De ce își pierd copacii frunzele în timpul iernii?
În latitudinile noastre, mulți copaci foioși își pierd frunzele în timpul iernii. Există mai multe motive pentru aceasta.
ilexul este un copac de foioase ale cărui frunze supraviețuiesc iarna
Pe de o parte, frunzele trebuie modificate laborios pentru a nu îngheța până la moarte în ger și pentru a-și menține funcționalitatea. Când seva celulară îngheață, cristalele de gheață distrug structurile celulare, membranele își pierd permeabilitatea și enzimele nu mai pot funcționa. Procesele biologice trebuie oprite treptat, frunzele mor. Pentru a rezista iernii, frunzele trebuie să fie mai groase și mai dure, trebuie să se formeze antigel în celule pentru a menține lichidul sevei celulare, iar membranele trebuie modificate. Cu toate acestea, fotosinteza este cu greu posibilă atunci când temperatura este sub zero, deoarece celulele reduc toate activitățile (atunci când este rece totul rulează mai încet, există o lipsă de „energie”, seva celulară este mai groasă) și nu există apă din solul înghețat pentru fotosinteză.
zada în toamnă; iarna își aruncă ace
De fapt, chiar și coniferele hibernează în toiul iernii și aproape niciodată nu fotosintetizează (pentru adaptările coniferelor, vezi aici). Avantajul păstrării frunzelor/acelor în timpul iernii este că nu trebuie să fie formate de la zero cu o mulțime de materiale de construcție primăvara și fotosinteza poate începe imediat în primele zile calde. Dezavantajul, așa cum este descris, este că este foarte dificil să obții frunze rezistente la iarnă.
În general, nu se poate spune că coniferele au ales o cale și arborii de foioase cealaltă. Există conifere care își varsă acele în timpul iernii, precum zada și „plante cu foioase” care își păstrează frunzele, de ex. bușul, holly (ilex) sau iederă.
Un alt motiv pentru care mulți arbori de foioase nu își păstrează frunzele în timpul iernii este că ar pierde prea multă apă. Rădăcinile cu greu pot absorbi mai multă apă din pământul înghețat, dar apa este încă pierdută prin evaporare prin frunze. Rezultatul ar fi ca arborele să se usuce și să moară.
De asemenea, trebuie luat în considerare riscul ruperii zăpezii. Acest lucru se întâmplă rar la molizi și brazi, datorită formei lor de creștere și a ramurilor flexibile, zăpada alunecă în jos dacă presiunea este prea mare. Copacii de foioase, pe de altă parte, își pierd ramurile în timpul iernii, chiar și fără frunze, dacă se adună prea multă zăpadă. Cu frunze, suprafața copacului ar fi mult mai mare, ar fi mai multă zăpadă pe ele și frunzele în sine cântăresc foarte mult.
Toamna, copacii de foioase descompun substanțele nutritive din frunze și le depozitează în lăstari și rădăcini. Pigmenții („coloranți”) precum clorofila sunt, de asemenea, defalcați. Pe lângă clorofilă, planta folosește și alți pigmenți pentru a absorbi lumina soarelui, de ex. xantofilele gălbui sau carotenoidele roșiatice.
Puteți vedea de fapt culorile pe care le face pigmentul Nu filtrează. Clorofila de ex. absorbit cu maxim în zonele albastre și roșii. „Verde” rămâne într-un anumit sens. Deoarece frunzele folosesc în principal clorofila, arborele este verde. Indiferent dacă verdele este deschis sau întunecat, cu o nuanță măslinie sau mai mult galben, depinde de raportul de amestecare cu ceilalți pigmenți/coloranți. Toamna clorofila este descompusă mai întâi de unele plante, sau este cea mai instabilă. Carotenoizii și xantofilele sunt parțial încă active, deci frunzele sunt acum roșii sau galbene. În plus, produsele de descompunere a clorofilei pot apărea și roșiatice.
Planta va spune după lungimea zilei și temperatura că este timpul să-și arunce frunzele. Hormonii vegetali joacă, de asemenea, un rol, al cărui raport de amestecare se modifică odată cu anotimpurile.
Vasele care transportă apă, minerale și materie organică în și din frunze sunt acum închise. Adesea planta formează chiar un adevărat strat de separare între lăstari și baza frunzelor. Acesta are un punct de rupere predeterminat, când stratul de separare este gata, frunza cade la pământ. Unii copaci nu construiesc un strat de separare, ci doar înfundă vasele. Frunzele rămân brune și uscate pe copac mult timp în timpul iernii. Aceasta include de ex. carpenul.
Când se întâmplă exact acest lucru depinde de speciile de arbori și de individ. Unii copaci își pierd frunzele foarte devreme, în timp ce alții pleacă mult timp.