Почему наступает осень и желтеют листья. Конспект НОД «Почему желтеют листья?» в подготовительной группе. Почему листья зеленые
Мы привыкли к тому, что осенью листва желтеет и деревья сбрасывают до весны их. Любуемся жёлтой листвой, восхищаемся романтизмом осени, но не знаем, отчего же всё-таки происходит пожелтение листьев. А этому, оказывается, есть научное объяснение.
Долгие годы учёные изучали листья и то, как они меняют свой цвет осенью. Молекулы , отвечающие за яркие оттенки жёлтого и оранжевого, уже не являются загадкой, а почему листья приобретают красный цвет пока остается тайной.
Реагируя на смену температуры воздуха и меньшее количество дневного света, листья перестают вырабатывать хлорофилл (который придает зелёный цвет), поглощающий синий и частично красный свет, излучаемые Солнцем. Так как хлорофилл чувствителен к холоду, некоторые изменения в погоде , такие как ранние заморозки, "отключат" его выработку быстрее обычного.
В это время оранжевые и жёлтые пигменты, называемые каротиноиды (которые также можно встретить в моркови) и ксантофиллы светят через листья, у которых не осталось зелёного цвета. "Жёлтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг
"Желтый цвет присутствует в листьях всё лето, но его не видно, пока не исчезнет зелёный" говорит Пол Шаберг (Paul Schaberg), физиолог растений из Лесной службы США. Но у учёных пока мало информации о красном цвете, который появляется у некоторых листьев осенью. Известно, что красный цвет происходит от антоцианидов , которые, в отличие от каротиноидов, вырабатываются только осенью. Антоцианиды также придают цвет клубнике, красным яблокам и сливам.
Деревья вырабатывают антоцианиды, когда чувствуют смену в окружающей среде - заморозки, ультрафиолетовое излучение, засуху и/или грибок . Но красные листья также являются признаком болезни дерева. Если вы заметили, что листья дерева раньше обычного (в конце августа) стали красного цвета, вероятнее всего дерево страдает от грибка, или оно было где-то повреждено человеком.
Почему дерево тратит свою энергию, чтобы выработать
новые антоцианиды в листе, когда этот лист вот-вот опадёт?
Пол Шаберг считает, что если антоцианиды помогают листьям оставаться на дереве дольше, они могут помочь дереву впитать больше полезных веществ до того, как листья опадут. Дерево может использовать впитанные ресурсы, чтобы расцвести в следующем сезоне.
Антоцианины
Тема антоцианинов немного сложнее для изучения, нежели остальные компоненты деревьев. Несмотря на то, что все деревья содержат хлорофилл, каротин и ксантофиллы, не все вырабатывают антоцианины. Даже те деревья, которые имеют антоцианины, вырабатывают их только при определённых условиях. До того, как дереву избавиться от своих листьев, оно пытается впитать как можно больше питательных веществ из листьев, и в этот момент в роль вступает антоцианин.
У учёных есть несколько ответов на вопрос, почему некоторые деревья вырабатывают это вещество, и листья меняют свой цвет.
Самая распространённая теория говорит о том, что антоцианины защищают листья от переизбытка солнечного света, при этом позволяя дереву впитывать полезные вещества, хранящиеся в листьях. На дереве эти пигменты играют роль солнцезащитного крема , блокируя опасное излучение и охраняя листья от переизбытка света. Они также защищают клетки от быстрого замерзания. Их пользу можно сравнить с пользой антиоксидантов.
Большое количество солнечного света, сухая погода, морозная погода, низкий уровень питательных веществ и другие стрессовые факторы повышают концентрацию сахара в древесном соке . Это запускает механизм выработки большого количества антоцианинов в последней попытке накопить энергию, чтобы пережить зиму.
Учёные полагают, что изучение антоцианидов поможет понять уровень болезни каждого дерева. Это, в свою очередь, в будущем даст более понятную картину о проблемах окружающей среды. Как говорил персонаж книги и мультфильма Лоракс: "Цвет деревьев однажды сможет сообщить нам, что чувствует на данный момент дерево".
Иногда мы забываем или не знаем банальных вещей, с которым сталкиваемся каждый день. К таким вещам относится и осенний листопад. В частности, почему осенью листья желтеют и опадают не могут объяснить зачастую вполне солидные люди. Но мы попытаемся сделать это без лишней научной волокиты. При этом вы узнаете некоторые интересные факторы такого явления.
Циклы жизни деревьев
Начнем с того, что дерево имеет несколько циклов жизни. Это:
- Летний;
- Зимний;
- Осенний;
- И весенний периоды.
