Як дерева переживають зиму і чому ялинки вічнозелені. ВІДЕО
Вас цікавило коли-небудь, чому дерева на зиму скидають листя, а хвойні на кшталт ялинки чи сосни – вічнозелені?
Як дерева переживають зиму, розповідає мультиком проект MinuteEarth.
Його переклав український проект "Цікава наука".
***
Викопні рештки рослин свідчать про те, що 250 мільйонів років тому на Землі не було жодного дерева, здатного існувати при температурах нижчих за температуру замерзання води.
Усі вони були пристосовані до існування в тропіках, де завжди тепло, є вода в рідкому стані, впродовж року їхнє листя у безпеці, і їм не загрожують морози.
Якби ви взяли тропічне дерево, древнє або сучасне, і перемістили його до Сибіру взимку, вода, що в ньому є, замерзла б і перетворилася на гострі кристалики льоду.
Вони проколювали б живі клітини у кожному листочку.
Сталося б те саме, що трапляється із салатом або шпинатом, коли вони замерзають.
Через холодну погоду вода у судинах дерев перетворюється на лід.
 |
| Фото: Jenmax/Depositphotos |
І в цьому льоду починають формуватися бульбашки повітря, яке раніше було розчинено у рідкій воді.
Сам лід не завдає великої шкоди дереву. Але коли він починає танути, залишаються бульбашки, що є проблемою для усієї системи водопостачання.
Вона залежить від міжмолекулярного притягання молекул води та їхньої здатності тягнути одна одну вгору проти сили тяжіння.
Повітряні бульбашки розривають ланцюжки молекул, суттєво перекриваючи потік води.
Тож щоб вижити у холодних умовах, деревам потрібно було уникати двох речей:
- Бульбашок у їхніх судинах;
- Пошкодження живих клітин кристалами льоду.
Першу проблему дерева вирішили ще до того, як залишили місця з теплим кліматом, тому що повітряні бульбашки у судинах були і під час посухи.
Коли дерева сумлінно висмоктують воду із землі, їхні судини можуть випадково всмоктати невелику кількість повітря.
Щоб цьому зарадити, дерева із посушливих тропіків розвинули тонші судини, у яких розвивається менше бульбашкових заторів, аніж у широких судинах їхніх кузенів з місцин з вологим тропічним кліматом.
Судинна система апаптованих до посухи дерев випадково виявляється готовою до холодів задовго до того, як вони починають поширюватися за межі тропіків.
ПОЧАВШИ ЗРОСТАТИ В ХОЛОДНИХ МІСЦЯХ, ДЕРЕВА РОЗВИНУЛИ 2 СПОСОБИ ЗАПОБІГАННЯ ЗАМЕРЗАННЯ ЛИСТЯ, ЯКИМИ ВОНИ КОРИСТУЮТЬСЯ ДОНИНІ:
1. Наповнення живих клітин концентрованим цукровим соком, природною версією антифризу.
Але деякі дерева, переважно хвойні вічнозелені – такі як сосни або ялини – використовують виключно цей спосіб і цілий рік тримають своє голкоподібне листя незамерзлим завдяки дуже сильному антифризу.
2. В той же час інші види, такі як клени чи берези, поєднують відносно невеликий рівень цукру в листі з його скиданням на зиму.
Так вони запобігають листяному обмороженню.
Ці техніки є унікальними способами адаптації до низьких температур.
Або, точніше кажучи, вони були такими, допоки дерева, що скидають листя, не повернулися до сухих тропіків.
Там їхня стратегія допомагає їм витримувати тривалі сезонні посухи, що трапляються у регіонах з мусонним кліматом.