Как-то весной мне пришлось заночевать с товарищем на берегу сибирской реки Онон. Заснуть нам так и не удалось: наши зубы стучали от холода, хотя поверх спальных мешков мы прикрылись телогрейками и плащами.
Но каково же было наше удивление, когда утром мы увидели лужицы, которые не покрылись за ночь даже тоненькой коркой льда! А ведь поздней осенью, выезжая на охоту, мы спали в этих же самых мешках в такие ночи, когда лужи промерзали до дна, а берег быстрой таежной речки сковывал крепкий лед!
Оказывается, осенью наш организм готовится к зиме и наступление холодов ему не страшно. А весной закалка теряется -— поэтому даже небольшой холод так сильно ощутим.
Не только человек, но и все живое потихоньку, исподволь готовится к встрече холодов. Медведи и барсуки, например, запасают к зиме побольше жира. Накапливают его летучие мыши, комары. А в теле у обыкновенных черных муравьев, древесных жуков, гусениц и других насекомых осенью появляется особое морозостойкое вещество.
Деревьям тоже приходится выдерживать жестокие морозы. Как они справляются с этим? Деревья не могут, как белки и куропатки, сбиваться для тепла в кучу, не могут, как глухари, зарываться в снег, чтобы спастись от мороза. Но и они заранее и по-своему готовятся к зиме.
Почему желтеют листья
Осень. До трескучих зимних морозов еще далеко, а деревья уже начинают постепенно сбрасывать листву. Не сразу, не вдруг освобождаются они от листьев. Идет подготовка к листопаду. В листьях происходят удивительные превращения.
Перво-наперво листья начинают желтеть. Хотя никто не добавляет в соки желтой краски. Желтая краска находится в листьях всегда. Только летом желтый цвет незаметен. Он забивается более сильным — зеленым.
Зеленый цвет листьям придает особое вещество — хлорофилл. Хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и вновь образуется. Но происходит это только на свету.
Летом солнце светит долго. Хлорофилл разрушается и тут же восстанавливается, разрушается и опять восстанавливается… Образование хлорофилла не отстает от его разрушения. Лист все время остается зеленым. Наступает осень, удлиняются ночи. Света растения получают меньше. Хлорофилл днем разрушается, но не успевает восстановиться. Зеленый цвет в листве убывает, и заметным становится желтый: лист желтеет.
Но осенью листья становятся не только желтыми, а и красными, багряными, фиолетовыми. Это зависит от того, какое красящее вещество находится в вянущем листе.
Осенний лес богат своими красками! Яркость осенних листьев зависит от того, какая стоит погода.
Если осень затяжная, дождливая — окраска листвы от избытка воды и недостатка света будет тусклой, невыразительной. Если же холодные ночи чередуются с ясными солнечными днями, то и краски будут под стать погоде — сочными, яркими.
А вот с ольхи и сирени листва упадет зеленой, независимо от погоды. В их листьях, кроме хлорофилла, других красящих веществ нет.
Как наступает листопад
Дереву никто не говорит, когда надо сбрасывать листву. Но вот приближается осень — и листья на деревьях изменяют свой зеленый цвет. Уже в августе начинают желтеть листья березы и липы, а в первых числах сентября появляется золотой наряд у клена остролистного. В сентябре краснеет листва у рябин, в конце месяца надевают желтый и ярко-красный наряд осины… Все как по часам.
И действительно, у деревьев, как у всего живого, есть свои внутренние «часы». Эти «живые часы» чутко ощущают смену дня и ночи.
Укоротившиеся осенние дни как бы поворачивают в растении невидимый переключатель. Зеленый цвет заменяется желтым. Из листьев в ствол начинают оттягиваться питательные вещества.
В черешках листьев тоже происходят изменения. Летом черешки листьев прочно скреплены с ветками.
Попробуйте сорвать зеленый лист, например, у березы. Его легче разорвать, чем отделить от ветки без каких-либо повреждений.
А осенью? Чем сильнее пожелтел или покраснел лист, тем легче он обрывается. И наступает момент, когда стоит только дотронуться до листа, как он тут же падает с ветки вместе с черешком. Еще вчера листья не смог сорвать даже сильный ветер, а теперь они отваливаются сами.
Что произошло?
Оказывается, осенью в основании черешка, в том месте, где он прикрепляется к ветке, появился так называемый пробковый слой. Он, как перегородка, отделил черешок от ветки. Теперь только несколько тонких волоконцев соединяют черешок листа с веткой. Даже легкое дуновение ветра обрывает эти волоконца. Листья падают.
Зачем деревья сбрасывают листья
Хотя наши лиственные деревья живут десятки, нередко и сотни лет, листья у них «работают» всего один сезон. И за это время все равно быстро изнашиваются. Ведь «работа» у листьев очень напряженная.
В зеленом листе вся нижняя поверхность, покрытая прозрачной кожицей, усеяна мелкими отверстиями — устьицами. Под влиянием окружающей температуры и влажности воздуха они то открываются, то закрываются. Как форточки в домах.
