Widok zawartości stron

Las kolorów

Przygotowując się do zimy nie tylko zwierzęta ale również i drzewa przechodzą w stan spoczynku. W efekcie tego procesu pozbywają się organów odpowiedzialnych za cały ich metabolizm - liści. Zanim to jednak nastąpi las roztacza przed nami swoje wspaniałe jesienne barwy. Postanowiliśmy przyjrzeć się bliżej tym procesom.

Coraz krótsze jesienne dni są bodźcem informującym rośliny o zbliżającej się zimie. Zjawisko to, nazywane fotoperiodyzmem, stanowi reakcję roślin na zmiany w długości dnia i nocy. Ich efekt obserwujemy w postaci wspaniałych barw. Jest to jednak tylko przejściowy stan przygotowujący krzewy i drzewa do zrzucenia liści. Za kolory odpowiedzialne są czerwone, pomarańczowe i żółte barwniki, które podczas wiosny i lata, czyli sezonu wegetacyjnego, ukrywają się w barwie dominującego w liściach zielonego chlorofilu.

Czas przemian

Gdy drzewo przygotowuje się do okresu chłodów głównym jego celem jest zrzucenie liści, tak by zminimalizować funkcje życiowe i przejść w stan fizjologicznego spoczynku. To liście bowiem odpowiedzialne są za produkcję składników odżywczych i mineralnych oraz wymianę gazową. Procesy, w których biorą udział nazywamy fotosyntezą i transpiracją.

Niezbędna do fotosyntezy energia słoneczna pochłaniana jest przez chlorofil, woda zaś transportowana jest do korony drzewa z korzeni. Gdy nastaną ujemne temperatury woda pod postacią kryształków staje się nieprzyswajalna, nie ma zatem potrzeby jej "pompowania" do organów, które jej potrzebują, czyli liści. By nie doprowadzić do strat i zamarcia rośliny w niskich temperaturach procesy te zostają wstrzymane, chlorofil ulega rozkładowi, a wiele związków jak woda czy substancje odżywcze zostaje wycofanych z liści.

Przed nastaniem mrozów następuje szybkie zmagazynowanie niektórych związków w korzeniach (skrobia, tłuszcze). Cukry, składniki mineralne jak azot, fosfor czy potas magazynowane są również w miękiszu łodyg. W liściach pozostaje zaś tylko to, co dla roślin jest teraz zbędne, czyli barwniki: żółte ksantofile, pomarańczowe karoteny i czerwone antocyjany. W okresie wegetacji barwniki te wspomagają chlorofil. Ich zmienna ilość i przewaga jednych na drugimi decyduje o kolorach, przechodzących od brązu, czerwieni po złociste odcienie.

Dęby, brzozy, buki, topole, olsze, klony, wiązy, jesiony, graby a nawet lipy. Wszystkie te gatunki możecie spotkać w lasach Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Poznaniu. Zachęcamy Was do jesiennych złotych spacerów. By podziwiać pełnie barw drzewostanów liściastych najlepiej udać się na 30 metrową wieżę widokową na Dziewiczej Górze w Czerwonaku (Nadleśnictwo Łopuchówko), z której można podziwiać rozległą panoramę Puszczy Zielonki.

Różne hipotezy

Do dziś istnieje wiele hipotez powstania i znaczenia tych barwników. Jeden z najwybitniejszych biologów ewolucyjnych XX wieku, William D. Hamilton, w 2000 r. oznajmił, że jesienne kolory mają odstraszać szkodniki. Swoje badania opierał m.in. na obserwacji mszyc. Twierdził, iż drzewa, które przebarwiają się w październiku, wycofując składniki odżywcze są również najzdrowsze wiosną kolejnego roku. Przeciwko jego teorii były wysnuwane argumenty, że w tym czasie owady już nie żerują, więc przystosowanie to mijałoby się z celem.

Inna, nowsza hipoteza zakłada, że czerwone i żółte barwniki (karotenoidy, antocyjany) pełnią w jesiennych liściach taką samą funkcję jak kremy z filtrem. Odkryto, że są one nadal produkowane, mimo rozkładu i wycofywania chlorofilu, gdyż chroniąc roślinę przed nadmiernym promieniowaniem i w związku z tym zniszczeniem, pozwalają na całkowite odprowadzenie składników odżywczych. Wyłapują nie tylko nadmierne ilości światła, ale i powstające wówczas szkodliwe dla komórek wolne rodniki tlenowe. Artykuł w „Trends in Ecology and Evolution" przedstawili na ten temat dwaj uczeni: Martin Schaefer i David Wilkinson. Dyskusja o przebarwianiu liści przeniosła się nawet na łamy „New York Timesa", gdyż nadal nie jest wyjaśnione dlaczego jedne drzewa się przebarwiają, a inne nie.

Opadanie liści

W trakcie przebarwiania, w miejscu styku ogonka z pędem powstaje tkanka odcinająca. Przy tym procesie niemały udział ma niezwykły, gdyż jedyny gazowy hormon roślin - etylen. Jego synteza zachodzi m. in. w starzejących się tkankach jesiennych liści. Działa on antagonistycznie do innego hormonu produkowanego w liściach - auksyny. W miarę starzenia się liści auksyn ubywa, czego rezultatem jest zwiększona produkcja etylenu w strefie odcięcia. Powoduje to kolejne fizjologiczne zmiany.

Do dziś proces reakcji wywoływanych przez etylen nie jest do końca poznany. Strefa odcięcia składa się z cienkościennych komórek miękiszowych i różni się tym samym od otaczających ją komórek (od strony łodygi tworzą ją komórki korka). Po rozpuszczeniu przez enzymy blaszki środkowej liść utrzymywany jest na jednej wiązce przewodzącej. Staje się podatny na siły grawitacji i po czasie odpada (lub gdy po prostu mocniej zawieje). U niektórych drzew. np. u dębu i buka wiązka przewodząca jest wzmocniona a przez to liść jest silniej związany z gałęzią i może pomimo obumarcia pozostać jeszcze na niej długi czas.

Inaczej procesy te przebiegają u drzew iglastych. Zredukowane liście - igły - pokryte są grubą warstwą skórki i substancji woskowej zabezpieczając je przed niskimi temperaturami, woda zaś jest z nich na okres zimy odprowadzana, by podczas mrozów nie doprowadzić do zamarznięcia i "rozsadzenia" igły. Dlatego drzewa iglaste, z wyjątkiem modrzewia, nie zrzucają igieł na okres zimy.

Zachęcamy Was do odkrywania tajemnic wielkopolskich lasów, zwłaszcza podczas pięknych, jesiennych spacerów! Więcej ciekawostek o drzewach znajdziecie w naszej dendrologicznej zakładce.

Jesteś sympatykiem lasu, kochasz przyrodę a może lubisz po prostu spacerować i aktywnie spędzać czas na łonie natury? Zapraszamy Cię do dzielenia się swoimi jesiennymi spotkaniami z lasem. Możesz nadesłać do nas zdjęcie lub opis Twojego spotkania z "Lasem kolorów". Najciekawsze propozycje będziemy na bieżąco publikować i nagradzać. Wyślij e-mail na jeden z adresów: rafal.sniegocki@poznan.lasy.gov.pl lub tomasz.mackowiak@poznan.lasy.gov.pl z tytułem "Las kolorów". Czytaj również uważnie nasze jesienne cykle popularno-naukowe. Na koniec przygotowaliśmy Quiz z równie atrakcyjnymi nagrodami.