Цвет листьев
Золотая осень прошла вслед за зеленым летом, но разобраться с цветом листьев никогда не поздно. К тому же, зеленая хвоя и вездесущая трава все равно никуда не делись.
Итак, почему листья зеленые – это известно. Потому что хлорофилл зеленый. А вот почему хлорофилл зеленый – этого как раз никто не знает. Дело в том, что наше Солнце светит ярче всего в зеленой области спектра. Объективно Солнце зеленое, но нам оно таким не кажется только потому, что наше восприятие настроено так, чтобы солнечный свет выглядел белым. Но хлорофилл зеленый, а значит, он отражает как раз те фотоны, которых в спектре больше всего. Есть несколько предположений. Есть версия, что первые цианобактерии появились в океане тогда, когда уже были пурпурные бактерии, которые использовали для бескислородного фотосинтеза как раз зеленый участок спектра, и в этом пурпурном мире цианобактерии вынуждены были подбирать то, что оставалось. Есть и другие версии, но так или иначе все сводится к тому, что эволюция не строит далеких планов и работает исключительно по ситуации. Поэтому все ныне живущие растения, как и вообще все живые организмы, имеют дело с наследием давностью в десятки-сотни миллионов и даже миллиарды лет, отапгрейдженным, и усовершенствованным, но опирающимся на очень древние решения, от которых нельзя так просто отказаться и начать все строить с чистого листа. Поэтому некоторые ученые на этот вопрос отвечают так – деревья и другие растения зеленые потому что зеленые, вот почему.
В нашем умеренном поясе лето не длится круглый год, и деревья тоже не всегда зеленые. Световой день сокращается, наступают холода, и эффективность фотосинтеза в зеленых листьях падает. Вдобавок, впереди зима, листья будут подвергаться всем неприятностям зимней погоды, вдобавок налипающий на листья снег будет ломать ветки. Поэтому растения, кроме тех, которые отращивают хвою, листья на зиму сбрасывают. Вместе с листьями они сбрасывают и все лишнее, все обломки и отходы летней жизнедеятельности, но перед тем, как расставаться с листвой, растения забирают оттуда все ценное и складируют под корой древесных стволов и веток. Хлорофилл тоже разбирается на растворимые бесцветные части и эвакуируется с прочими ценностями. Остаются желтые ксантофилы и оранжевый каротин. Они были в листьях все лето, но заметны стали только когда ушел яркий хлорофилл. Потому листья большинства деревьев осенью желтеют.
А вот краснеют листья совсем по другой причине. Красного цвета в листьях изначально нет. Красные пигменты – антоцианы – синтезируются, когда дерево начинает активно готовиться к листопаду. Дело в том, что когда из листьев уходит хлорофилл, они теряют часть защиты от воздействия чрезмерно яркого солнечного света. В отсутствие хлорофилла под действием света происходит образование и накопление активных молекул, которые разрушают клетки. Но растение еще не успело забрать из листьев все ценные вещества, и, чтобы не терять лист раньше времени, растения включают механизмы защиты. Прежде всего, это оставшиеся ксантофиллы и каротин, известные своими защитными свойствами. Но если дни солнечные и холодные, этого уже недостаточно, и деревья включают вторую линию защиты – синтезируют антоцианы. Это те самые пигменты, которые обеспечивают яркий красный цвет спелых плодов. Антоцианы, которые не содержат ценного для растений азота, сохраняют листья живыми пока дерево не заберет из листьев на зимнее хранение так много соединений азота, как это возможно. Вот поэтому листья некоторых деревьев осенью краснеют, и эти осенние цвета тем ярче, чем больше солнца и прохлады.
Автор: Dmitriy Medoedov
e-mail: [email protected]