Чому в природі відбувається листопад. Граубін георгий Рудольфович

25.03.2019

У наших краях багато дерев скидають листя, і це звичайний процес, що відбувається восени, перед настанням зимових холодів і морозів. Листопад відбувається не тільки в умовах помірних широт, але і в тропічних. Там опадання листя не так помітно, оскільки всі види дерев скидають їх в різні періоди часу, а спокій триває всього кілька днів. Сам по собі процес листопада залежить не тільки від зовнішніх, а й від внутрішніх чинників.

особливості листопада

Листопад являє собою явище, коли листя відокремлюються від гілок чагарників і дерев, і відбувається він раз на рік. Насправді опадання листя характерно для всіх видів дерев, навіть тих, які вважаються вічнозеленими. Справа в тому, що у них цей процес відбувається поступово, займає тривалий час, тому практично не помітний для людей.

Основні причини листопада:

підготовка рослин до посушливого або холодного сезону;
кліматичні і сезонні зміни;
захворювання рослини;
ураження дерева комахами;
вплив хімікатів;
забруднення навколишнього середовища.

Коли наближається в одних частинах планети холодний сезон, а в інших посушливий, то в грунті кількість води стає недостатнім, тому листя опадає, щоб не засохнути. Той мінімум вологи, який залишається в грунті, використовується для харчування кореня, стовбура та інших органів рослини.

Дерева, скинувши листя, позбавляються від шкідливих речовин, які накопичилися в листової пластини. Крім того, рослини помірних широт скидають листя саме восени, готуючись до періоду спокою, тому що в іншому випадку сніг накопичувався б на листках, і під вагою опадів дерева гнулися б до землі, а деякі з них загинули б.

Опале листя

Спочатку листя на деревах змінюють забарвлення. Саме восени ми спостерігаємо всю палітру листя: від жовтих і багряних до темно-коричневих відтінків. Це відбувається, тому що сповільнюється процес надходження корисних речовин в листі, а потім повністю припиняється. В опалому листі містяться вуглеводи, які виробляються, коли лист здійснює поглинання СО2, азот і деякі мінеральні речовини. Їх надлишок може шкодити рослині, тому, коли листя опадає, в організм дерева не надходять шкідливі речовини.

Фахівці запевняю, що опале листя забороняється спалювати, так як під час цього процесу в атмосферу потрапляє ряд речовин, що забруднюють повітря:

сірчистий ангідрид;
окис вуглецю;
азот;
вуглеводень;
сажа.

Все це забруднює навколишнє середовище. Саме значення листопада для екології відіграє велику роль. Опале листя є багатим органічним добривом, насичують грунт корисними речовинами. Також листяний покрив захищає ґрунт від низьких температур, а для деяких тварин і комах листя - це багате джерело харчування, тому опале листя - це невід'ємна частина будь-якої екосистеми.

З о д е р ж а н і е:

Вступ

I. Чому восени - листопад.

Глава 1. Чому жовтіє листя

Глава 2. Як настає листопад

Глава 3. Навіщо дерева скидають листя

II. Дослідження вчених різних країн.

Глава 1. Університет Північної Кароліни, США

Глава 2. Дослідження британського вченого

Глава 3. Дослідження ізраїльських вчених

Глава 4. Теорія Інституту космічних досліджень

висновок

джерела

актуальність обраної теми

Дана тема цікавила мене давно. Щоосені, виїжджаючи в ліс, я милувалася красою природи і задавала питання: «Чому листя змінюють свій колір, а потім і зовсім опадають?» І я вирішила з'ясувати причину.

МЕТА:

ВСТУП

Восени наш організм готується до зими і настання холодів йому не страшно.

Не тільки людина, але і все живе потихеньку готується до зустрічі холодів.

Ведмеді і борсуки запасають до зими побільше жиру. Накопичують його кажани, комарі. У тілі у багатьох комах восени з'являється особливе морозостійка речовина.

