Недавно проходила я через парк и услышала, как девочка тормошила маму: «Ма-а, ну, ма, почему осенью все листья упали?». Но молодая мама отмахивалась и увлеченно болтала по телефону. А я подумала: вот вроде бы простой вопрос, да? Но толком-то так сразу и не ответишь.
И решила расспросить кандидата биологических наук Семена Воловника.
Вообще-то, сказал он, в листопаде нет ничего странного: всё живое стареет и умирает. Удивляться можно другому - тому, что листья падают очень дружно. Почему так? Ведь скорость старения не может быть у всех одинаковой. Это как если бы все люди-одногодки в один бы год и умирали. Чтобы разгадать осеннюю загадку, нам придется вспомнить о ... воде.
Потому что без воды «ни туды и ни сюды» – она нужна и огромным деревьям, и крохотным травинкам.
Растение можно представить в виде живого насоса, который выкачивает воду из почвы. Конечно, чтобы при этом вода текла снизу вверх, надо чтобы сверху она удалялась. И часть подаваемой в листья воды испаряется. Это защищает растение от перегрева. (Так и мы в жару потеем - покидая кожу в виде пара, вода уносит излишки тепла).
А теперь представим себе, что в «насос» вода перестала поступать. Что произойдет? Вода с листьев продолжает улетучиваться, новые ее порции не поступают… Растение начинает вянуть. И если это продлится долго, засохнет – из него испарится вся вода. Это, кстати, иногда и случается. Например, в засуху, или когда мы забываем вовремя его полить.
Не дай себе засохнуть!
Но ведь зимой, в сущности, тоже происходит как бы засуха. Мороз превращает жидкую подвижную почвенную воду в лед. Корням она становится «не по зубам». И если бы все оставалось по-прежнему, растения бы через листья потеряло всю воду и засохло, словно знойным летом.
Осенний веночек
Некоторые растения мирятся с таким исходом. На первом же году жизни они образуют семена и, выполнив эту главную свою задачу, засыхают. Таковы многие наши травы – пшеница и помидоры, василек, лебеда, астры… Другие прячут накопленное добро под землей, а надземная часть до весны отмирает (морковь, ландыш, тюльпаны и др.).
Белкам на радость
Но для деревьев и кустарников оба эти пути не подходят. Представьте: большая масса веток и листьев гибнет ежегодно и возрождается заново следующей весной. Природа на такое «разбазаривание» не пошла. Здесь нашлось другое решение - листопад.
В волшебном свете фонарей
Потеряв листву, растения как бы выключают «вход» насоса. Словно мы перекрыли кран, удержав воду в трубах. Покрытое плотной корой тело дерева или куста почти не испаряет влагу, а сохранившаяся в нем вода позволяет дотянуть до весны.
К резкому сокращению подачи воды растения начинают готовиться задолго до первых холодов. Как они «узнаю́т», что близится осень? Ведь вокруг еще тепло. И, к тому же, год на год не приходится, жарким бывает и август, и даже сентябрь. Да, люди ещё ходят в футболках и шортах, коммунальщики уверяют, что до холодов ещё далеко. Но растение не обмануть. Сигнал о повороте «на осень» оно всегда получает заблаговременно – укорачивается световой день.
Ночное золото
С этой поры питательные вещества, образовавшиеся в листьях, покидают их и запасаются в сердцевине ствола, веток, в подземной части. А в листве накапливаются вещества, ненужные растению: они уйдут с ее опаданием. Поперек черешка, которым лист крепится к стеблю, образуется слой легко разъединяющихся клеток.
Меняется и цвет листьев. Из числа их красящих веществ зеленые легко разрушаются, красные и желтые более стойкие. Так мир вокруг нас становится золотистым, багряным, оранжевым, лимонным, розоватым...
Стоять бы ему таким, радуя глаз, до самой весны! Но нет. Клетки разъединяющего слоя лежат рыхло и слабо соединены между собой. Какое-то время лист еще держится на ниточках-сосудах, соединяющих его со стеблем. Но эта связь слишком слаба. Ветер, дождь и просто собственный вес отрывают листок от материнского растения, и он, кружась в воздухе, падает. Один, другой, третий... И вот уже голые ветви со спящими почками замирают в ожидании весны.
Иногда неожиданное резкое похолодание, засуха, загрязнение воздуха, вредные насекомые – все это приводит к тому, что листья отмирают еще до образования отделительного слоя клеток. Тогда засохшая листва долго-долго висит на ветках.
«Зимой и летом стройная зеленая была»
«Но, - скажете вы, - есть ведь вечнозеленые растения - сосна, ель, можжевельник...». Боюсь вас расстроить, но… Вечного в этом мире нет ничего. И у хвойных растений каждая иголочка-листочек, прожив свой век, тоже засыхает и опадает. Происходит это постоянно, весь год, а не разом осенью.
Но почему же хвойные за зиму не усыхают? Ведь и у них испарение влаги идет через листья. Да, через листья. Но их листочек – узкая хвоинка, из-за малой поверхности и влаги испаряет мало. Кроме того, хвоя покрыта похожими на воск веществами (поэтому она имеет тусклый цвет). Этот слой воска резко снижает испарение. Не случайно самые долгоживущие листья у хвойного растения – ели Шренка, украшающей горные леса Центральной Азии. Лист этой ели живет 25 лет и больше! У прочих же растений срок жизни листа много меньше – менее года, изредка до 5 лет.
Куда-то тропинка меня приведет
А теперь я предлагаю вам отключить компьютер и отложить смартфон, временно забыть все научные данные, прочитанные только что, и выйти на улицу. Пойдите в парк, сквер, лесополосу, поезжайте в загородный лес.
Вдохните запах опавшей листвы - запах осени, прислушайтесь к шороху листьев, проследите за полетом янтарного листа на фоне ярко-голубого неба. Позади пыльное потное лето. Впереди холодная слякотная наша южная зима. А сейчас осень – и это прекрасно!..
Фото tainaprirody.ru, Марии Звонник и Ирины Левченко
