Причини за падане на листата
Листопадът е едно от най-характерните явления на есенната природа. Той най-ясно изразява сезонната периодичност в развитието на флората на нашите географски ширини. Всяка година се повтаря, като първо радва очите ни с безбройните тонове и багри, в които се облича гората, а след това навява неволна тъга с тъпия вид на оголените дървета и меланхоличното шумолене на падналите листа. Есента отдавна се смята за скучно време, мъртъв сезон в природата. Поетите го сравняват със старостта, тъжни са за приближаването му. За натуралиста есента е най-интересното време на годината, време на интензивно изследване и наблюдение, когато най-ясно се разкриват многобройните адаптации на животинския и растителния свят към условията на неблагоприятен сезон. По това време много неща могат да се забележат в природата, много неразбираеми неща могат да се обяснят. Много прояви на пролетната природа ще ни изглеждат загадъчни без съответни есенни наблюдения. Пролетта и есента са неразривно свързани - това са отделни етапи от един жизнен цикъл на природата на нашите умерени ширини.
Какви са причините за падането на листата? Какво кара нашите широколистни дървета и храсти да хвърлят листата си всяка година, за да бъдат облечени отново с тях в края на лютата зима? За да се отговори на този въпрос, е необходимо преди всичко да се установи дали падането на листата е биологично явление, дължащо се на жизнената активност на растението, или е причинено от спадане на температурата и настъпването на есенното лошо време. Ако пресадим младо дърво, например дъб или клен, в саксия със земя през лятото или - още по-добре - от пролетта и го поставим в стая или в оранжерия, през есента то неизбежно ще хвърли листата си, въпреки най-добрите грижи. Есенното лошо време не прониква в стаята или зад стъклото на оранжерията, въпреки това тук няма студоветук ще се появи по-малко падане на листата с достатъчна редовност. Това ни показва, че есенното окапване на листата не е пряка последица от настъпване на неблагоприятни условия. Той, заедно със зимния период на почивка, е включен в самия цикъл на развитие на растенията. Има и друг начин да се уверите, че падането на листата е биологичен процес. В края на лятото се прави разрез в основата на листната петура на дървото на мястото, където петурата е прикрепена към стъблото, образувайки така наречената "листна подложка". Под микроскоп на разрез е лесно да се види образуването на специален разделителен (корков) слой. Клетките на този слой имат гладки стени и лесно се изолират една от друга. До началото на падането на листата връзката между тях се прекъсва на някое място и листът остава да виси на дървото само благодарение на съдовите снопове, които като най-малките "водни тръби" свързват листа с останалата част от растението. Съдовите снопове могат лесно да се видят с невъоръжено око върху белези по листата под формата на три, пет или повече големи точки. Те служат за провеждане на вода и минерални соли от корена към листата (възходящ ток) и хранителни вещества - въглехидрати, произведени от листата в процеса на асимилация (низходящ ток). Идва обаче момент, когато тази последна връзка между листната петура и майчиното растение също се прекъсва. Често за това е достатъчен най-малкият порив на вятъра, понякога листата падат дори при напълно тихо време в резултат на резки колебания в температурата, замръзване или размразяване или директно под въздействието на гравитацията на листното острие, претеглено от утаената роса. Били ли сте някога в гората в разгара на падането на листата, когато при ясно време вечерта става много студено, но има пълно спокойствие? По това време в гората е учудващо тихо и ясно се чувапостоянното шумолене на падащи листа. Образуването на корков слой в листните дръжки ни показва, че падането на листата е предшествано от дълга подготовка в растението.
Защо листата пожълтяват през есента?
Растенията ни изглеждат зелени от голям брой малки хлорофилни зърна, разположени в клетките на листата и стъблата. Знаем, че в хлорофилното зърно протича процесът на разлагане на въглероден диоксид, в резултат на което в растението от неорганични съединения се създават органични вещества, въглехидрати. Хлорофилното зърно не остава непроменено в растението. Това е краткотрайно. Улавяйки слънчевата енергия, необходима за процеса на асимилация, хлорофилът се разрушава под въздействието на светлината и се възстановява в растението, като образуването му също може да се случи само на светлина. Хлорофилът обаче не е единственият оцветяващ принцип в растителните тъкани. Заедно с него постоянно присъстват специални пигменти, известни като ксантофил и каротин. Първият от тях е чисто жълт, вторият има оранжев оттенък; каротинът причинява характерния цвят на корена на моркова, където се намира в много големи количества. Жълтите пигменти винаги присъстват в зеленината на растението, но през лятото те са напълно невидими, тъй като са маскирани от интензивния зелен цвят на хлорофила; въпреки това, те са много лесни за разграничаване с помощта на следния прост експеримент. Вероятно всеки знае, че зелените части на растенията, ако се хвърлят в силен алкохол, започват да бледнеят, докато алкохолът, напротив, бързо позеленява. Този процес на обезцветяване на листата се причинява от разтварянето на хлорофила в алкохола и особено бързо, когато алкохолът се нагрява или дори леко се вари в резервоар за вода. Силен алкохолен екстракт от зелени листа, когато се гледа на пропусната светлина, изглежда изумрудено зелен,при отразена светлина флуоресцира (отразява) с вишневочервен оттенък. Заедно с хлорофила жълтите пигменти също преминават в алкохола. За да ги разделите, налейте малко бензин в капака. След като разклатите сместа, след известно време можете да забележите, че бензинът, тъй като е по-лек, ще изплува нагоре, докато слоят алкохол ще остане на дъното. В този случай бензинът ще има изумруден цвят, докато алкохолът ще придобие златистожълт цвят от жълтите пигменти на листата, останали в него - ксантофили и каротини. Разделянето на хлорофила от жълтите пигменти се основава на факта, че той има по-голяма разтворимост в бензин, отколкото в алкохол. През есента, когато активността на листа избледнява поради образуването на разделителен слой в дръжката му, образуването на хлорофил в него се забавя и в крайна сметка напълно спира; разрушаването на хлорофила под въздействието на слънчевата светлина продължава. В резултат на това листът губи зеления си цвят и внезапно се разкриват незабележими до този момент жълти пигменти. Затова обаче трябва да се добави, че не само ксантофилите и каротините причиняват жълтия цвят на листата през есента; в момента са открити и други жълти пигменти, които отсъстват в живите тъкани на листата и се появяват само когато умрат по време на падането на листата. Тъй като разрушаването на хлорофила протича по-бързо при ярка светлина при слънчево време, става ясно защо в облачна дъждовна есен листата запазват зеления си цвят по-дълго и защо два или три ясни слънчеви дни, които са заменили лошото време, което стои досега, веднага украсяват короните на дърветата в ярки златни цветове на есента.