Чому листя восени має різний колір

Неможливо відірвати очі від осінніх гаїв і перелісків, коли більш-менш однотонна зелень крон замінюється на справжнє буйство кольорів. Золоте, лілове, помаранчеве, червоне, фіолетове і бордове листя з’являється на різних деревах і у різний час, інформує Ukr.Media.

У деяких північних країнах з рясною лісовою рослинністю (Канада, США, Скандинавія, Східна Азія) навіть існує особливий різновид туризму, званий “спогляданням листя”, який приносить досить великий внесок в економіку. Восени мандрівників-естетів возять по найбільш барвистих куточках країни, демонструючи пейзажі, де величезні території вкриті золотом і багрянцем.

А часом навіть в одній кроні одночасно поєднується кілька кольорів. Чому так відбувається? Невже природі просто хочеться нас “порадувати” перед настанням холодів?

Зрозуміло, ні. Хоча таке різнобарв’я, безумовно, дуже приємне для будь-якого погляду, еволюційно процес цей виник через зовсім інші причини. “Винний” у цьому життєвий цикл рослин, а “відповідають” за барвисте перетворення листя особливі пігменти. Давайте про все послідовно.

Рослинні пігменти — що це і навіщо вони потрібні

Біологічні пігменти — по-різному забарвлені речовини, що входять до складу тканин організмів.

Рослинні пігменти виконують безліч функцій. У першу чергу, вони визначають забарвлення рослин, важливе для їх пристосування до зовнішнього середовища. Так чи інакше пофарбовані віночки квітів залучають для запилення тих чи інших комах, яскраві плоди стають помітнішими для птахів та інших “поїдачів”, які таким чином допомагають поширювати насіння, деякі пігменти допомагають захищатися від ультрафіолетового випромінювання сонця, інші — попереджають оточуючих про отруйність організму і т. д.

Одним з найважливіших рослинних пігментів є хлорофіл. Він надає зелене забарвлення більшості рослин. Хлорофіл — не просто “фарба”, він бере безпосередню участь у найважливішому для рослин процесі фотосинтезу, тобто перетворенні енергії видимого світла на енергію хімічних зв’язків органічних речовин (біосинтез). Говорячи простою мовою, саме завдяки процесу фотосинтезу рослини ростуть і плодоносять.

Крім хлорофілу, у рослинах наявні і інші пігменти. Основні їх групи:

Каротиноїди (каротин, лікопін, лютеїн, віолоксантин, зеаксантин, неоксантин та ін.)

Це найбільш поширений клас біологічних пігментів. Вони надають рослинним частинам жовто-червоно-помаранчеве забарвлення і є додатковими пігментами фотосинтезу. Бета-каротин є попередником вітаміну А (ретинол) і є потужним антиоксидантом.

Флавоноїди (антоціани, флавони, халкони, аурони, катехіни та ін.)

У вищих рослин вони відіграють важливу роль у метаболізмі (у тому числі, і у фотосинтезі) та додатково обумовлюють бордово-пурпурно-синє і рожево-лілове забарвлення квітів та листя (іноді і жовто-помаранчеве). Більша частина їх є потужними антиоксидантами.

Це азотовмісні пігменти, які беруть участь у фотохімічних процесах і обміні речовин. Крім хлорофілу, до цієї групи належить дуже схожий з ним за будовою і утворений з нього феофітин. Наочно процес перетворення одного такого пігменту на інший ви можете спостерігати, коли готуєте яскраво-зелені овочі у кислому середовищі — ті стають непоказними темно-оливковими.

У листі різних “літніх” рослин одночасно наявна більшість різних перерахованих вище пігментів (крім антоціанів) у різних співвідношеннях — залежно від виду і віку рослини, її життєвої фази, навіть місця зростання і поточної погоди (у першу чергу, температури і освітлення). Але саме хлорофіл у теплу пору року кількісно переважає у листі над усіма іншими пігментами, затьмарюючи і перекриваючи їх кольори.