Так, летом растение активно развивается. Осенью оно готовится к зиме, зимой впадает в анабиоз, а весной пробуждается, поглощая наибольшее количество питательных веществ.
В рамках осеннего цикла и происходит листопад. Его провоцирует сокращение светового дня, холод и генетическая установка.
Если с холодом и светом все ясно, то генетическая установка — это сигнал сбрасывать листву несмотря ни на что. Он заложен еще при рождении. И даже если у нас наступит вечное лето, то деревья все равно будут пару месяцев спать. Только возможно, что некоторая часть листьев все же сохранится.
Почему листья желтеют и падают с деревьев?
Пожелтение всего и вся происходит благодаря скудному питанию. Корни меньше качают жидкость, а солнце не позволяет активно фото синтезировать.
Таким образом, зеленый пигмент хлорофилл вырабатывается плохо. Его заменяют иные пигменты, такие как каротин. А они то, как раз желтые и багряные.
Стоит отметить, что желтизна есть в листьях всегда. Просто летом ее перебивает хлорофилл.
И вот еще что интересно, осенью в дождливую погоду листья желтеют меньше. А солнце как раз, дает яркие краски.
Это связано с тем, что хлорофилл как бы выгорает, когда его мало. Поэтому ультрафиолет, зеленящий листву весной, наоборот красит ее осенью.
Теперь о падении листвы. Согласно генетической установке, на ветках деревьев при пониженном питании образуется пробковый слой. Он как бы отделяет ножку листа от поверхности. В итоге, лист падает при небольшом давлении или же под собственной тяжестью.
Важно отметить, что даже опавшая листва содержит много питательных веществ для насекомых. Поэтому с точки зрения биологии, выбрасывать листву неправильно.
Откуда пошел листопад?
Вообще, деревья стали жить циклами благодаря всемирному похолоданию. Этот феномен позволяет им выжить. Дерево закупоривает точки, оставшиеся после листьев. А корень начинает в разы меньше качать воду.
Таим образом, происходит огромная экономия питательных веществ. Она дает возможность впасть в сон и пережить зиму. Без листопада сделать такое было бы уже невозможно.
Кстати говоря, своего рода листопад есть и у хвойных растений. Но он происходит не сразу. Поэтому увидеть его сложно. Но если посмотреть под хвойное растение, то там тоже можно найти своеобразный ковер из «колючих листьев».
Как только проходит лето неугомонные детские голоса начинают вопрошать – «Так почему листья растений осенью желтеют? »
Все лето деревья гордо стоят с ярко зелеными кронами, но когда наступает осень, солнышко уже так не греет, все чаще небо хмурится тучами и моросит дождик – вот тогда растения начинают менять окраску. Их листья краснеют, желтеют,становятся оранжевыми – и осенний лес начинает казаться особенным волшебным местом.
Летом в листве деревьев содержится очень много пигмента хлорофилла, именно он окрашивает листья в зеленый цвет. Этот пигмент жизненно важен для любого дерева – с помощью хлорофилла на свету растение из углекислого газа и воды синтезирует сахар – глюкозу. И из этого сахара — все остальные питательные вещества. Таким образом, хлорофилл кормит растение.
Но в зеленых листьях не только хлорофилл присутствует, есть и другие пигменты
- - желтый – растительный пигмент ксантофилл
- — красный – этот красивый цвет проявляется благодаря пигментам антоцианам
- — оранжевый – пигмент каротин , этот же пигмент в большом количестве содержится в моркови, именно поэтому морковь имеет такую ярко – оранжевую окраску.
Летом все эти пигменты не заметны, так как их скрывает большое количество зеленого хлорофилла. Но осенью, жизнедеятельность в листьях затухает, и хлорофилл понемногу начинает разрушаться. Вот тут и начинают проявляться все остальные «цветные» пигменты — таким образом осенью листья растений желтеют и опадают.
Чем солнечней стоит погода осенью, тем быстрей разрушается в растениях хлорофилл. А в пасмурную дождливую осень листья на деревьях дольше остаются зелеными. Но если после затяжных дождей быстро наступает солнечная погода, или как еще называют это время – «бабье лето», то зеленая окраска листьев за 1-2 дня меняется на золотисто – красные тона.
Красный пигмент – антоциан – в отличие от хлорофилла, не связан с пластическими образованиями, а растворен в клеточном соке. Когда температура снижается, антоциана в клеточном соке становится гораздо больше. Поэтому красный цвет деревьев осенью говорит о затухании жизнедеятельности листьев – листва готовится к опадению.