Вода, которую всасывает из почвы корень, поднимается по стволу к веткам и листьям. Когда форточки-устьица открыты — из листьев испаряется влага, и новые порции воды подтягиваются через ствол в крону.
Солнце нагревает листья, а испарение — охлаждает их, не дает перегреться. Приложите листик к щеке — он холодит.
Сорванный с дерева зеленый листик быстро засыхает. А на дереве листья сочные, свежие — клетки живого листа всегда наполнены водой.
Деревьям нужно очень много воды. За лето большая береза, например, испаряет около 7 тонн воды. Зимой столько влаги из почвы не получишь. Зима для деревьев не только холодное, но и, главное, сухое время года. Теряя листья, деревья защищаются от «зимней засухи». Нет у дерева листьев — нет и такого обильного испарения воды.
Кроме того, нужен листопад деревьям и в лечебных целях.
Вместе с водой дерево втягивает из почвы различные минеральные соли, но использует их не полностью. Излишки накапливаются в листьях, как зола в топках печей. Если бы листья не опадали, дерево могло бы само себя отравить.
В городах воздух сильно загрязняют дымящие трубы фабрик и заводов. Мельчайшие частички сажи оседают на листья, забивают устьица. Испарение замедляется.
Поэтому в городах некоторым деревьям приходится менять листву дважды за год. А известен случай, когда тополь сменил ее пять раз!
Есть и третья причина для листопада: защитить тонкие хрупкие ветки дерева от тяжести выпавшего снега.
Однажды я видел такое печальное зрелище. Снег выпал, а деревья еще не сбросили листву. И все березы, стоявшие вдоль дороги, согнулись в дугу.
Их так придавило снегом, что вершины опустились до земли.
Прошло много лет. Я опять увидел эти березы — многие стволы так и остались похожими на коромысла.
Значит, деревья эти не совсем здоровы, движение соков в них нарушено. Ведь именно по стволу поднимаются к листьям питательные соки.
Листопад приспосабливает деревья к зиме.
Как живет дерево зимой
Все лето деревья с усердием запасают в стволах и ветках крахмал. Соки дерева постепенно густеют. К первым холодам клетки деревьев плотно набиты крахмальными зернами. Крохотные «амбарчики» прямо ломятся от этого добра.
Запасы питания на зиму приготовлены.
Там, где зимы теплее, крахмал так всю зиму и остается крахмалом. Где морозы пожестче, крахмал заменяется сахаром. Вспомните про картофель: подмороженный, он сластит.
Это крахмал перешел в сахар.
Создав запасы питания, дерево готово выдержать морозы в 10-12 градусов. А первые морозы закаляют его, делают еще выносливей: сок дерева еще больше густеет, крахмал переходит в сахар.
Движение соков замедляется, почти останавливается.
Дерево словно бы засыпает.
Зимой деревья впадают в настоящую спячку, как суслики, бурундуки, сурки.
Чем больше крахмала перешло в сахар, тем глубже спячка, покой у деревьев.
И дышат деревья зимой в 200 — 400 раз слабее, чем летом.
Особенно глубоко спят деревья с осени до конца года.
Если в это время срезать ветки черемухи и поставить в воду, они будут распускаться нехотя и очень долго. А срезанные после Нового года — просыпаются быстро, словно они только и ждали, когда их разбудят.
Почему весенние морозы страшнее зимних
Терять закалку деревья начинают в весенние оттепели. Как только пригреет солнце, их морозостойкость как рукой снимает. Дни становятся длиннее, света больше — деревья понемногу отходят от спячки. Начинают дышать, распускаются почки.
Вот тогда деревья могут пострадать даже от небольших заморозков.
Если я спрошу тебя, на каком склоне — на теплом, южном, или на холодном, северном, — деревья скорее «простудятся», не спеши ответить: на холодном, северном.
Как раз наоборот: на теплом, южном. Когда южный склон пригреет весеннее солнце, деревья проснутся от спячки. А на северном склоне холодно, деревья там еще спят.
Ударит снова морозец, спящим деревьям он не страшен — они переносили и не такие морозы. А проснувшиеся будут застигнуты врасплох. Ведь дерево не может моментально перестроиться, как человек, который снова достанет из сундука шубу, если похолодает.
***
Та ночь на реке Онон, с которой я начал рассказ, помогла мне узнать, как зимуют деревья. В лесу, в тайге даже в лютые холода они чувствуют себя, как котята на теплой печке. Ведь они не бесчувственные бревна, а живые растительные организмы, хотя и накрепко привязанные к земле. И не все их тайны еще разгаданы. Придет время, и ты, возможно, тоже сможешь кое-что выведать у деревьев, у лесов. Главное, чтобы они были всегда здоровы и украшали нашу планету. Для вас и для нас, для маленьких и больших.
