Осеннее буйство красок

26.10.2001

Ученые из Университета Висконсин-Мадисон выдвинули свое объяснение причины осеннего превращения листьев из зеленых в красные, а также тому, почему осенние тона так отличаются год от года.

Осеннее буйство красок
Для многих из нас приход осени, особенно так называемой золотой осени, когда леса за городом, городские парки и скверы окрашиваются в удивительные тона, является чем-то выдающимся. Многие пускаются в походы, чтобы полюбоваться разнообразием красок. В лесах средней полосы желтые, красные, бордовые тона меняются ежедневно. Но какие биологические механизмы кроются за этим цветным буйством?
Ученые из Университета Висконсин-Мадисон выдвинули свое объяснение причины осеннего превращения листьев из зеленых в красные, а также тому, почему осенние тона так отличаются год от года. Они утверждают, что некоторые красные растительные пигменты, называемые антоцианинами, служат средством защиты деревьев от солнечного излучения. Пигменты защищают фотосинтезирующие ткани, становящиеся особо чувствительными к солнечному свету осенью, когда деревья всасывают питательные вещества обратно в корневую систему из листьев перед их выпадением. Согласно руководителю исследовательской группы Биллу Хочу, "в любое время года слишком яркий свет замедляет фотосинтез. Но, когда осенью деревья начинают терять листву и заняты "реабсорбцией" питательных веществ, фотосинтезирующие ткани особо нестабильны и чувствительны к яркому свету или к таким неблагоприятным факторам, как заморозки". Но как бы то ни было деревья нуждаются в энергии фотосинтеза для поддержания процессов, позволяющих абсорбировать питательные вещества из листьев. Именно поэтому, как только начинаются эти процессы, деревья приступают к производству "осенних" пигментов в больших количествах, передвигая их в листья, расположенные ближе к внешнему краю кроны. Эти пигменты и служат защитным экраном при сокращении способности листьев генерировать энергию. Концентрация этих пигментов растет также при понижении температуры, засушливой погоде или нехватке питательных веществ. Поэтому у листьев самые завораживающие тона, именно когда осень сухая и солнечная с ночными заморозками. Однако красивая осенняя листва скрывает в себе и определенную опасность для окружающей среды. Сотрудники американского Национального центра атмосферных исследований измеряют в эти дни концентрацию определенных химикатов в воздухе северной части штата Мичиган. Эти химикаты, называемые летучими органическими соединениями и выделяемые высыхающей листвой, способны вступать в реакцию с некоторыми промышленными выбросами, образуя смог. Они также могут вносить свою лепту в процесс глобального потепления. Например, эфирные масла сосен и елей могут соединяться с окисями азота, что дает сильную прибавку городскому смогу. Предварительные данные показывают, что начало листопада и наступление прохладной погоды вызывают удвоение концентраций метанола и ацетальдегида. Кроме того, соединения, выделяемые опавшими листьями, вызывают повышение концентрации озона в приземных слоях атмосферы. А излишнее количество озона порождает множество отрицательных явлений. Оно обостряет астму и другие заболевания дыхательных путей, а также снижает общий иммунитет. Озон вреден и растениям. Важно подчеркнуть, что без антропогенных окисей азота вещества, выделяемые осенними листьями, безвредны. Однако, как подчеркивает сотрудник Центра Алекс Гюнтер, "в атмосфере, измененной людьми, выделяемые растениями вещества становятся загрязнителями".

©РАН 2020