Установлены закономерности появления осенью красных листьев,

Фото из журнала Nature.

Ученые нашли новые закономерности в появлении осенью красных листьев. Эмили Хабинк (Emily Habinck) из университета Северной Каролины в Шарлотте доказывает, что красные листья обычно появляются у деревьев, растущих на бедной почве, а желтые - на богатой, поскольку красные листья позволяют эффективнее использовать содержащиеся в них питательные вещества в условиях их дефицита, сообщает журнал Nature.

Осенью в листьях прекращается постоянный синтез зеленого пигмента хлорофилла, необходимого для фотосинтеза. После этого листья изменяют цвет и опадают. До их падения дерево стремится извлечь из них все питательные вещества и запасти их на зиму в стволе и корнях, особенно это важно для деревьев, растущих на бедной почве.

Когда хлорофилл в листе распадается, тот теряет зеленую окраску и цвет его начинают определять желто-оранжевые пигменты каротиноиды. Каротиноиды не появляются специально к осени, они есть в листе всегда, но пока в листе много хлорофилла, каротиноиды не влияют на его цвет.

Часто появление красного цвета объясняют таким же образом, однако многие ученые придерживаются мнения, что это неверно: красный цвет листьям придает пигмент антоциан, который обычно начинает синтезироваться как раз осенью, когда распадается хлорофилл. Зачем деревья тратят энергию на синтез нового пигмента в листьях, которые все равно скоро опадут и которые нужны только затем, чтобы извлечь из них остающиеся питательные вещества, не вполне ясно.

Одна из многочисленных гипотез на этот счет гласит, что пигмент защищает ослабленные и уязвимые листья от солнечного света, позволяя им продержаться как можно дольше, чтобы дерево могло извлечь из них как можно больше питательных веществ. Это подтверждается наблюдениями - в холодную ясную осень красных листьев обычно больше - и экспериментами с искусственно выведенными деревьями.

Хабинк исследовала поведение красного клена и амбрового дерева (ликвидамбра) и обнаружила, что в возвышенных районах, где почва беднее, у этих деревьев листья гораздо краснее, тем у представителей тех же видов на плодородных заливных территориях. Данные Хабинк подтверждают, что смысл синтеза антоцианов - помочь листу продержаться как можно дольше и позволить дереву эффективнее запастись питательными веществами.

Коллеги Хабинк планируют провести более масштабную проверку корреляции между типом почвы и цветом листьев, используя для этого спутниковые данные.