Co roku na jesieni drzewa liściaste przyoblekaja piękną, kolorową szatę i przygotowują się do nieuchronnie nadchodzącej zimy.
Swój soczysty zielony kolor na wiosnę i w lecie liście zawdzięczają chlorofilowi, zielonemu barwnikowi który bierze udział w procesie fotosyntezy. Fotosynteza wykorzystuje energię światła słonecznego oraz półprodukty w postaci dwutlenku węgla i wody, w celu wytworzenia węglowodanów oraz jako produktu ubocznego tlenu. Rośliny zielone są fabrykami związków organicznych, będących podstawowym pokarmem oraz recyklingu atmosfery. Od tego procesu, a więc i od chlorofilu uzależniony jest cały łańcuch pokarmowy życia na Ziemi. Dodatkowo dzięki niemu mamy stały odzysk tlenu w atmosferze, który jest niezbędny do oddychania.
W trakcie fotosyntezy chlorofil się zużywa i w trakcie okresu wegetacji jest nieustannie uzupełniany. Jesienią, gdy przychodzi ochłodzenie i krótsze dni, drzewo przestaje inwestować energię w odnowę chlorofilu. Brak zielonego barwnika powoduje że nie są przysłaniane kolory innych związków – żółtych i pomarańczowych karotenoidów oraz czerwonych antocyjaninów, co daje tak efektowny jesienny krajobraz.
Karotenoidy zwykle towarzyszą chlorofilowi, więc to ich żółty kolor pokazuje się jako pierwszy, natomiast antocyjaniny drzewa często produkują właśnie w okresie jesiennym, co wiąże się z dodatkowym wydatkiem energetycznym. Nie jest do końca jasne jaki jest oczekiwany zwrot z takiej inwestycji. Czerwony barwnik chroni lepiej niż zielony przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym oraz zbyt mocnym światłem i tu się upatruje korzyści.
Wydawać by się mogło, że natura co roku marnuje setki ton biomasy w postaci zrzuconych na zimę liści, natomiast faktycznie przyroda jest niczym zapobiegliwy gospodarz krzątający się przy gospodarstwie. Po okresie wegetacji, a przed zrzuceniem liści na zimę drzewo odzyskuje z liści co się da, wszystkie wartościowe substancje. Jeśli w tym czasie słońce zbyt mocno operuje, drzewo chroni proces magazynowania substancji na wiosnę, produkując czerwony barwnik.
Są gatunki roślin, które mają wyłącznie czerwone liście. Takie rośliny mają w liściach mniej chlorofilu, produkują mniej pożywienia i mają wolniejszy metabolizm, natomiast są bardziej odporne na szkodliwe światło. W dalekiej przyszłości w skrajnym scenariuszu degradacji ozonosfery można by się spodziewać, że rośliny dostosowałyby się do tych warunków i Ziemia widziana z kosmosu byłaby niebiesko czerwona.
Źródło grafiki: pixabay.com
Przypomina mi się, że trzeba jechać w Bieszczady.
Tam Bieszczady! Puszcza białowieska 😀
Plastyczność jest ważną cechą roślin. Prowadząc życie osiadłe, muszą radzić sobie ze zmiennymi warunkami. Utrzymują więc tkanki merystematyczne, mogące tworzyć nowe organy. Szczepienie zaś przypomina wprowadzenie nowego organu, który aby żyć, musi kontaktować się z resztą drzewa. Tu główną rolę odgrywa merystem boczny, kambium, który wytwarza połączenie naczyniowe między zrazem i podkładką. W nim woda z korzeni do pędów płynie ksylemem, a substancje pokarmowe z liści do korzeni – floemem. Badania z ostatnich lat pokazują, że tą drogą mogą być wymieniane również większe cząsteczki koordynujące wzrost i rozwój. Od wierzchołków wzrostu w dół do korzeni przepływają auksyny – podstawowy chemiczny integrator organizmu roślinnego. A przez kanały w ścianach komórkowych (plazmodesmy) komórki mogą wymieniać białka, takie jak czynniki transkrypcyjne, i cząsteczki RNA, w tym regulatorowe miRNA czy wyciszające siRNA. Cząsteczki regulatorowe mogą również przenikać do systemu waskularnego i wpływać na całą roślinę. Dzięki tej komunikacji po szczepieniu powstaje zintegrowany organizm o nowych właściwościach.