Деревам теж доводиться витримувати люті морози. Як вони справляються з цим? Адже дерева не можуть, як білки і куріпки, збиватися для тепла в купу, не можуть, як глухарі, зариватися в сніг, щоб врятуватися від морозу.

Але і вони заздалегідь готуються до зими.

ГЛАВА 1. ЧОМУ жовтіє листя

Осінь.

До зимових морозів ще далеко, а дерева вже починають скидати листя.

Але не відразу звільняються вони від листя.

Спочатку йде підготовка до листопаду. У листі відбуваються дивовижні перетворення - вони починають жовтіти .

Але звідки ж береться жовта фарба?

Адже влітку вся листя зелене ...

Виявляється, жовта фарба знаходиться в листі завжди.

Тільки влітку жовтий колір непомітний.

Він забивається сильнішим - зеленим.

Зелений колір листю додає особливу речовину - хлорофіл.

Хлорофіл в живому аркуші постійно руйнується і знову утворюється. Але відбувається це тільки на світлі.

Влітку день дуже довгий, і рослини отримують багато сонячного світла.

В цей час в листі рослин активно відбувається фотосинтез, постійно виробляється хлорофіл.

Хлорофілові клітини постійно руйнуються і відновлюються, так як в них відбувається найважливіші для рослин процеси розкладання вуглекислоти на воду і кисень, і утворення вуглеводів.

Влітку утворення хлорофілу не відстає від його руйнування, тому лист весь час залишається зеленим.

З настанням осені день коротшає, сонячного світла листю не вистачає.

Хлорофіл днем руйнується, але не встигає відновитися.

Тому зелений колір в листі убуває, а стає помітним жовтий: лист жовтіє.

Але восени листя стає не тільки жовтими, а й червоними, багряними, фіолетовими. Це залежить від того, яке барвник знаходиться в в'янучої аркуші.

Листя будь-якого виду рослин містять безліч пігментів, головними з яких, крім відомого нам хлорофілу, є:

каротин (Провітамін А) - саме він дає насичений, яскравий колір моркви, гарбуза, ягодам обліпихи. Буває жовтий і червоний.

антоциан - лілово-червоний пігмент, надає особливий колір буряку і червонокачанної капусти.

Ще одним елементом, який безпосередньо пов'язаний з утворенням кольору листя, є ауксин. Він живить клітини, розташовані в місці кріплення живців листя до гілки.

Восени припиняється виділення ауксину, все сполучні канали між листом і гілкою блокуються, і надходження поживних речовин в лист припиняється.

Відбувається розпад хлорофілових клітин, і їх кількість стрімко зменшується.

Але каротин не виводиться, і листя залишаються пофарбованими в коричневий, червоний і інші темно і світло-червоні кольори.

А ось з вільхи листя впаде зеленої, незалежно від погоди. В її листі, крім хлорофілу, інших фарбувальних речовин немає.

Яскравість осіннього листя залежить також від того, яка стоїть погода.

Якщо осінь затяжна, дощова - забарвлення листя від надлишку води і нестачі світла буде тьмяною, невиразною.

Якщо ж холодні ночі чергуються з ясними сонячними днями, то і фарби будуть під стать погоді - соковитими, яскравими.

Ще однією причиною пожовтіння листя культурних рослин є нестача води і мінеральних солей - азоту, заліза, магнію, необхідних для нормального функціонування.

Восени, або при нестачі вологи, основне рослина витягує атоми магнію із зелених клітин хлорофілу і переводить його в стовбур або гілки. Без магнію клітини хлорофілу втрачають здатність засвоювати сонячну енергію і вмирають, лист стає жовтим і швидко в'яне.

ГЛАВА 2. як настає листопад

Як же дерева скидають листя?

Напевно, всі помічали, що чим сильніше почервонів або пожовтів лист, тим легше він обривається. І ось настає момент, коли варто тільки доторкнутися до листа, як він тут же падає з гілки разом з черешком. Ще вчора листя не зміг зірвати навіть сильний вітер, а тепер вони відвалюються самі.