Що відбувається з листям восени

Отже, протягом весни і літа дерева ростуть, хлорофіл “працює”, листя зеленішає. Що ж відбувається восени?

А восени рослини готуються до періоду спокою — світловий день різко зменшується, температура значно падає, навіть вода у ґрунті замерзає. Деревам і чагарникам доводиться скидати листя — якби вони цього не робили, листя продовжувало б активне випаровування на тлі припинення всмоктування води корінням, і рослини просто засохли б (з цієї ж причини так само дерева можуть скидати листя під час сильної посухи у спекотний сезон).

Але перед осіннім листопадом листя змінює колір з зеленого на всілякі відтінки золотого та червоного — навіщо і чому?

Річ у тім, що пігмент хлорофіл дуже чутливий до світла і кисню повітря та легко руйнується. Якщо влітку за наявності яскравого сонячного світла і тривалого світлового дня він так само легко відновлюється, то восени для цього умов немає. Більше того — вода і поживні соки взагалі припиняють потрапляти до листя, тому що біля їх основ формується корковий клітинний шар (підготовка до листопаду). Спочатку процес йде повільно, а тоді прискорюється.

У результаті хлорофіл руйнується і поступово зникає з палітри пігментів (втрачаючи, у першу чергу, магній) і “на перший” план виходять раніше приховані каротини і ксантофіли, відповідальні за жовте, помаранчеве і червоне забарвлення різної інтенсивності. Паралельно з цим у листі відбувається утворення нових пігментів — антоціанів, відповідальних за фіолетово-рожево-синьо-лілові відтінки (а ось навіщо саме це відбувається, вчені поки самі не дуже розібралися; існує версія, що для фотозахисту на тлі втрати магнію). До останнього хлорофіл “тримається” у жилках листя — часто воно залишається зеленим, навіть коли розташовані між ними тканини вже давно зовсім змінили колір.

Як ми вже згадували, усі ці процеси безпосередньо залежать від температури і великої кількості світла. У сонячні і сухі осінні дні за температури близько 0° C листя буде більш насичених кольорів. А якщо часто йде дощ і весь час тепло та похмуро, або різко стає холодно, то листя буде тьмяним і непоказним — жовто-коричневим.

У деяких дерев під час пізньої осені листя замість різнокольорового стає одноколірним — бурим і темно-коричневим, як наприклад, у дуба або каштана. Цей процес обумовлений руйнуванням практично усіх кольорових пігментів, коли стають помітними клітинні стінки з целюлози і лігніну. Залишається найстійкіший пігмент танін з групи флавоноїдів, більш знайомий нам за фарбуванням чаю і вина.

Чому ж листя різного кольору може бути наявним одночасно на одній гілці?

Ви вже знаєте, що восени листя кожного виду рослини забарвлюється по-різному — дивлячись скільки і яких саме інших рослинних пігментів “ховалося” влітку “під хлорофілом”. Саме це відсоткове співвідношення укупі з різною швидкістю протікання процесів руйнування хлорофілу, формування антоціанів і звільнення інших пігментів у кожному окремому листочку і дає їм свій неповторний колір.

А ще опале кольорове листя (здорове!) — відмінне органічне добриво, яке, розпадаючись, “повертає” у ґрунт безліч корисних речовин, що скупчилися за час “життя” листя на дереві. А це — рослинний білок, магній, калій, залізо, кальцій, азот, фосфор, сірка. Ви здивуєтеся, але навіть вітамінів у почервонілому листі плодово-ягідних культур часто більше, ніж у тих самих ягодах і плодах! А щільні частини листової пластинки (черешки і жилки), що повільно розкладаються, будуть ще й додатково структурувати ґрунт, покращуючи його якість.

Поки золота осінь у деяких регіонах ще у розпалі, саме час вийти з друзями на природу, помилуватися різнобарв’ям фарб на деревах і чагарниках, влаштувати осінню фотосесію, а то й позбирати опале яскраве листя на користь саду та городу!

