Осень раскрашивает деревья и кустарники в самые разнообразные оттенки желтого, красного, бронзового. Позволив вдоволь налюбоваться этой красотой, раздевает стволы донага. И так каждый год. Почему осенью листья на деревьях желтеют и опадают? Как объяснить этот процесс? Каково его значение? Ответы не так сложны, как может показаться на первый взгляд.

Феномен цвета листьев

В листьях содержится не один окрашивающий их пигмент. Поэтому осенью они приобретают иногда причудливую окраску: на ярком желтом или бронзовом фоне – зеленые прожилки. Какие это пигменты?

1) Хлорофилл.

Пигмент зеленого цвета. Активно синтезируется в период роста растения, когда тепло и солнечно. Поэтому зелень весной и летом преобладает, затмевая другие оттенки. Хлорофилл очень важен для жизнедеятельности растения. Он захватывает солнечную энергию и с ее помощью преобразует воду и углекислый газ в питательные элементы. В частности, в простейшие сахариды.

Участвуя в процессе производства питания, сам компонент разрушается. Но солнечный свет помогает восстановить его запасы. Этот процесс непрерывен. Поэтому крона остается зеленой в течение всего периода роста.

2) Каротиноиды.

Пигменты желтого или оранжевого оттенка. Они все время есть в растениях. Причем в достаточно большом количестве. Но зеленый хлорофилл, активно выделяемый в ходе роста, перекрывает каротиноиды.

3) Антоцианы.

Пигменты красного оттенка. Весной и летом их нет в листве. Опять же «мешает» хлорофилл. Как только его уровень начинает снижаться, вырабатываются антоцианы. Поэтому желтых оттенков осенью больше, чем красных.

Коричневой крона становятся не из-за каких-либо пигментов. Когда красящие вещества отсутствуют, проявляются клеточные стенки. Из-за этого когда-то зеленая поверхность и коричневеет.

Пожелтение растительности осенью

Крона живет за счет происходящего фотосинтеза. Этот процесс крайне важен для нормальной жизнедеятельности растений. Основная задача фотосинтеза – выработка хлорофилла. Данное вещество необходимо для синтеза живицы, древесного сока.

Фотосинтез может происходить только при комфортной температуре и при солнечном свете. С наступлением осени в России вся растительность лишается этих необходимых факторов. Нет фотосинтеза – не секретируется важный пигмент, а имеющийся очень быстро разрушается.

Нет замещающего зеленого цвета. Каротиноиды становятся видимыми. Тонкие прожилки, которые доставляют питательные вещества, с наступлением холодов закрываются плотной клеточной пробкой. Количество соков в растительности уменьшается. С течением времени это приводит к разрушению имеющегося хлорофилла, а новый из-за отсутствия фотосинтеза не секретируется.

Осенней раскраске деревьев придавали различное значение:

1) Фотозащита.

Ученые конца девятнадцатого века заметили, что даже при хорошем освещении, но при низкой температуре количество желтых листьев увеличивается. Следовательно, другие пигменты призваны защищать поверхность этой части растения от ультрафиолета.

Дальнейшие исследования в данной области не подтвердили фотозащитную функцию желто-красной окраски листвы. Ведь антоцианы не вырабатываются под воздействием внешних факторов. Они изначально находятся внутри клеток. Тем не менее, красные пигменты справляются с колебаниями света лучше хлорофилла, что стабилизирует процесс фотосинтеза.

2) Коэволюция.

Согласно коэволюционной теории, осенняя расцветка – это предупреждающий насекомых сигнал. Мол, зима наступает. Можете воспользоваться надежным стволом для укрытия и питания.

В действительности, красящие пигменты важны только для самого листа. Для корневой системы и ствола значима лишь работа, выполняема хлорофиллом. Другие вещества им не нужны.

Предпосылки листопада

Почему листья у деревьев опадают? На этот вопрос существует несколько ответов:

1) Листопад – защитная реакция на холод.

