Магия природы: ученые объяснили, что вызывает смену листьев на деревьях осенью (фото)
Ученые продолжают активно изучать процесс изменения цвета листьев во время осеннего сезона. Если химические трансформации известны ученым очень хорошо, то причина эволюции деревьев к способности менять бары остается предметом дискуссий.
Биологи знают, что желтые оттенки появляются из-за каротиноидов, которые становятся видимыми после разрушения хлорофилла. В то же время красные и пурпурные возникают благодаря одновременному исчезновению хлорофилла и синтеза антоцианов, сообщает BBC.
Ученые отметят, что яркие цвета листьев появились относительно поздно — с момента, как растения научились повторно поглощать хлорофилл. Исследование 2368 видов лиственных деревьев в умеренных широтах показало, что 290 видов краснеют, а 378 — желтеют осенью. При этом красные цвета эволюционировали не менее 25 раз, а желтые — 28 раз, что свидетельствует об их адаптивной роли.
Самые яркие осенние листья растут в Восточной Северной Америке и Восточной Азии: в Северной Америке краснеет примерно 89 видов деревьев, в Восточной Азии — 152, тогда как в Северной Европе таких только 24. Уровень солнечного излучения и резкие перепады температур могут объяснять большую интенсивность цветов в этих регионах.
Среди главных гипотез — теория фотозащиты, по которой антоцианы могут защищать листья от чрезмерного солнечного света во время старения.
"Это называется повреждением от активного кислорода. В Восточной Северной Америке в сентябре и октябре очень много солнца, и это создает более сильное естественное давление, чтобы "надевать солнцезащитный крем", — объясняет эволюционный биолог из Университета Вашингтона в американском Сент-Луисе Сюзанна Реннер.
Второй популярной гипотезой является коэволюция с насекомыми. Она говорит, что яркие красные листья могут служить сигналом для отпугивания листогрызущих вредителей, таких как тля.
В то же время исследователи отмечают, что насекомые не воспринимают красный цвет так, как люди, и он для них выглядит темным или мертвым. Желтый цвет, наоборот, активирует рецепторы насекомых и привлекает их внимание.
"Некоторые результаты, поддерживающие эту гипотезу, все еще выглядят достаточно обоснованно", — добавляет эколог из Колледжа Колби в Уотервилле, Мэн (США) Аманда Галлинат.
В то же время эволюционный эколог из Университета Линкольна Дэвид Уилкинсон предполагает, что оба механизма — фотозащита и сигнализация для насекомых — могут работать одновременно.
"Нет оснований думать, что это должно быть только одно или только другое", — указывает специалист.
Журналисты добавляют, что дополнительным фактором являются климатические изменения, которые влияют на яркость и время появления осенних красок. Теплые осени и засуха делают цвета тусклыми, особенно у растений с поверхностной корневой системой, которые наиболее уязвимы к дефициту воды.
Ранее Фокус сообщал о том, какие изменения претерпевает листва осенью. Растения используют набор пигментов для производства энергии из солнечного света, и осенью некоторые из них становятся более заметными, чем другие.
Впоследствии стало известно, что ученые делают из листьев "идеальные солнечные панели". По словам ученых, природа "нашла идеальное решение" для преобразования солнечной энергии, которое можно использовать в производстве электричества.