Взрослый ответ. О том, что красные листья обычно появляются у деревьев, которые растут на бедной почве, а жёлтые – у деревьев на богатой почве, действительно сообщали пару лет назад американские биологи из университета Северной Каролины в Шарлотте. Под руководством Эмили Хабинк (Emily Habinck) они провели исследование некоторых пород деревьев в различной местности и обнаружили, что, к примеру, у красного клёна и амбрового дерева, растущих на бедных почвах, листья гораздо краснее, чем у их собратьев на плодородных.
Хабинк объясняет это необходимостью дерева защитить себя от истощающего воздействия солнца в холодную погоду и сохранить как можно больше питательных веществ: синтезируя больше красного пигмента антоциана, дерево помогает рециркуляции питательных веществ. То есть красные листья позволяют эффективнее использовать содержащиеся в них питательные вещества в условиях зимнего дефицита.
Тут только одна «непонятка»: а как же деревья, которые живут на одной почве, но расцвечиваются по-разному? Значит, дело не только в почве?
Ладно, они учёные, им виднее. А мы давайте вспомним школьный курс биологии. Все знают, что в зелёный цвет листья окрашивает хлорофилл, необходимый растениям для фотосинтеза – кормильца растения, при котором в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических.
Но, помимо хлорофилла, существуют другие, невидимые летом из-под зелёного красителя, цветные пигменты – каротины (оранжевый), антоцианы (красный) или ксантофиллы (жёлтый). А вот осенью, когда температура понижается, продолжительность светового дня и энергетическая сила солнечных лучей уменьшается и количество синтезируемого в листьях хлорофилла по мере затухания их жизнедеятельности резко сокращается, вплоть до нуля – с началом «спячки» деревьев, выработка антоцианов и каротиноидов в клеточном соке увеличивается и даёт возможность листьям не опадать, а продержаться на ветвях как можно дольше. Это позволяет дереву извлечь из листьев и запасти на зиму максимум питательных вещества, чтобы хранить их в стволе, ветвях и корнях в качестве резервного материала.
В какой цвет окрасятся листья осенью, то есть какой пигмент преобладает в их клетках: красный или жёлтый – в различных породах дерева заложено генетически. Вдобавок у разных видов растений умеренного климатического пояса различные скорость распада хлорофилла и интенсивность остальных пигментов. В результате осенняя окраска развивается неоднородно.
Исключение составляют деревья с красными листьями круглый год. В эту категорию попадают, к примеру, медный бук, кровяная слива. В их листьях преобладают участвующие в фотосинтезе антоцианы и каротиноиды. Они поглощают свет в коротковолновом диапазоне и отражают красный свет из спектра солнечных лучей. Своим количеством эти пигменты покрывают зелёные хлоропласты, и лист кажется красным.
Хвойные деревья зимой используют другую стратегию. Они укрепляют свои иглы и накапливают вещества, защищающие их от замерзания. Также предотвращает испарение слой воска. В этом есть своё преимущество: весной не нужно формировать новые иголки, а уже существующие рано начинают фотосинтез. Исключение – лиственница: хотя у неё есть иголки, она сбрасывает их, как лиственное дерево осенью. Поэтому, собственно, её так и назвали.
Маргарита Дорштейн