С наступлением холодов крона лесных и садовых исполинов перестает производить хлорофилл. Следовательно, питательные вещества из этой части растения уже не поступают. Но вода, необходимая стволу, попадает в листья. По сути, они осенью становятся не только бесполезными, но и расточительными. Дерево не может попусту расходовать драгоценную влагу. Почва стала холодной. Корням значительно тяжелее впитывать воду. Ее и так мало. А еще и бесполезные листья нужно поить. Вот дерево и сбрасывает ненужный балласт на землю.

2) Листопад – избавление от вредных веществ.

В течение лета пышная зелень накапливает не только полезные вещества, но и вредные. Полезные нужны дереву. Оно их забирает. А вредные вместе с листьями сбрасывает.

Какими бы ни были причины листопада, это очень красивое явление золотой осени. Природа веками формировала оптимальные для себя процессы. Если происходит пожелтение кроны, значит так нужно дереву.

Почему осенью листья желтеют и опадают

Дачный сезон заканчивается с последними опавшими листьями с деревьев и кустарников. У многих людей оголённые растения вызывают уныние и тоску по лету. А ведь осень прекрасна! Недаром столько поэтических строк посвящено этому времени года. Почему листья у одних растений краснеют, а у других желтеют? И почему листья опадают?

Листопад - самый яркий признак осени. Это растения приспосабливаются к неблагоприятным условиям сезона. Сезонная изменчивость растений начинается с северных широт и постепенно движется на юг. Листопад повторяется каждый год и всегда приводит нас в восторг своими яркими красками - от жёлтых и оранжевых до розовых и пурпурных. Листья облетают даже с вечнозелёных растений в субтропиках и тропиках. Только там они падают не все сразу, а постепенно в течение всего года, и от того это не так заметно.

Осенью становится холоднее, и вода в растения поступает из корней к листьям в замедленном темпе. Но это не главная причина листопада. Наступление неблагоприятных условий является сигналом для перехода растений в новый цикл жизни, что заложено в генетический код. Это указывает нам на то, что осеннее сбрасывание листьев не является прямым следствием наступивших неблагоприятных условий. Оно вместе с зимним периодом покоя входит в самый цикл развития растения. Есть также способ убедиться в том, что листопад - процесс физиологический. Отчего же лист отделяется от ветки? Оказывается, с наступлением холодов у основания черешка, где лист прикреплён «листовой подушечкой» к ветке, образуется пробковый слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и легко обособляются друг от друга. Стоит дунуть ветру чуть посильнее, и лист отделяется от пробкового слоя.

Зелёный цвет листьев летом обусловлен большим количеством пигмента хлорофилла, содержащегося в них. Этот пигмент «кормит» растения, так как именно с его помощью на свету растение из углекислого газа и воды синтезирует органические вещества и в первую очередь основной сахар - глюкозу, а из него - все остальные питательные вещества. В состав хлорофилла входит железо, а при его разрушении образуются оксиды, которые имеют буро-жёлтые цвета. Разрушение хлорофилла интенсивнее происходит на свету, то есть в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зелёную окраску. При наступлении осенью солнечных дней листья приобретают золотисто-красные цвета.

Однако наряду с хлорофиллом зелёные листья содержат и другие пигменты - желтый ксантофилл и оранжевый каротин (он определяет цвет корнеплодов моркови). Летом эти пигменты незаметны, так как замаскированы большим количеством хлорофилла. Осенью же по мере затухания жизнедеятельности в листе хлорофилл постепенно разрушается. Тут-то и проявляются в листе жёлтые и красные оттенки ксантофилла и каротина.

Помимо золотых, осенние наряды деревьев содержат багряные оттенки. Этот цвет обусловливает пигмент, который называется антоцианом. В отличие от хлорофилла, антоциан не связан внутри клетки с пластическими образованиями (зернами), а растворён в клеточном соке. При понижении температуры, а также при ярком свете количество антоциана в клеточном соке увеличивается. Кроме того, остановка или задержка синтеза питательных веществ в листве также стимулируют синтез антоцианов.