Виявляється, восени в черешках листя теж відбуваються зміни.

Влітку черешки листя міцно скріплені з гілками. Зірвати зелений лист з дерева дуже важко. Його легше розірвати, ніж відокремити від гілки без будь-яких пошкоджень.

Що ж сталося?

Виявляється, восени в підставі черешка, в тому місці, де він прикріплюється до гілки, з'явився так званий корковий шар. Він, як перегородка, відділив черешок від гілки. Тепер тільки кілька тонких Волоконцев з'єднують черешок листа з гілкою. Навіть легкий подув вітру обриває ці волокна. Листя падає.

Глава 3. навіщо дерева скидають листя.

Глава 1. університет північній Кароліни, сша

Група вчених з університету Північної Кароліни в м Шарлотта, США знайшли нові закономірності в появі восени червоних і жовтих листя. Вони перевіряли існуючу теорію про те, що червоний пігмент антоциан захищає восени ослаблені і уразливі листя від сонячного світла, дозволяючи їм протриматися якомога довше, щоб дерево могло витягнути з них якомога більше поживних речовин на зиму.

В результаті дослідження червоного клена і амбрового дерева, вчені виявили, що в піднесених районах, де грунт бідніший, у цих дерев листя набагато красно, ніж на таких же деревах на родючих заливних територіях. Отримані дані підтверджують теорію, що вироблення антоціанів допомагає листю протриматися якомога довше і дозволяє дереву ефективніше запастися поживними речовинами на зиму.

Глава 2. дослідження британського вченого

Британський учений Брайан Форд запропонував нову теорію, Яка пояснює, чому з настанням осені листя на деревах змінюють колір і опадає.

Професор вважає, що скидання листя служить для дерев тим же, що для людини - відвідуванням вбиральні. Позбавляючись від листя, дерева звільняються від накопичених всередині зайвих речовин.

Професор з'ясував, що незадовго до скидання листя в них збільшується рівень таких шкідливих речовин, як танін і оксалат. Рівень важких металів в готових опасть листі теж росте, і, очевидно, ці речовини дерево воліє швидше видалити, ніж залишити зберігати на зиму - впевнений дослідник.

Крім того, скидання листя не є причиною нестачі вологи. Адже рослини, які живуть у воді, так само скидають листя.

Глава 3. дослідження ізраїльських учених

Незвичайну гіпотезу, яка пояснює, чому восени листя європейських дерев в основному жовтого кольору, а Америки і Азії - червоного, висунули ізраїльські і фінські біологи. Вони вважають, що у всьому «винні» гори, що існували на цих територіях кілька мільйонів років тому.

Вчені стверджують, що, починаючи з 35 мільйонів років тому, вічнозелені ліси і джунглі, що покривали більшу частину надводної території Землі, пережили безліч льодовикових періодів і засух. В результаті дерева навчилися скидати листя на час зимівлі. Тоді ж і міг з'явитися і захисний механізм вироблення червоних пігментів, що відлякують комах.

Але звідки ж з'явилося відміну в переважній кольорі? І тут дослідники звертаються до географії. У Північній Америці та Східній Азії гірські ланцюги в основному простягаються з півночі на південь. Коли клімат змінювався, відбувалася міграція рослин, тварин і супутніх їм шкідників, гори ж багато в чому визначали спрямування цих переміщень.

Те ж саме відбувалося і в Європі, але там Альпи і їх «відростки» простяглися зі сходу на захід. А значить, «збігати» від холоду тваринам і рослинам було куди складніше. В результаті багато видів дерев вимерли, а з ними і залежні від них шкідники. Необхідність в активному виробленню червоних пігментів відпала.

Глава 4. теорія Інституту космічних досліджень

Астробіолог Ненсі Кян з Інституту космічних ісследованійімені Годдарда заявляє, що рослинність на інших планетах не обов'язково повинна бути зеленого кольору.

