Proč stromy na podzim ztrácejí listy?
Listnaté stromy v mírném podnebí musí čelit drsným zimním podmínkám, které se vyznačují nízkými teplotami a omezeným slunečním zářením. Za těchto podmínek je pro ně udržování listů energeticky nevýhodné, protože fotosyntéza je kvůli nedostatku světla značně omezena. Kromě toho jsou listy vystaveny poškození mrazem, což vede k destrukci rostlinných buněk a tkání. Shazováním listů stromy minimalizují riziko poškození a šetří energii potřebnou k přežití zimy.
Dalším důležitým důvodem je šetření vodou. Během zimních měsíců voda zamrzá a stává se méně dostupnou pro kořenový systém stromů. Listy zase mají žaludky, kterými probíhá transpirace, tedy odpařování vody z povrchu rostliny. Odstraněním listů strom zmenšuje plochu, kterou ztrácí vodu, což je pro přežití v podmínkách fyziologického sucha klíčové. Tímto způsobem se rostlina chrání před dehydratací.
Posledním faktorem je životní cyklus stromů a jejich přirozená adaptace na změnu ročních období. Shazování listů umožňuje rostlině přejít do klidového stavu, během něhož se zpomaluje metabolismus rostliny. Strom využívá dříve nahromaděné zásoby energie uložené v kmeni, větvích a kořenech. Toto období klidu je nezbytné, aby strom přežil drsné zimní podmínky a připravil se na nový růst na jaře.
Jak probíhá shazování listů?
Proces shazování listů je složitý fyziologický mechanismus, který začíná se zkracováním dne a poklesem teplot. Stromy na tyto změny prostředí reagují produkcí specifických hormonů, jako je etylen a kyselina abscisová, které zahajují proces stárnutí listů. V důsledku tohoto procesu se začne rozkládat chlorofyl, pigment zodpovědný za zelenou barvu a fotosyntézu, a odhalí se další pigmenty přítomné v listech.
Tyto dříve skryté pigmenty jsou karotenoidy a antokyany, které dodávají listům žluté, oranžové, červené a fialové odstíny. Změna barvy listů je výsledkem rozpadu chlorofylu a otevření dalších pigmentů, které vytvářejí charakteristickou podzimní krajinu. Mezitím se na spojnici listu a větve začne vytvářet opadová vrstva tvořená korkovými buňkami, která postupně přeruší tok vody a živin do listu.
V závěrečné fázi procesu procházejí buňky řezné vrstvy lignifikací, která dále oslabuje spojení mezi listem a větví. V důsledku toho může i malý poryv větru způsobit pád listu na zem. Odlistěný strom je lépe připraven na zimní podmínky a opadané listy se rozkládají, čímž obohacují půdu o živiny potřebné pro další vegetační období.
Stromy mají různé strategie přežití zimy
Ne všechny stromy se rozhodnou shodit listy před zimou; jehličnany si vyvinuly alternativní strategii přežití . Jejich jehlicovité listy jsou úzké, pokryté silnou vrstvou vosku a obsahují méně žaludků, což minimalizuje ztráty vody. Jehlice navíc obsahují pryskyřice a další látky, které je chrání před nízkými teplotami a mrazem.
V drsných klimatických podmínkách, jako je tajga nebo tundra, převažují jehličnaté stromy, které díky svým adaptačním schopnostem mohou provádět fotosyntézu i v náročných zimních podmínkách. Jejich schopnost uchovávat si jehličí po několik let jim umožňuje efektivně využívat krátká období, která jsou příznivá pro růst. I mezi jehličnany však existují výjimky; modříny v zimě shazují jehličí a kombinují tak strategie listnatých a jehličnatých stromů.
Jiné stromy používají ještě další způsoby přežití přizpůsobené konkrétním podmínkám prostředí. Například bříza a osika hromadí ve svých buňkách chemické látky, jako jsou cukry a alkoholy, které působí jako přirozené nemrznoucí látky a snižují teplotu srážení buněčné mízy. Naproti tomu dub anglický a habr obecný mají silnější kůru, která působí jako izolace a chrání vnitřní tkáně před nízkými teplotami.
