Dni sa skracujú a príroda sa pripravuje na zimný spánok. Obdobie jesene je charakteristické nielen nižšími teplotami a kratším denným svetlom, ale aj fascinujúcim vizuálnym predstavením - sfarbením listov do širokej palety odtieňov žltej, oranžovej, červenej a hnedej, až kým napokon neopadnú. Tento proces, hoci na prvý pohľad jednoduchý, je výsledkom zložitých biologických a chemických reakcií, ktoré majú zásadný význam pre prežitie stromov.
Prečo listy menia farbu?
Počas vegetačného obdobia, na jar a v lete, sú listy plné chlorofylu, zeleného pigmentu nevyhnutného pre fotosyntézu. Fotosyntéza je proces, pri ktorom rastliny premieňajú slnečné svetlo, vodu a oxid uhličitý na energiu vo forme cukrov, pričom uvoľňujú kyslík. Zelená farba listov je spôsobená tým, že chlorofyl absorbuje modré a červené spektrá svetla a odráža zelené.
S príchodom jesene sa menia environmentálne podmienky: dni sa skracujú a teploty klesajú. Tieto zmeny signalizujú stromom, že sa blíži zima a je čas šetriť energiu. V dôsledku toho sa produkcia chlorofylu postupne zastavuje a existujúci chlorofyl sa rozkladá. Keď zelená farba mizne, odkrývajú sa ďalšie pigmenty, ktoré boli v listoch prítomné po celý čas, no boli maskované dominantným chlorofylom.
Typy pigmentov ovplyvňujúcich jesenné sfarbenie:
- Karotenoidy: Tieto pigmenty zodpovedajú za žiarivé žlté a oranžové odtiene. Sú v listoch prítomné počas celého roka, ale viditeľné sa stávajú až po ústupe chlorofylu. Príkladmi stromov s týmito farbami sú brezy a topole.
- Antokyány: Červené a purpurové farby vznikajú iným procesom. Niektoré druhy stromov, ako napríklad javor, začnú na jeseň produkovať antokyány. Tvorba antokyanov je ideálna počas teplých dní a chladných nocí (bez mrazu), čo obohacuje jesennú krajinu o sýte, ohnivé farby. Antokyány môžu sfarbovať listy od ružovej po modrú a sú tiež zodpovedné za farbu niektorých kvetov (napr. fialky) a plodov (napr. brusnice).
- Flavóny a xantofyly: Zodpovedajú za rôzne odtiene žltej a hnedej. Xantofyly sú derivátmi karotenoidov.
- Hnedé odtiene: U niektorých stromov, ako sú duby, hnedé sfarbenie listov je spôsobené prítomnosťou chemických látok, ktorých vplyv sa prejaví po rozklade ostatných pigmentov.
Prečo listy na jeseň opadávajú?
Opadávanie listov je dômyselný ochranný mechanizmus stromov pred zimou. Počas jesene sa v listoch spomaľujú chemické procesy a strom sa začína pripravovať na obdobie vegetačného pokoja. Stopka, ktorou sú listy pripevnené na konári, sa postupne zužuje a v mieste úchytu sa začne tvoriť špeciálna vrstva buniek. Táto vrstva postupne narúša spojenie medzi listom a konárom, čím ukončuje vyživovanie listu. Nakoniec, vplyvom vetra, dažďa alebo mrazu, list zo stromu jednoducho opadne.
Hlavným dôvodom opadávania listov je zabránenie dehydratácii. Keby listy zostali na stromoch aj počas zimy, voda by sa z nich naďalej vyparovala cez prieduchy. V období, keď je pôda zamrznutá, stromy nedokážu nahradiť stratu vody príjmom z koreňov. Tento proces by viedol k ich vysychaniu a odumretiu.
Substancie, ktoré sa v listoch počas vegetácie nahromadili vďaka fotosyntéze, sú teraz presmerované do konárov, kmeňa a koreňov, kde slúžia ako zásoba živín na prečkanie chladného obdobia až do jari. Okrem toho, opadávaním listov sa strom zbavuje aj niektorých potenciálne toxických látok, ktoré sa v ňom nahromadili, ako napríklad dusík, síra, horčík, železo, fosfor, draslík, mangán a vápnik.
Jedinečné sfarbenie rôznych druhov drevín
Obsah jednotlivých pigmentov sa líši medzi rôznymi druhmi stromov, čo vedie k ich jedinečnému jesennému sfarbeniu. Vďaka tomu je možné pri pohľade na zalesnené kopce v jeseni rozpoznať prevládajúce druhy drevín:
- Buk a dub: Hnedé, hrdzavohnedé, červenkasté až oranžové listy. Na duboch vydržia listy dlhšie.
- Čerešňa vtáčia, kalina obyčajná, bršlen a jarabina vtáčia: Výrazne červené sfarbenie.
- Svíb krvavý: Sfarbuje sa do purpurovočervena.
- Javory, breza, lipa, hrab obyčajný: Ponúkajú rôzne odtiene žltej.
- Smrekovec opadavý: Jediný ihličnan, ktorý na jeseň mení zelené ihličie za žlté a následne ho opadáva.
Vplyv počasia na jesenné sfarbenie
Intenzita a trvanie jesenného sfarbenia sú ovplyvnené poveternostnými podmienkami. Chladnejšie, ale nie mrazivé a zároveň slnečné jesenné dni poskytujú listom viac času na vyfarbenie a dlhšie zotrvanie na stromoch. Dážď, silný vietor a mráz naopak proces opadávania urýchľujú. V daždivých rokoch, kedy prevládajú menej slnečné dni, nemusí byť jesenné sfarbenie listov také intenzívne a listy môžu skôr uschnúť na konároch.
Pre ilustráciu, v prípade ihličnatých stromov, ktoré sú prevažne vždyzelené, je ich schopnosť prežiť zimu daná špecifickou štruktúrou ihlíc. Ihlice sú chránené voskovou vrstvičkou, ktorá znižuje intenzitu vyparovania vody. Ich plocha je tiež menšia v porovnaní s listami, čo im umožňuje strácať vodu oveľa pomalšie a v menšom množstve.
