Biebrzański Park Narodowy - w trosce o bagna

Najważniejszą przyczyną jesiennego wzrostu liczby ludzi z liściem (liśćmi) na głowie jest fotoperiodyzm. W miarę jak jesienne noce stają się dłuższe, procesy starzenia stają się coraz bardziej widoczne – liście zmieniają kolor i zaczynają spadać, prowadząc drzewo do zimowego snu.

Stoi za tym fotoperiodyzm!

Fotoperiodyzm jest mechanizmem dzięki któremu wiele naszych drzew reguluje swoje procesy życiowe, w tym między innymi przygotowania do zimy. Większość roślin posiada zdolność dostosowywania swojego cyklu życiowego stosownie do zmian dostępnego światła.

 

A długość oświetlenia zmienia się na naszej szerokości geograficznej dość drastycznie. I tak w czasie letniego przesilenia (21 czerwca), wynosi aż 17 godzin, a w czasie przesilenia zimowego (21/22 grudnia), osiąga tylko 7 godzin i 42 minuty. Początek zmian koloru liści następujący we wrześniu to czas kiedy długość każdego dnia maleje w tempie około 2 minut na dobę.

 

Tak dla przypomnienia: 22 lub 23 września to dzień równonocy jesiennej – dochodzi do zrównania nocy i dnia (po około 12 godzin). Podobnie dochodzi do równonocy wiosennej około 20 lub 21 marca, czyli na początku wiosny.

 

Nie wszystkie gatunki roślin, ba nie wszystkie osobniki drzew – reagują w ten sam sposób na zmiany fotoperiodu. Wynika to m.in. z faktu, że nie wszystkie drzewa żyją w całkowicie tych samych warunkach. Są wśród nich osobniki mniej ocienione – rosnące na otwartej przestrzeni i takie rosnące w silnym zwarciu z innymi. Na niejednoczesny proces zmian koloru liści może wpływać także stan zdrowotny drzewa, jego wiek, zróżnicowanie temperatury lub opadów.

 

Starzenie się czy zasypianie?

Efekty wywoływane zmianami fotoperiodu nazywane są procesami starzenia się. Procesy te do cała grupa zjawisk prowadzących do starzenia się, a często do śmierci całego organizmu lub tylko jego części – np. liści. Procesy te składają się także na zjawisko natury bardziej skomplikowanej jaką jest stan uśpienia, który nie jest tylko zwykłym stopniowym spowolnieniem wzrostu.

 

Jednym z najbardziej widocznych objawów przygotowywania się drzew do zimowego snu jest obniżanie się syntezy zielonego barwnika – chlorofilu, a następnie jego postępujący rozkład. Na jaw wychodzą inne, do tej pory ukryte barwniki (pomarańczowe karotenoidy i żółte ksantofile). Pisałem o tym równo rok temu – na początku wszystko było czerwone.

Ale zmiana koloru to nie wszystko! Z liści do pnia i gałęzi wycofywane są woda i składniki odżywcze.

 

Ale i to jeszcze nie wszystko! Dodatkowo, w starzejących się komórkach produkowane są nowe, specyficzne związki chemiczne. To m.in. antocyjany – odpowiedzialne za kolor czerwony i purpurowy. W liściach dębów wzrasta z kolei poziom tanin – grupy związków organicznych, barwników odpowiadającego za kolor brązowy. Zarówno antocyjany jak i taniny chronią roślinę m.in., przed nasilającymi się jesienią atakami roślinożerców.

 

Zimowy sen roślin 

W naszych szerokościach geograficznych większość drzew w okresie zimy prawie całkowicie „zamiera” – obniżając swój metabolizm – ale nie do końca. Jak się okazuje - śmiertelnie niebezpieczne są nie tyle niskie temperatury, co brak możliwości pobierania w tym okresie wody. Zima to dla naszych drzew okres całkowitej suszy fizjologicznej.

Ochrona przed ewentualnym zamarzaniem wody znajdującej się w tkankach polega na zwiększeniu stężenia cukrów i aminokwasów.

 

A jaki jest mechanizm odrzucania liści? To każdy z Nas powinien pamiętać ze szkoły …

 

Tekst i zdjęcia: cezary werpachowski, Biebrzański P.N. <cezarbot@cksr.ac.bialystok.pl>