Зошто лисјата ја менуваат бојата на есен?

Секоја есен, таканаречените набљудувачи на лисја патуваат до места како Колорадо, Вермонт и Масачусетс за да го видат шареното есенско зеленило. Зелените шуми добиваат нијанси на црвена, жолта и портокалова како што се менуваат годишните времиња, а честопати можете да го одредите најдоброто време за најдобра глетка. Во умерените и северните шуми, дрвјата и грмушките што ги фрлаат лисјата се нарекуваат листопадни растенија. Од другата страна на спектарот се растенија кои не ги фрлаат лисјата – четинари или зимзелени. И двата вида растенија произведуваат помалку енергија во текот на зимата, но четинарите имаат адаптации, како што е восочната обвивка за да се минимизира загубата на вода, што им овозможува да ги задржат своите игли во текот на целата година.

Сите видови дрвја добиваат сигнали од нивната околина, исто како и ние, кои им кажуваат кога е време да почнат да се подготвуваат за зимата. На почетокот на есента времето почнува да се менува: станува постудено – со поостри, но не и ледени ноќи – а времетраењето на расадникот е пократко. Генерално, има помалку сонце за растенијата да се соберат преку хлорофилот во нивните лисја, па листопадните дрвја престануваат да инвестираат во нивното одржување.

Дрвото е како фабрика и сака да биде ефикасно. Произведува кислород за нас и енергија за себе, а кога нема сонце го затвора дуќанот во текот на сезоната. До моментот кога ќе почнат првите мразови, дрвјата се на добар пат да се одморат.

Иако хлорофилот е најчестиот пигмент што растенијата го користат за собирање светлина – зелените лисја изгледаат така бидејќи хлорофилот апсорбира црвена и сина светлина и рефлектира зелена – растенијата често имаат и различни секундарни пигменти. Кога хлорофилот во листовите почнува да исчезнува, овие пигменти во подлогата стануваат видливи.

Црвените и виолетовите нијанси потекнуваат од секундарните пигменти наречени антоцијани, додека каротеноидите и ксантофилите даваат портокалови и жолти.

И додека овие пигменти ги прават дрвјата убави, тие служат и за важна цел. Дрвото е автотрофно – прави сопствена храна преку фотосинтеза, а листовите често се нарекуваат „фабрики за храна“ за дрвото. Имањето низа пигменти кои можат да таргетираат различни бранови должини на светлината им овозможува на растенијата да соберат повеќе енергија за време на фотосинтезата. Може да биде скапо да се инвестира во толку многу пигменти, така што не сите видови дрвја ја следат оваа стратегија. Сепак, оние што следат често имаат релативно брз раст.

Иако голем дел од бојата на есента се должи на околината, времето на промена на бојата е барем делумно зависно од генетиката. Во еден експеримент, истражувачите откриле дека десетици илјади гени се изразуваат различно за време на периодот на промена на бојата. Некои видови, како што е Oxydendrum arboreum, почнуваат да ја менуваат бојата уште кон крајот на летото, додека дабот често ги губат лисјата долго откако другите дрвја ќе бидат голи.

Научниците, исто така, забележаа дека членовите на истиот вид кои живеат на слични географски широчини ја менуваат бојата во исто време, без оглед на надморската височина, иако дрвјата на повисоки, поладни височини обично се очекува прво да се променат поради пониските температури.

Меѓутоа, како што доаѓа зимата, листопадните растенија на крајот ги отфрлаат лисјата, оставајќи мали кружни лузни на местото каде што листот бил прикачен на дрвото. Дури и во гола состојба, дрвјата вршат важни функции во екосистемот. Го блокира ветерот и продолжува да обезбедува живеалиште за птиците, а паднатите лисја обезбедуваат хранливи материи додека се распаѓаат во почвата. Годишниот пад на листовите помага да се изгради почвата со производство на прекривка, покривајќи ја почвата преку корените во текот на зимата за да се зачува топлината.