Kāpēc koki rudenī zaudē lapas?
Lapu kokiem mērenā klimata joslā ir jātiek galā skarbie ziemas apstākļikam raksturīga zema temperatūra un ierobežots saules starojums. Šādos apstākļos lapu kopšana kļūst tām enerģētiski nelabvēlīga, jo process fotosintēze to lielā mērā ierobežo gaismas trūkums. Turklāt lapas ir pakļautas sala bojājumiem, kas izraisa augu šūnu un audu iznīcināšanu. Nometot lapas, koki samazina bojājumu risku un tie ietaupa enerģiju, kas nepieciešama, lai pārdzīvotu ziemu.
Vēl viens svarīgs iemesls ir ūdens taupīšana. Ziemas mēnešos ūdens sasalst un kļūst mazāk pieejama koka sakņu sistēmai. Lapām savukārt ir stomatīti, caur kuriem notiek transpirācija, ti, ūdens iztvaikošana no auga virsmas. Noņemot lapas, koks samazina virsmu, caur kuru tas zaudē ūdeni, kas ir ļoti svarīgi izdzīvošanai fizioloģiskā sausuma apstākļos. Tādā veidā augs pasargā sevi no dehidratācijas.
Pēdējais faktors ir koku dzīves cikls un to dabiskā vide pielāgošanās mainīgajiem gadalaikiem. Lapu nobiršana ļauj augam nonākt miera stāvoklī, kura laikā auga vielmaiņa palēninās. Koks izmanto iepriekš uzkrātās enerģijas rezerves, kas uzkrātas stumbrā, zaros un saknēs. Šis miera periods ir nepieciešams, lai koks varētu pārdzīvot skarbos ziemas apstākļus un sagatavoties tiem lppjaunaudze pavasarī.
Kāds ir lapu nobiršanas process?
Lapu nobiršanas process ir sarežģīts fizioloģiskais mehānismskas sākas, dienām kļūstot īsākām un zemākām temperatūra. Koki reaģē uz šīm vides izmaiņām, ražojot īpašus hormonus, piemēram, etilēnu un abscisīnskābi, kas ierosina lapu novecošanās procesu. Šī procesa rezultātā sāk sadalīties hlorofils, pigments, kas ir atbildīgs par zaļo krāsu un fotosintēzi, atklāj citus lapās esošos pigmentus.
Šīs iepriekš slēptās krāsvielas ir karotinoīdi un antocianīni, kas lapām piešķir dzeltenas, oranžas, sarkanas un purpursarkanas nokrāsas. Lapu krāsas izmaiņas ir hlorofila degradācijas un citu pigmentu izpaušanās rezultāts, kas rada raksturīgu rudens ainavu. Tikmēr lapas un zara krustojumā sāk veidoties abscissijas slānis, kas sastāv no korķa šūnām, kas pakāpeniski pārtrauc ūdens un barības vielu plūsmu uz lapu.
Procesa beigu fāzē šūnas griešanas slānī iziet lignifikācijukas vēl vairāk vājina saikni starp lapu un zaru. Tā rezultātā pat neliela vēja brāzma var izraisīt lapas nokrišanu zemē. Defoliēts koks ir labāk sagatavots ziemas apstākļiem, un kritušās lapas sadalās, bagātinot augsni ar barības vielām, kas nepieciešamas turpmākās augšanas sezonas.
Kokiem ir dažādas ziemas izdzīvošanas stratēģijas
Ne visi koki nolemj nomest lapas pirms ziemas; koki skujkoku ir pastrādājuši alternatīva izdzīvošanas stratēģija. Viņu adatveida lapas ir šauras, pārklātas ar biezu vaska slāni un satur mazāk stomatu, kas samazina ūdens zudumu. Turklāt adatas satur sveķus un citas vielas, kas aizsargā tās no zemas temperatūras un sala bojājumi.
Bargā klimatā, piemēram, taigā vai tundrā, dominē skuju koki, un, pateicoties to pielāgošanās spējai, tie var veikt fotosintēzi pat sarežģītos ziemas apstākļos. Viņu spēja saglabāt adatas vairākus gadus ļauj tiem efektīvi izmantot īsus augšanas veicināšanas periodus. Tomēr pat skujkoku vidū ir izņēmumi; lapegle ziemā izmet skujas, lapu koku un skuju koku stratēģijas apvienošana.
Citi koki izmanto pat dažādas izdzīvošanas metodes, kas pielāgotas to īpašajām vajadzībām vides apstākļi. Piemēram, sudrabbērzs un apse savās šūnās uzkrāj ķīmiskas vielas, piemēram, cukurus un spirtus, kas darbojas kā dabiski antifrīzi, pazeminot šūnu sulas koagulācijas punktu. Savukārt kātainozols un parastais skābardis attīstīt biezāku garozukas darbojas kā izolācija, aizsargājot iekšējos audus no zemām temperatūrām.