Почему осенью листья желтеют и опадают
Дачный сезон заканчивается с последними опавшими листьями с деревьев и кустарников. У многих людей оголённые растения вызывают уныние и тоску по лету. А ведь осень прекрасна! Недаром столько поэтических строк посвящено этому времени года. Почему листья у одних растений краснеют, а у других желтеют? И почему листья опадают?
Листопад - самый яркий признак осени. Это растения приспосабливаются к неблагоприятным условиям сезона. Сезонная изменчивость растений начинается с северных широт и постепенно движется на юг. Листопад повторяется каждый год и всегда приводит нас в восторг своими яркими красками - от жёлтых и оранжевых до розовых и пурпурных. Листья облетают даже с вечнозелёных растений в субтропиках и тропиках. Только там они падают не все сразу, а постепенно в течение всего года, и от того это не так заметно.
Осенью становится холоднее, и вода в растения поступает из корней к листьям в замедленном темпе. Но это не главная причина листопада. Наступление неблагоприятных условий является сигналом для перехода растений в новый цикл жизни, что заложено в генетический код. Это указывает нам на то, что осеннее сбрасывание листьев не является прямым следствием наступивших неблагоприятных условий. Оно вместе с зимним периодом покоя входит в самый цикл развития растения. Есть также способ убедиться в том, что листопад - процесс физиологический. Отчего же лист отделяется от ветки? Оказывается, с наступлением холодов у основания черешка, где лист прикреплён «листовой подушечкой» к ветке, образуется пробковый слой. Клетки этого слоя имеют гладкие стенки и легко обособляются друг от друга. Стоит дунуть ветру чуть посильнее, и лист отделяется от пробкового слоя.
Зелёный цвет листьев летом обусловлен большим количеством пигмента хлорофилла, содержащегося в них. Этот пигмент «кормит» растения, так как именно с его помощью на свету растение из углекислого газа и воды синтезирует органические вещества и в первую очередь основной сахар - глюкозу, а из него - все остальные питательные вещества. В состав хлорофилла входит железо, а при его разрушении образуются оксиды, которые имеют буро-жёлтые цвета. Разрушение хлорофилла интенсивнее происходит на свету, то есть в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зелёную окраску. При наступлении осенью солнечных дней листья приобретают золотисто-красные цвета.
Однако наряду с хлорофиллом зелёные листья содержат и другие пигменты - желтый ксантофилл и оранжевый каротин (он определяет цвет корнеплодов моркови). Летом эти пигменты незаметны, так как замаскированы большим количеством хлорофилла. Осенью же по мере затухания жизнедеятельности в листе хлорофилл постепенно разрушается. Тут-то и проявляются в листе жёлтые и красные оттенки ксантофилла и каротина.
Помимо золотых, осенние наряды деревьев содержат багряные оттенки. Этот цвет обусловливает пигмент, который называется антоцианом. В отличие от хлорофилла, антоциан не связан внутри клетки с пластическими образованиями (зернами), а растворён в клеточном соке. При понижении температуры, а также при ярком свете количество антоциана в клеточном соке увеличивается. Кроме того, остановка или задержка синтеза питательных веществ в листве также стимулируют синтез антоцианов.
Опавшие листья ещё несколько дней могут сохранять форму и цвет, а затем они начинают усыхать и приобретать бурый не очень приятный для глаза цвет. Часть листьев остается на месте под деревьями и кустарниками, а часть ветер уносит за пределы участка. У садовода из эстетических соображений зачастую возникает соблазн очистить почву от опавших листьев. А надо ли? Ведь в листьях содержатся те же химические соединения, что были взяты растениями из почвы. Правда, они приобрели несколько иной химический состав и вошли в образованное растением органическое вещество. Попав на поверхность почвы, листья становятся «добычей» великого множества различных живых организмов. Среди них наиболее важная роль в утилизации листьев принадлежит дождевым червям. Продукты их жизнедеятельности (экскременты червей называются капролитами) содержат весь набор элементов питания для растений почти в готовом виде. Так что листья, попав в биологический круговорот веществ, вернули почве, то, что когда-то получили в растении.
А теперь решайте сами - убирать листву из-под деревьев или нет? Есть два пути сохранения полезных свойств опавшей листвы. Первый - оставить на месте до весны, с последующей перекопкой. При этом листья будут утеплять верхний слой почвы. Второй путь будет несколько сложнее, и длиться дольше. Собрать листья в компостную яму и через год-два вернуть под деревья в перепревшем виде.