Опавшие листья ещё несколько дней могут сохранять форму и цвет, а затем они начинают усыхать и приобретать бурый не очень приятный для глаза цвет. Часть листьев остается на месте под деревьями и кустарниками, а часть ветер уносит за пределы участка. У садовода из эстетических соображений зачастую возникает соблазн очистить почву от опавших листьев. А надо ли? Ведь в листьях содержатся те же химические соединения, что были взяты растениями из почвы. Правда, они приобрели несколько иной химический состав и вошли в образованное растением органическое вещество. Попав на поверхность почвы, листья становятся «добычей» великого множества различных живых организмов. Среди них наиболее важная роль в утилизации листьев принадлежит дождевым червям. Продукты их жизнедеятельности (экскременты червей называются капролитами) содержат весь набор элементов питания для растений почти в готовом виде. Так что листья, попав в биологический круговорот веществ, вернули почве, то, что когда-то получили в растении.

А теперь решайте сами - убирать листву из-под деревьев или нет? Есть два пути сохранения полезных свойств опавшей листвы. Первый - оставить на месте до весны, с последующей перекопкой. При этом листья будут утеплять верхний слой почвы. Второй путь будет несколько сложнее, и длиться дольше. Собрать листья в компостную яму и через год-два вернуть под деревья в перепревшем виде.

В. А. Рассыпнов , профессор АГАУ

И то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы , отвечающие за яркие оттенки желтого и оранжевого, уже не являются загадкой, а почему листья приобретают красный цвет пока остается тайной.

Реагируя на смену температуры воздуха и меньшее количество дневного света, листья перестают вырабатывать хлорофилл (который придает зеленый цвет), поглощающий синий и частично красный свет, излучаемые Солнцем.

Так как хлорофилл чувствителен к холоду, некоторые изменения в погоде , такие как ранние заморозки, "отключат" его выработку быстрее обычного.

Почему желтеют и опадают листья

В это время оранжевые и желтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зеленого цвета.

"Желтый цвет присутствует в листьях все лето, но его не видно пока не исчезнет зеленый" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США.

Но у ученых пока мало информации о красном цвете, который появляется у некоторых листьев осенью.

Известно, что красный цвет происходит от антоцианидов , которые, в отличие от каротиноидов, вырабатываются только осенью. Антоцианиды также придают цвет клубнике, красным яблокам и сливам.

Деревья вырабатывают антоцианиды, когда чувствуют смену в окружающей среде - заморозки, ультрафиолетовое излучение, засуху и/или грибок .

Но красные листья также являются признаком болезни дерева. Если вы заметили, что листья дерева раньше обычного (в конце августа) стали красного цвета, вероятнее всего дерево страдает от грибка, или оно было где-то повреждено человеком.

Почему дерево тратит свою энергию, чтобы выработать новые антоцианиды в листе, когда этот лист вот-вот опадет?

Пол Шаберг считает, что если антоцианиды помогают листьям оставаться на дереве дольше, они могут помочь дереву впитать больше полезных веществ до того, как листья опадут. Дерево может использовать впитанные ресурсы, чтобы расцвести в следующем сезоне.

Антоцианины

Тема антоцианинов немного сложнее для изучения, нежели остальные компоненты деревьев. Несмотря на то, что все деревья содержат хлорофилл, каротин и ксантофиллы, не все вырабатывают антоцианины. Даже те деревья, которые имеют антоцианины, вырабатывают их только при определенных условиях.

До того, как дерево избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из них [листьев], и в этот момент в роль вступает антоцианин.

У ученых есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.

Самая распространенная теория говорит о том, что антоцианины защищают листья от переизбытка солнечного света, при этом позволяя дереву впитывать полезные вещества, хранящиеся в листьях.

На дереве эти пигменты играют роль солнцезащитного крема , блокируя опасное излучение и охраняя листья от переизбытка света. Они также защищают клетки от быстрого замерзания. Их пользу можно сравнить с пользой антиоксидантов.