Наприклад, листя дерев планети, що обертається навколо зірки яскравіше Сонця, можуть бути жовтими або жовтогарячими, а якщо світило тьмяніше нашого, то навіть чорними.

Земний фотосинтез, в основному, залежить від червоної та синьої частин світлового спектру. Червоний колір найкраще досягає поверхні Землі, а сині промені найбільш інтенсивні. Рослини поглинають деяку кількість зеленого спектра, але не так багато, як червоного і синього, тому у земних рослин ми бачимо зелене листя.

У світлі більш яскравих зірок переважають сині та ультрафіолетові промені. Таким чином, фотосинтез на планетах, що обертаються навколо цих світил, буде будуватися переважно на поглинанні такого світла. За словами Кян, оскільки в такому випадку відбиватися буде червоно-жовто-оранжева частина спектра, то рослинний покрив планети, швидше за все, цілий рік буде «осінньої» забарвлення.

Спектр зірки, трохи менш яскравою, ніж наше світило, не набагато відрізнятиметься від сонячного, так що і листя дерев на планеті, що обертається навколо неї, буде зеленою.

А ось рослинність планети, яка обертається навколо червоного карлика (зірки, маса якої становить від 10-50% маси Сонця), швидше за все, для людського ока буде здаватися чорною. Ці зірки випромінюють світло, в основному, в інфрачервоному, невидимому для людського ока діапазоні.

висновок

Провівши дослідницьку роботу, я дізналася:
чому восени листя змінюють свій колір

що впливає на забарвлення листа

чому відбувається листопад

Виявляється, крім відомого нам хлорофілу, в листі рослин присутні в різних частках і інші пігменти - жовті каротиноїди, помаранчеві ксантофилл, лілово-червоні антоціани. Разом з хлорофілом вони поглинають ширший спектр світлової енергії. Але з приходом осені хлорофіл руйнується швидше, ніж виробляється, і червоно-жовті пігменти затьмарюють зелене забарвлення.

У черешке листа формується отделітельний шар, що складається з опробковевшей клітин, за яким лист під час листопаду відділяється від рослини. З листям дерева позбавляються від шкідливих продуктів обміну речовин. Живильні ж речовини і необхідні мінеральні елементи в пору відмирання майже повністю переходять з листя у внутрішні частини рослин.

За появою осінньої розмальовки листя настає листопад. Листопадних - приспособительное властивість рослин. У холодному кліматі це пристосування до морозної зими, в жаркому - до витримуванню спеки, що дозволяє переносити посуху.

Осіння розфарбування листя, а потім і листопад, у різних дерев і чагарників починаються не одночасно. Значний вплив на це надає місцепроживання рослини. У одних і тих же рослин на вододілі, схилі, вузькому виярку, долині це відбувається в різні терміни. Позначається різна ступінь освітленості і температура повітря. Впливає і вологість грунту: на сухих ґрунтах осінні кольори з'являються раніше.

Граубін Георгій

Чому восени - листопад

Георгій Рудольфович Граубін

Чому восени - листопад?

Якось навесні мені довелося заночувати з товаришем на березі сибірської річки Онон. Заснути нам так і не вдалося: наші зуби цокотіли від холоду, хоча поверх спальних мішків ми прикрилися тілогрійками і плащами.

Але яке ж було наше здивування, коли вранці ми побачили калюжки, які не покрилися за ніч навіть тоненькою кіркою льоду! А адже пізньою осінню, виїжджаючи на полювання, ми спали в цих же самих мішках в такі ночі, коли калюжі промерзали до дна, а берег швидкої тайговій річки сковував міцний лід!

Виявляється, восени наш організм готується до зими і настання холодів йому не страшно. А навесні гарт втрачається - тому навіть невеликий холод так сильно відчутний.

Не тільки людина, але і все живе потихеньку, поволі готується до зустрічі холодів. Ведмеді і борсуки, наприклад, запасають до зими побільше жиру. Накопичують його кажани, комарі. А в тілі у звичайних чорних мурах, деревних жуків, гусениць і інших комах восени з'являється особливе морозостійка речовина.

Деревам теж доводиться витримувати люті морози. Як вони справляються з цим? Дерева не можуть, як білки і куріпки, збиватися для тепла в купу, не можуть, як глухарі, зариватися в сніг, щоб врятуватися від морозу. Але і вони заздалегідь і по-своєму готуються до зими.

ЧОМУ жовтіє листя

Осінь. До тріскучих зимових морозів ще далеко, а дерева вже починають поступово скидати листя. Не відразу, не раптово звільняються вони від листя. Йде підготовка до листопаду. У листі відбуваються дивовижні перетворення.

Насамперед листя починає жовтіти. Хоча ніхто не додає в соки жовтої фарби. Жовта фарба знаходиться в листі завжди. Тільки влітку жовтий колір непомітний. Він забивається сильнішим - зеленим.

Зелений колір листю додає особливу речовину - хлорофіл. Хлорофіл в живому аркуші постійно руйнується і знову утворюється. Але відбувається це тільки на світлі.

Влітку сонце світить довго. Хлорофіл руйнується і тут же відновлюється, руйнується і знову відновлюється ... Освіта хлорофілу не відстає від його руйнування. Лист весь час залишається зеленим. Настає осінь, подовжуються ночі. Світла рослини отримують менше. Хлорофіл днем руйнується, але не встигає відновитися. Зелений колір в листі убуває, і помітним стає жовтий: лист жовтіє.

Осінній ліс багатий своїми барвами! Яскравість осіннього листя залежить від того, яка стоїть погода.

Якщо осінь затяжна, дощова - забарвлення листя від надлишку води і нестачі світла буде тьмяною, невиразною. Якщо ж холодні ночі чергуються з ясними сонячними днями, то і фарби будуть під стать погоді соковитими, яскравими.

А ось з вільхи та бузку листя впаде зеленої, незалежно від погоди. В їх листах, крім хлорофілу, інших фарбувальних речовин немає.

ЯК НАСТУПАЄ ЛИСТОПАД

Дереву ніхто не говорить, коли треба скидати листя. Але ось наближається осінь - і листя на деревах змінюють свій зелений колір. Уже в серпні починають жовтіти листя берези і липи, а в перших числах вересня з'являється золотий наряд у клена гостролистого. У вересні червоніє листя у горобин, в кінці місяця надягають жовтий і яскраво-червоний наряд осики ... Все як по годинах.

І дійсно, у дерев, як у всього живого, є свої внутрішні "годинник". Ці "живі годинник" чуйно відчувають зміну дня і ночі.

Вкоротити осінні дні як би повертають в рослині невидимий перемикач. Зелений колір замінюється жовтим. З листя в стовбур починають відтягатися поживні речовини.

В черешках листя теж відбуваються зміни. Влітку черешки листя міцно скріплені з гілками.

Спробуйте зірвати зелений лист, наприклад, у берези. Його легше розірвати, ніж відокремити від гілки без будь-яких пошкоджень.

А восени? Чим сильніше пожовтів або почервонів лист, тим легше він обривається. І настає момент, коли варто тільки доторкнутися до листа, як він тут же падає з гілки разом з черешком. Ще вчора листя не зміг зірвати навіть сильний вітер, а тепер вони відвалюються самі.

Що сталося?

НАВІЩО ДЕРЕВА СКИДАЮТЬ ЛИСТЬЯ

Хоча наші листяні дерева живуть десятки, нерідко і сотні років, листя у них "працюють" лише один сезон. І за цей час все одно швидко зношуються. Адже "робота" у листя дуже напружена.

У зеленому листі вся нижня поверхня, покрита прозорою шкіркою, всіяна дрібними отворами - устьицами. Під впливом навколишньої температури і вологості повітря вони то відкриваються, то закриваються. Як кватирки в будинках.

Вода, яку всмоктує з грунту корінь, піднімається по стовбуру до гілок і листя. Коли кватирки-продихи відкриті - з листя випаровується волога, і нові порції води підтягуються через ствол в крону.

Сонце нагріває листя, а випаровування - охолоджує їх, не дає перегрітися. Прикладіть листок до щоки - він холодить.

Зірваний з дерева зелений листочок швидко засихає. А на дереві листя соковиті, свіжі - клітини живого листа завжди наповнені водою.

Деревам потрібно дуже багато води. За літо велика береза, наприклад, випаровує близько 7 тонн води. Взимку стільки вологи з ґрунту не отримаєш. Зима для дерев не лише холодна, а й, головне, суху пору року. Втрачаючи листя, дерева захищаються від "зимової посухи". Немає у дерева листя - немає і такого рясного випаровування води.

Крім того, потрібен листопад деревах і в лікувальних цілях.

Разом з водою дерево втягує з грунту різні мінеральні солі, але використовує їх не повністю. Надлишки накопичуються в листі, як зола в топках печей. Якби листя не опадали, дерево могло б само себе отруїти.

У містах повітря сильно забруднюють димлять труби фабрик і заводів. Найдрібніші частинки сажі осідають на листя, забивають продихи. Випаровування сповільнюється.

Тому в містах деяким деревам доводиться міняти листя двічі за рік. А відомий випадок, коли тополя змінив її п'ять разів!

Є й третя причина для листопада: захистити тонкі тендітні гілки дерева від тяжкості снігу.

Одного разу я бачив таке сумне видовище. Сніг випав, а дерева ще не скинули листя. І все берези, що стояли уздовж дороги, зігнулися в дугу.

Їх так придавило снігом, що вершини опустилися до землі.

Пройшло багато років. Я знову побачив ці берези - багато стовбури так і залишилися схожими на коромисла.

Значить, дерева ці не зовсім здорові, рух соків в них порушено. Адже саме по стовбуру піднімаються до листя поживні соки.

Листопад пристосовує дерева до зими.

ЯК ЖИВЕ ДЕРЕВО ВЗИМКУ

Все літо дерева з ретельністю запасають в стовбурах і гілках крохмаль. Соки дерева поступово густіють. До перших холодів клітини дерев щільно набиті крохмальними зернами. Крихітні "комірки" прямо ломляться від цього добра.

Запаси харчування на зиму приготовлені.

Там, де зими тепліші, крохмаль так всю зиму і залишається крохмалем. Де морози жорсткіше, крохмаль замінюється цукром. Згадайте про картопля: підморожене, він ласун.

Це крохмаль перейшов в цукор.

Створивши запаси харчування, дерево готове витримати морози в 10-12 градусів. А перші морози загартовують його, роблять ще винослівей: сік дерева ще більше густіє, крохмаль переходить в цукор.

Рух соків сповільнюється, майже зупиняється.

Дерево немов би засинає.

Взимку дерева впадають в справжню сплячку, як ховрахи, бурундуки, бабаки.

Чим більше крохмалю перейшло в цукор, тим глибше сплячка, спокій у дерев.

І дихають дерева взимку в 200 - 400 разів слабкіше, ніж влітку.

Особливо глибоко сплять дерева з осені до кінця року.

Якщо в цей час зрізати гілки черемшини і поставити в воду, вони будуть розпускатися знехотя і дуже довго. А зрізані після Нового року прокидаються швидко, немов вони тільки й чекали, коли їх розбудять.

ЧОМУ ВЕСНЯНІ МОРОЗИ СТРАШНІШЕ ЗИМОВИХ

Втрачати загартування дерева починають в весняні відлиги. Як тільки пригріє сонце, їх морозостійкість як рукою знімає. Дні стають довшими, світла більше - дерева потроху відходять від сплячки. Починають дихати, розпускаються бруньки.

Ось тоді дерева можуть постраждати навіть від невеликих заморозків.

Якщо я запитаю тебе, на якому схилі - на теплому, південному, або на холодному, північному, - дерева швидше "застудився", не поспішай відповісти: на холодному, північному.