В. А. Рассыпнов , профессор АГАУ
Порой осень предстает перед нами в сером цвете. Хмурое свинцовое небо, серая стена дождя – легко впасть в уныние. Но есть и яркое пятно для поднятия настроения! Осенний окрас деревьев всегда восхищает и радует глаз.
Почему листья зеленые
Зеленым цветом листья обязаны пигменту хлорофиллу. Именно это вещество обеспечивает растениям на свету синтез кислорода и других важных веществ из углекислого газа и воды. Хлорофилл активно вырабатывается в теплое время года, когда деревья получают достаточно питательных веществ и влаги из почвы.
Полученный при синтезе кислород деревья отдают в атмосферу, а остальные вещества поглощают сами. С наступлением осени активность деревьев снижается, они получают все меньше питания из почвы. Листва же для продолжения процесса фотосинтеза продолжает вытягивать питательные вещества из ствола. В свою очередь дерево, чтобы сохранить запасы веществ на время зимовки, начинает забирать из листьев магний, что ведет к разрушению хлорофилла. Как только зеленый пигмент начинает разрушаться, проявляются другие оттенки. Почему один листок красный, другой – желтый, а третий – пестрый, как палитра художника? Оказывается, дело в химическом составе.
От чего зависит окрас листьев
- Желтый цвет мы можем увидеть благодаря пигменту ксантофиллу.
- За оранжевый окрас отвечает каротин.
- Багряными и красными листья становятся под влиянием антоциана. Он растворен в клеточном соке листа, а количество пигмента увеличивается при ярком свете и понижении температуры.
Пигменты всех этих цветов присутствуют в клетках растения всегда, но в период активной выработки хлорофилла зеленый цвет перекрывает все остальные. А вот бурым или коричневым листок становится уже тогда, когда полностью теряет красящие пигменты. В это время нам становятся видны пустые клеточные стенки, которые имеют коричневый окрас.
Когда листья могут менять цвет
Как правило, цвет листвы меняется осенью, ведь именно в это время года уровень жизнедеятельности растений снижается. На улице становится холоднее, и деревья получают все меньше питательных веществ из почвы. Хлорофилл начинает разрушаться.
При этом активнее всего его разрушение происходит на свету. Если погода на улице пасмурная и дождливая, то дубы, клены, березы останутся зелеными дольше. Если же на улице стоят ясные солнечные деньки, то деревья гораздо быстрее сменят свой окрас.
В жаркое и засушливое лето, когда растениям недостает влаги, а солнечного света в избытке, листья также могут лишиться хлорофилла и зеленого цвета.
Что происходит осенью с хвойными деревьями
Сохраняют зеленый цвет с наступлением холодного времени года представители хвойных: ели, сосны, пихты, можжевельник. Это объясняется тем, что площадь их «листвы» мала, и им требуется немного питательных веществ для поддержания жизнедеятельности.
Но даже и хвойные теряют иголки, только происходит это постепенно. Хвоя заменяется не одновременно, а частями.
Поймайте и сохраните яркие мгновения осени
Окрашенная листва сохраняется в лесах и парках совсем недолго, активность растений снижается и постепенно сходит на нет, они «засыпают». Между листом и стволом появляется специальный пробковый слой, и лист отделяется от ветки. Пройдет совсем немного времени, и деревья уже будут стоять совершенно голые.
Яркие краски и красота осени мимолетны. Успейте насладиться этими мгновениями и запечатлеть их в памяти. Приятное осеннее времяпрепровождение – это прогулка по красочному лесу или парку, когда под ногами шуршат мягкие листочки сочных оттенков. Только в это время году в лесу можно застать особенную тишину, когда шорох листвы отчетливо слышен.
Незабываемые ощущения подарит прыжок с разбегу в мягкую кучу из разноцветных свежеопавших листьев, главное – нагрести побольше! Такое развлечение придется по душе и взрослым, и детям.
Окрашенные в разные цвета листики выглядят очень живописно. Соберите красивый букет из высохшей листвы: он простоит долго и будет радовать вас, принося в дом солнечное настроение.
Из недавно опавших, еще сочных листьев можно собрать красочный альбом с гербарием. Положите пестрые листочки между страницами альбома или книги. Они скоро высохнут, а позже, пролистав альбом, вы сможете вдохнуть ароматы осени.
Создание такого альбома можно превратить в интересную и познавательную игру для детей. Соберите разные листья, разложите их между страницами, и подпишите, какому дереву какой листок принадлежит.
Любое время года прекрасно. Осень дарит нам радугу красок в парках, аллеях и лесах. Будьте открыты для таких подарков и разделите их со своими близкими!