Большое количество солнечного света, сухая погода, морозная погода, низкий уровень питательных веществ и другие стрессовые факторы повышают концентрацию сахара в древесном соке . Это запускает механизм выработки большого количества антоцианинов, в последней попытке накопить энергию, чтобы пережить зиму.

Ученые полагают, что изучение антоцианидов поможет понять уровень болезни каждого дерева. Это, в свою очередь, в будущем даст более понятную картину о проблемах окружающей среды.

Как говорил персонаж книги и мультфильма Лоракс: "Цвет деревьев однажды сможет сообщить нам, что чувствует на данный момент дерево".

Почему листья сохнут и опадают

С приходом зимы, часть земного шара получает меньше солнечного света , и воздух становится холоднее. Когда такие изменения происходят, деревья готовятся к зиме.

Деревья, которые отбрасывают свои листья, закупоривают места крепления листьев . Это не позволяет жидкостям с полезными веществами доходить до листьев, из-за чего листья меняют свой цвет и опадают.

Листопад символизирует не только смену сезона, этот процесс также помогает дереву пережить холода , сухой зимний воздух.

Зимой деревья недополучают жидкости, чтобы "содержать" листья . Если бы они не закупоривали места, где листья начинают расти, деревья бы просто погибли.

Когда весна приносит теплый воздух и воду, деревья начинаю выращивать новые листья.

Почему хвойные деревья не сбрасывают листья?

Осенний листопад

Осенний листопад – необычайно яркое и удивительное явление природы, которое поражает красотой. Глядя на облетающие золотые листья, которые стелятся мягкими коврами, непременно возникает вопрос: как устроен этот процесс и почему , собственно, осенью опадают листья?

Многие виды деревьев освобождаются от листьев для выживания в неблагоприятных погодных условиях. В тропиках и субтропиках листва осыпается в начале сухого сезона, в регионах с умеренным климатом деревья теряют листья осенью, когда приближается холодная погода. Деревья, которые сбрасывают листья в определённое время года, известны как лиственные деревья. Деревья, листва которых не опадает, называются вечнозелёными деревьями.

Большинству видов лиственных деревьев присущи широкие листья, которые осыпаются в холодную или засушливую погоду. Вечнозелёные деревья, в отличие от лиственных, растут во влажном, тёплом климате, либо имеют устойчивые к погоде иглы.

: Вечнозелёные деревья сохраняют листья в течение года, поскольку их листва покрыта воском, который защищает от холода, а в их клетках содержатся антифризные химические вещества, которые не дают дереву замерзнуть при низких температурах окружающей среды. Лиственные деревья же, наоборот, очень восприимчивы к холоду.

Вечнозеленые деревья сохраняют листву в течение года

Причины листопада:

• продолжительность светового дня;
• повреждение листьев;
• засушливый климат;
• холодный климат;
• опыление деревьев.

Продолжительность светового дня

Осенью постепенно сокращается продолжительность светового дня. По мере снижения воздействия дневного света в листьях уменьшается производство хлорофилла – зелёного пигмента, с помощью которого растение поглощает солнечный свет и затем превращает его в питательные вещества; и замедляется процесс фотосинтеза (который осуществляется при участии хлорофилла), пока не остановится. В результате этого прекращается выработок сахарозы, которую растения используют в качестве пищи, и, следовательно, ограничивается поступление в дерево элементов питания. Чтобы уменьшить потребность в питательных веществах и противостоять холоду или засухе деревья сбрасывают листву.

: Замечено, что лесные деревья быстрее сбрасывают листву, чем городские. Это связано с тем, что в городе больше освещения, включая искусственное (фонари, свет окон, машин и пр.).

Повреждение листьев

К концу лета листья повреждаются насекомыми, болезнями или общим износом и готовы к обновлению. С приходом осени деревья сталкиваются с низкой температурой окружающей среды, холодными ветрами и другими условиями, которые также повреждают листья. По этим причинам листва опадает. Кроме того, помимо питательных веществ в листьях собираются вредные вещества (метаболиты, излишние минеральные соли). Поэтому, избавляясь от листьев, растение очищается.

