listy zůstávají zelené.
Jasně červená barva listů některých bobulovin (například arónie) pomáhá na podzim přitahovat ptáky a tím je krmit.

Existuje také teorie alelopatie. Alelopatie je schopnost rostlin vylučovat organické sloučeniny, které inhibují vývoj jiných rostlin. Americký biolog Frank Frey předložil hypotézu, podle níž stromy s vysokou koncentrací anthokyanů v listech otravují půdu pod nimi pro jiné rostlinné druhy. Provedl pokus, při kterém polil klíčky plevele extraktem ze žlutých, zelených a červených listů. Výrazně hůře se vyvíjela semena, která byla zalévána extraktem z listů červeného javoru.

Výzkum pokračuje a objevují se nové teorie, které se snaží vysvětlit tuto nádhernou podzimní záhadu červeného listu. A řešením takových přírodních jevů si člověk možná pomůže stát se zdravějším a šťastnějším.

Články s podobným tématem: