Иголки, между прочим, — это тоже листья, только другой, непривычной нам формы: они длинные, узкие и достаточно прочные.
Золотая осень – период, когда кроны деревьев окрашиваются в желтые, красные и оранжевые цвета: так дерево готовится к наступлению холодов. А что насчет тех деревьев, которые мы называем вечнозелеными, – хвойных? Что помогает им пережить зиму без этапа избавления от иголок? И почему елки не желтеют осенью от слова «совсем»?
В детстве мы часто слышали загадку: «Зимой и летом одним цветом». И действительно: в отличие от большинства деревьев, ели остаются зелеными весь год. Но задумывались ли вы, почему елки не желтеют осенью? Может, мы просто не замечаем их преображения? И является ли естественным, когда они все же меняют собственный окрас?
Почему желтеют листья деревьев
Прежде чем узнать секрет, почему елки не желтеют осенью и зимой, сначала давайте разберемся, почему вообще листья деревьев меняют свой цвет. Дело в том, что яркий окрас листьям придает природный пигмент хлорофилл, который вырабатывается в процессе фотосинтеза. Для него необходимо солнце: весной и летом оно светит ярко, насыщает всю поверхность широких листьев, а осенью и зимой находится намного дальше от планеты, отчего его света и тепла становится попросту недостаточно для генерации пигмента.
Процесс фотосинтеза начинается с захвата световой энергии с помощью хлорофилла, который находится в хлоропластах клеток растения. Эта энергия, благодаря которой и желтеют осенью и зимой деревья, требуется для превращения углекислого газа и воды в глюкозу и кислород. Хлорофилл поглощает световую энергию из солнечного света и активирует реакцию, в результате которой происходит деление молекулы воды на кислород и водород.
Кислород выделяется в атмосферу как продукт фотосинтеза, а водород используется для дальнейших процессов. Итак, листья сменили цвет (кроме елок – они совсем не желтеют осенью), теперь наступили холода, выпал снег и покрыл полностью крону дерева. Что будет дальше? Перед деревьями появляется новая задача – как можно скорее избавляться от лишнего груза, то есть листьев.
В холодное время года они замерзают, а когда на них скапливается мокрый снег или, того хуже, наледь, то тонким веточкам деревьев становится крайне тяжело. Они аккуратно сбрасывают ненужные листья, а весной, уже полные сил, выращивают новые. Но почему ель зеленая круглый год? Все потому, что у хвойных же деревьев, у которых на ветках не широкие листья, а узенькие иголочки, все устроено несколько иначе.
Особенности фотосинтеза лиственных и хвойных деревьев
Фотосинтез можно сравнить с процессом дыхания человека или животного – у растений и других живых существ участвуют одни и те же вещества. Разве что при дыхании мы поглощаем кислород, а выделяем углекислый газ, когда как цветы и деревья все делают с точностью да наоборот. Главное отличие, без которого фотосинтез не будет возможен, – наличие солнечного света. Фотосинтез «продлевает» жизнь растений и отвечает за пигмент листьев. Именно благодаря этому процессу кроны деревьев зеленые. Хвойные же сохраняют это свойство на протяжении всего года и не желтеют под зиму.
Одной из причин, почему желтеют елки осенью, является заражение шютте – грибковыми заболеваниями.
У лиственных деревьев листья имеют широкую поверхность, на которой расположены хлоропласты – органеллы, где и происходит фотосинтез. Это позволяет им более эффективно «ловить» свет для процесса фотосинтеза. Иголки хвои имеют меньшую поверхность, чем другие листья – это помогает им в десять раз уменьшить объем испарения воды и в то же время сохранить влагу в условиях сухости. Это и есть причина, почему елка всегда зеленая – другое растение бы погибло, пытаясь извлечь из почв жидкость, поддерживающую цвет кроны.
При этом лиственные растения более «эффективны» в летние сезоны. Зимой у хвойных деревьев иголки продолжают выработку веществ, но только в том случае, если есть солнечный свет, а температура воздуха не является ниже -15 градусов по Цельсию. Чем страшнее мороз, тем дольше протекают процессы фотосинтеза. Весной, в период, когда лиственные еще стоят без обновленной кроны, вечнозеленые ели пробуждаются «заново», и реакции становятся еще активнее. Фотосинтез хвойных растений происходит более интенсивными темпами еще и потому, что эти деревья именно таким образом получают все необходимые для жизни полезные вещества.
Исключением являются лиственные деревья, которые поглощают их через корневую систему из почвы. Хвоя – это особым образом видоизмененные листья, которым нужно гораздо меньше питательных веществ для подпитки. Соответственно, дереву нет необходимости периодически сменять свой покров, а фотосинтез практически в полной мере обеспечивает растение необходимыми питательными веществами. Именно поэтому хвойные деревья не желтеют.
Загородные дома и дачи многих людей густо засажены различного рода растениями и деревьями. Таким способом многие пытаются компенсировать для себя недостаток воздуха в задымленных городах, выезжая по возможности в свои «зеленые уголки», чтобы побыть в тени густой зелени и подышать чистым воздухом, насыщенным кислородом. Из приятных бонусов – осенью елки желтеют только в крайне редких случаях, например, при болезнях или неправильном уходе за ними.
Когда и почему елки желтеют осенью
Поначалу может показаться, что ели – растения неприхотливые. Но даже они могут менять пигмент своих иголок в зависимости от условий, в которых находятся. Например, ели могут «светлеть» по мере старения, но на место отживших иголок всегда придут новые ярко-зеленого цвета. Как правило, если елки желтеют осенью, – это нехороший знак. Обычно хвойные деревья не меняют цвет и не сбрасывают собственную крону за один раз.
Помните, что потеря листьев уменьшает способность к фотосинтезу, снижает уровень выработки питательных веществ и, как следствие, приводит к гибели растения. Вечнозеленые ели не просто так названы: они меняют иголки всего раз в несколько лет, начиная с нижних ярусов дерева. Самой частой причиной, по которой елки желтеют зимой или, например, ранней весной, являются солнечные ожоги.
Если вы заметили изменение цвета на макушке или на одной стороне дерева, вероятно, это связано с более частым появлением солнца на небосклоне. Оно начинает сильнее нагревать землю, а его лучи – отражаться от поверхности снега. Февраль и март становятся наиболее опасными месяцами для хвойных деревьев. Не желтеют они только в том случае, если укрыть их на зиму мешковиной. Это поможет снизить количество ультрафиолетовых лучей, попадающих на ель, и сохранить уровень получаемой влаги прежним.
Почему ели вечнозеленые? Эти деревья получили свое название не просто так – они не меняют собственный покров даже в морозы. А появление желтого пигмента часто говорит о болезнях или неправильных способах ухода за растениями.
Иссушение – также частая проблема, которая меняет пигмент елей. Под солнечными лучами вода испаряется активнее, и дерево может также пожелтеть. Для помощи хвое достаточно опрыскивать крону и поливать теплой водой землю. Кроме того, стоит своевременно распылять на растения фунгициды, содержащими медь, чтобы избежать заражения различными грибками. Иголки хвойных деревьев желтеют с появлением инфекций – шютте или ржавчины.
В случае шютте листья покрываются бурыми, оранжевыми или светло-зелеными пятнами, которые чернеют к концу летнего сезона. Это заболевание стремительно распространяется и на соседние деревья. Возникает оно на нижних ярусов хвои, поднимаясь постепенно все выше. Лечение следует проводить при температуре от десяти градусов тепла, чтобы полностью излечить растение в период образования спор грибка. Для «ржавеющих» иголок есть только одно спасение – потребуется отрезать участки хвойного дерева, которое желтеет.
В чем секрет иголок, что елки не желтеют осенью и зимой
Секрет на самом деле заключается в том, что елки все же сбрасывают ненужные иголки, только этот процесс растянут на весь год! На месте старых, сухих иголок вырастают новые, свежие, зеленые хвоинки. Из-за того, что мы не всматриваемся детально в каждую иголочку, мы этого можем не замечать. Но как говорят ученые, за целый год ель может сменить до 80% своих хвоинок. Именно поэтому елки не желтеют осенью под зиму – им это попросту не нужно.
Ведь чем меньше лист, тем меньше солнца ему необходимо для фотосинтеза. Хлорофилл выделяется достаточно стремительно, иголки попросту не успевают сменить собственный цвет – вот почему ели вечнозеленые. Кроме того, как мы уже упомянули, иголки узкие и длинные, на них снег даже если и скапливается, то в малых количествах, не прибавляющих вес ветке дерева. Поэтому хвойным деревьям совсем не обязательно жить всю зиму с голыми ветками – хвоинки им практически не мешают.
Почему елки зеленые круглый год
Хвое, в отличие от обычных широких листьев, не требуется слишком много солнечного света. Все дело как раз-таки в ее размерах: чем меньше листок (а как мы помним, иголка это – тоже лист), тем меньше солнечного света нужно ему для выполнения фотосинтеза. Хвоинки по размерам маленькие, поэтому процесс фотосинтеза в них проходит довольно быстро, в результате вырабатывается хлорофилл. А где есть хлорофилл, там есть и зеленый цвет.
Помимо этого, само дерево тоже хорошо приспособлено к холодам. Во-первых, хвоинки от природы покрыты специальным восковым веществом, которое защищает их от морозов. А во-вторых, деревья выделяют густую смолу, которая оберегает и кору, и иголки от непогоды, а также спасает от вредителей. Правда, хвойные деревья не только не желтеют, но и могут жить со своими иголками целую человеческую жизнь! Это зависит от вида: например, остистая сосна может удерживать хвоинки до сорока лет. Тем не менее обычно вечнозеленые сбрасывают иголки раз в пять или десять лет.