Засушливый климат

При жаркой погоде листья испаряют много влаги. Корни дерева, снабжая листья, теряют большое количество воды. Листва хвойных, т. н. вечнозелёных деревьев, не подвергается опаданию, поскольку их иглы, занимая небольшую площадь поверхности, требуют меньше влаги по сравнению с лиственными деревьями. Таким образом, лиственные деревья сбрасывают листву в засушливый период, чтобы уменьшить потребность во влаге и избежать высыхания.

Холодный климат

Осенью деревья, ощущая сокращение дневного света и снижение температуры воздуха, начинают готовиться к холодам. Чтобы сохранить достаточное количество водных и энергетических ресурсов для зимнего периода, растения накапливают питательные вещества и избавляются от листьев. Этот процесс происходит циклически и не несёт вреда для растения. Так начинается осенний листопад.

Накопление питательных веществ

Деревья собирают ценные питательные вещества (нутриенты) из листьев и накапливают их в корнях для дальнейшего применения. Хлорофилл (пигмент, окрашивающий листья в зелёный цвет) первым разлагается на элементы питания. Кстати, в связи с этим листья осенью меняют цвет с зелёного на оранжевый, багровый, золотой.

Отделение листьев от дерева

Листья отсекаются от дерева с помощью отделительного слоя, который образуется в месте, где стебель листа соединяется с веткой, и представляет собой скопление клеток. По мере того, как осенние дни сокращаются, этот слой забивает сосуды на стебле листа, которые перемещают в лист воду, а в дерево – нутриенты. После того, как стебель забивается, слой становится сухим и чешуйчатым и, в результате разложения, отделяет лист от дерева. На месте отпавших листьев весной появляются новые стебли и отрастают листья.

Деревья, избавившись от листьев, входят в состояние анабиоза, которое сравнивается с глубоким сном. В это время растение использует запасы питательных веществ, отложенные летом.

Польза опавших листьев

Опавшие листья не теряют экологического значения. При разложении их полезные вещества стекаются в почву и кормят будущие поколения растительной и животной жизни. Благодаря этому дерево получает необходимые нутриенты для выращивания новых листьев. Кроме того, слой сброшенных листьев, укрывающий почву, согревает дерево и защищает от промерзания в холодную пору.

Вполне вероятно, что опавшая листва представляет собой главный фактор выживания не только деревьев, но и лесов в целом.

Опыление деревьев

Сбрасывание листьев деревьями также повышает эффективность опыления цветущих растений. Когда на ветках отсутствуют листья, ветряная пыльца распространяется на большие территории и, соответственно, охватывает больше деревьев.

Ответ на вопрос почему осенью опадают листья очевидный: опадание листьев помогает деревьям сохранять энергию и воду , т. е. выполняет энергосберегающую функцию и поддерживает водный баланс в организме растения. Сбрасывание листьев – способ адаптации деревьев к погодным условиям.

Кроме того, опадание листьев на деревьях не зависит исключительно от климатических изменений, это естественный процесс, заложенный природой в биологический цикл (комнатные растения также сбрасывают листья), который помогает им обновляться.

Прошло щедрое лето, наступила осень. Календарное ее начало - 1 сентября, астрономическое - в день равноденствия, 23 сентября, а в природе она, как и весна, приходит в разные сроки. Рекомендуем вам вместе с детьми прочитать, почему желтеют и опадают листья осенью с деревьев . Информация будет полезной как для маленьких любопышек, так и для взрослых 😉

Березы желтеют первыми

Первыми вестниками осени считаются желтые листья на березах. Смешанные леса северного и умеренного пояса становятся неузнаваемыми. Однотонная зеленая летняя окраска сменяется ярким многоцветьем. Листья грабов, кленов и берез теперь светло-желтые, дуба - буровато-желтые, вишни, рябины, барбариса - пунцовые, осины - оранжевые, а бересклета- фиолетовые.