Чому восени листя змінює колір: просте пояснення, яке мало хто знає

Віртуальний меморіал загиблих борців за українську незалежність: вшануйте Героїв хвилиною вашої уваги!

Осінь – це одна з найпрекрасніших пір року, коли зелене листя змінює свій колір на оранжевий, червоний чи жовтий. Природа створює різноманітні пейзажі, які зачаровують та манять своєю красою. Більшість людей задумуються над тим, чому саме восени рослини мають інше забарвлення.

Видання ABC 10News San Diego детальніше розібралось у цьому питанні. У літні місяці листя зелене через хлорофіл – це пігмент зеленого кольору, який сприяє фотосинтезу.

Фотосинтез – це процес, який призводить до засвоєння енергії Сонця і забезпечує існування рослин та інших організмів.

Саме сонячне світло допомагає рослинам зберігати свій зелений колір. Восени дні стають коротшими і сонячних променів не вистачає для процесу фотосинтезу і в результаті дерево починає все менше виробляти хлорофіл.

Найбільші фактори, що впливають на колір рослин щоосені – це тривалість ночі та погода. Теплі, сонячні дні та прохолодні ночі створюють особливо яскраві кольори.

Вологість ґрунту також відіграє певну роль. Сухі умови можуть затримати осінні кольори та зробити їх більш приглушеними, але достатня кількість дощу протягом року може призвести до більш яскравих кольорів восени.

Волога весна та гарна літня погода, а потім осінь, наповнена сонячними днями та прохолодними ночами, створять найкрасивіші пейзажі.

Раніше OBOZ.UA розповідав, що цьогорічний жовтень став найтеплішим за всю історію спостережень у світі.

Чому листя восени змінює колір?

Чому листя восени змінює колір? Коли листя виглядає зеленим, це означає, що воно містить велику кількість хлорофілу . В активному листі так багато хлорофілу, що зелений маскує інші кольори пігментів . Світло регулює вироблення хлорофілу, тому, коли осінні дні стають коротшими, хлорофілу виробляється менше. Швидкість розкладання хлорофілу залишається постійною, тому зелене забарвлення листя починає тьмяніти.

У той же час різке підвищення концентрації цукру викликає посилене вироблення антоціанових пігментів. Листя, що містять переважно антоціани, виглядатимуть червоними. Каротиноїди — ще один клас пігментів, які містяться в деяких листках. Вироблення каротиноїдів не залежить від світла, тому рівень не зменшується через скорочення дня. Каротиноїди можуть бути помаранчевими, жовтими або червоними, але більшість цих пігментів у листі жовті. Листя з достатньою кількістю як антоціанів, так і каротиноїдів будуть виглядати помаранчевими.

Листя з каротиноїдами, але з невеликою кількістю або без антоціану, будуть жовтими. За відсутності цих пігментів інші рослинні хімічні речовини також можуть впливати на колір листя. Наприклад, дубильні речовини, які відповідають за коричневий колір деяких дубових листів.

Температура впливає на швидкість хімічних реакцій , у тому числі в листі, тому вона відіграє певну роль у кольорі листя. Однак за колір осіннього листя в основному відповідає рівень освітлення. Сонячні осінні дні потрібні для яскравих кольорових проявів, оскільки антоціани потребують світла. Похмурі дні призведуть до появи більшої кількості жовтих і коричневих кольорів.

Пігменти листя та їх забарвлення

Давайте детальніше розглянемо будову та функції пігментів листя. Як я вже говорив, колір листя рідко виникає в результаті одного пігменту, а скоріше в результаті взаємодії різних пігментів, які виробляє рослина. Основними класами пігментів, що відповідають за колір листя, є порфірини, каротиноїди та флавоноїди. Колір, який ми сприймаємо, залежить від кількості та типу присутніх пігментів. Хімічні взаємодії всередині рослини, особливо у відповідь на кислотність (рН), також впливають на колір листя.

Клас пігменту

Складений тип

Кольори