Магия природы: ученые объяснили, что вызывает смену листьев на деревьях осенью

Фото: Pixabay

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.

Карпова Рада
Журналист ATinform