Очаровательно каждое дерево само по себе, а сочетание их сказочно прекрасно. Окрашиваются не только деревья, но и кустарники, травы. В лесу яркий их наряд меньше бросается в глаза, но в безлесных местах мохнатые пестрые ковры восхищают многоцветьем.

Причины осеннего разноцветья

Известно, что зеленая окраска листа зависит от зеленого пигмента - хлорофилла. Но хлорофилл не единственный пигмент в клетках листьев. В листьях и желтые, оранжевые пигменты - ксантофилл, каротин. К осени хлорофилл разрушается; другие, до того замаскированные им пигменты выступают во всей своей красе, развиваются пигменты антоцианы, окрашивающие листья в красноватые и лиловые тона.

Листопад, листопад, листья желтые летят…

Недолговечен чудесный наряд деревьев. Начинается листопад; процесс этот совершенно необходимый. И вот почему. Листья испаряют влагу, а зимою вода из корней не поступает в кроны деревьев. Останься листва на дереве, оно бы засохло. Кроме того, листья, отяжеленные снегом, сгибали бы и ломали ветви, что иногда и бывает при ранних осенних снегопадах. За лето в листьях накопляется много ненужных растению минеральных солей. При листопаде растение избавляется от них. Наконец, опавшие листья - это удобрение.

Но почему листья так крепко держались на ветвях деревьев летом и так легко опадают осенью ?

Еще до изменения цвета листьев их питательные вещества перемещаются в ветки, ствол, корни. Одновременно появляется в основании черешка листа слой особых тонкостенных клеток, своего рода перегородка между веточкой и черешком листа. У клеток этого слоя гладкие стенки, и связь между ними легко нарушается. Лист к началу листопада держится на ветках лишь благодаря сосудистым пучкам. Эта связь непрочна. Достаточно выпасть обильной росе, повеять ветерку, и лист отрывается.

После листопада к деревьям приходит глубокий покой. У различных растений он разной продолжительности. У тополя, сирени, черемухи кончается к декабрю, у дуба, березы, липы продолжается до февраля. Веточки, срезанные с дерева во время покоя, обычно не распускаются в воде.

Осень — капризная золотая красавица!

Чудесна золотая осень! Она печальна и красива и в пору увядания. «Унылая пора, очей очарованье!»

Вот осенний луг. Он стал шире, просторнее. Кое-где доцветают желтая пижма, голубые соцветия цикория, дикие анютины глазки. И в октябре можно собрать скромный букет.

А как хороша осенняя роса! Осенью много паутины, иногда она образует целые стены между кустарниками и высокими травами. Паутина за каплями росы не просматривается, и капли точно висят в воздухе.

Удивительны осенние белые хрустящие утренники. Тихо. Все засыпано инеем, точно блестящей сахарной пудрой. Все в природе дышит свежестью, чистотой, бодростью.

У осени свой неповторимый аромат. В лесу пахнет грибами, а в саду даже после уборки яблок долго держится их запах.

Сколько прекрасного в обнаженном лесу! Под ногами шуршат листья. Они не знают покоя - дрожат, кружатся по земле, а подхваченные ветром несутся в его потоке.

Капризна поздняя осень. Все реже дарит она яркие теплые дни. Все чаще тихо плачет мелкими каплями дождя. Порой бесшумный дождь вдруг сменяется бурей. Рассерженный ветер ворошит свинцовые тучи, рвет последние листья с деревьев, клонит к земле травы. Но он не страшен. Деревья охотно отдают ненужные им листья, а травы давно высылали свои семена. Не боятся ветра с холодом и животные: они подготовились к зиме.

А зима уже ведет разведку. Пришел черед зазимкам. Неожиданно выпадает снег. Раз покроет землю, два… С каждым разом он обильнее. И лежит все дольше. Наконец мороз остановил реки. Кончилась осень. Пожаловала зима!