Статьи
Линия УМК В. В. Пасечника. Биология (5-9)
Биология
Окружающий мир
Почему осенью на деревьях желтеют и опадают листья?
С приходом осени внешний вид деревьев меняется. На смену густым зелёным кронам приходят яркие багряно-красные «шапки» листьев, которые потом и вовсе опадают. Почему зелёные листья меняют свой окрас, и зачем деревья избавляются от своей листвы каждый год?
Разбираемся в подробностях жизни деревьев с научной точки зрения.
07 ноября 2018
Листья цвета лета
За изумрудную листву любого растения отвечает специальное вещество хлорофилл — пигмент, придающий листьям зелёный окрас. Он не только дарит свежий травяной цвет, но и питает растения, участвуя в процессе образования глюкозы и прочих питательных веществ.
Вырабатывается этот пигмент благодаря процессу фотосинтеза. Листья поглощают углерод, а выделяют кислород. Происходит это в комфортных условиях — при наличии тепла и солнца. Помимо кислорода при фотосинтезе вырабатывается и известный нам хлорофилл.
С наступлением холодного времени года солнечный день укорачивается: погода уже не радует теплом, света становится меньше. Хлорофилл перестаёт активно вырабатываться, и на смену ему приходят другие пигменты.
Каждый Охотник Желает Знать
Осенними красками листва обязана особым веществам-пигментам. Каротин отвечает за оранжевый цвет. Такой пигмент можно встретить не только на осенних кронах деревьев, но и в обычной морковке. Жёлтые листья появляются благодаря ксантофилу, а красные — антоциану.
Условия выработки пигментов разные. Если хлорофиллу нужно много тепла и солнца, то ксантофилу и каротину достаточно тепла и немного света. А вот чтобы получить много багряных листьев, нужна холодная погода и яркое солнце. Мороз и обилие света — это условия появления большого количества антоциана в листве.
Биология. 5 класс. Введение в биологию Рабочая тетрадь
Предлагаемая тетрадь — часть учебного комплекса к учебнику А. А. Плешакова, Н. И. Сонина «Биология. Введение в биологию. 5 класс». Специальными знаками отмечены задания, направленные на формирование метапредметных умений (планировать деятельность, выделять различные признаки, сравнивать, классифицировать, устанавливать причинно-следственные связи, преобразовывать информацию и др.) и личностных качеств учеников. Материал в тетради расположен в той же последовательности, что и в учебнике.
Купить
Листья жёлтые над городом кружатся
Осенней порой деревья сначала радуют нас яркими красками, но с приближением зимней поры начинают избавляться от листьев. Зачем и почему так происходит?
С приходом холодного времени года почва начинает промерзать. Деревья перестают получать нужное количество влаги и питательных веществ. Жизненные процессы начинают останавливаться, растения уходят в спячку. Для того чтобы не тратить силы на питание, растения вынуждены избавляться от лишнего груза — и сбрасывать листву.
У основания черешка (узкая часть листа, место крепления листовой пластинки к стеблю) образуется особый отделительный пробковый слой, блокирующий «доставку» питательных веществ от дерева. Обессиленным листьям становится всё сложнее держаться на ветках и постепенно они начинают опадать. Как и при появлении разноцветной кроны, так и при листопаде, все процессы не протекают мгновенно. Именно поэтому сначала мы видим размеренную смену красок листвы, а затем медленное избавление деревьев от своего яркого наряда.
Листопад — обязательное условие существования деревьев, помогающее им ежегодно обновлять свою листву. С приходом весны через корни деревья снова начинают получать необходимое количество воды из оттаявшей почвы и возрождают свою пышную крону.
Больше интересных материалов:
- Что такое радуга?
- Почему небо голубого цвета?
- Откуда взялся Интернет?
- Как горит лампочка?
- Что такое дождь?
Ёлки-иголки
Но почему же хвойные деревья так же не сбрасывают свою «зелень», ведь иголки — это тоже разновидность листьев?
Всё дело в строении иголочек. Верхний клеточный слой представляет собой плотную оболочку, покрытую тонким восковым слоем. Благодаря такой жёсткой «экипировке» хвойным деревьям не страшны холода. Особая форма хвоинок обеспечивает меньшую степень площади поверхности, следовательно иголки испаряют влаги значительно меньше, чем обычные листья.
Естественно, иголки тоже стареют и опадают. Однако происходит это не в один момент, а постепенно на протяжении года или даже нескольких лет, поэтому смена хвои протекает не так заметно, как у лиственных деревьев.
Но и среди хвойных деревьев есть исключения, например, лиственница. Она произрастает в суровых условиях и не может испарять влагу зимой. Поэтому, как и лиственные деревья, также с приближением зимы сбрасывает свою хвою.
#ADVERTISING_INSERT#
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.
Интересный факт: 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.
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.
Интересный факт: 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.
Почему осенью опадают листья – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Почему опадают листья с деревьев осенью? Читаем вместе с детьми
3 ноября 2017
Просмотров:
5,021
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!