Почему елка вечнозеленая. Почему сосна и ель вечно зеленые. Как работает фотосинтез

Лиственные растения умеренного климата сбрасывают на зиму листву. Осенью клены, ясени, березы желтеют или краснеют, листья стремительно изменяют свой цвет, чтобы омертветь и опасть. Но хвойные вечнозеленые растения не вписываются в общий распорядок.

Только лиственница сбрасывает свои иголки, остальные же хвойные – ель, сосна, кедр и прочие, остаются зелеными на протяжении круглого года. Почему общий закон над ними не властен? Оказывается, на данный счет есть собственные закономерные причины. Природа оставляет елям зеленый цвет не случайно.

Лиственные растения и смена времен года

Растения с широкими листьями остаются зелеными летом, а на зиму сбрасывают листья полностью. Они все равно будут бесполезными в морозный период, так как устойчивостью к холоду не обладают, завянут при первых же заморозках. Потому от них проще избавиться, впав на холодное время в своеобразную спячку, чтобы отрастить свежую зелень уже весной.

Материалы по теме:

Почему осенью листья меняют цвет? Почему осенью листья желтеют?

Все молодые листики имеют зеленый цвет, который обеспечивается хлорофиллом. За счет данного вещества происходит фотосинтез – процесс, обеспечивающий растения питанием. Он происходит при наличии солнечного цвета, а его «побочным» эффектом становится выделение в атмосферу кислорода. Ночью, когда из-за темноты у растений нет возможности производить фотосинтез, они дышат как самые обычные земные существа, вдыхая кислород и выделяя углекислоту. Только присутствие хорошего освещения позволяет им действовать иначе.


В жарких странах, где нет губительных для листвы заморозков, а солнечного освещения достаточно круглый год, местные растения остаются вечнозелеными. Среди хвойных южным признается разве что кипарис и некоторые сосны, преимущественно горные. В большинстве своем хвойные – типичные северные растения. В суровых широтах лето короткое, солнца меньше. Лиственным выгоднее избавляться от листвы каждый год, чтобы пережить зиму – с ней же сбрасывается лишняя влага, которая могла бы создать угрозу растрескивания ствола на морозе. Из листьев исчезает хлорофилл, они обретают яркие оттенки, затем опадают. Но хвойным растениям нет необходимости впадать в спячку.

Материалы по теме:

Почему «сентябрь» означает седьмой, если на самом деле он девятый?

Зачем елке иголки?


Тонкие, длинные иголки способны переносить холода, им не угрожают привычные зимние риски. Они представляют собой видоизмененные листья, которые отличаются минимальной поверхностью, компактностью. Это уменьшает полезную площадь, на которой может происходить фотосинтез, однако снижает также риск повреждения холодом, ветрами. Проблемы с малой площадью отдельной иголки для фотосинтеза с легкостью решаются густотой хвои.

Что помогает иголке пережить зиму?

Смолистый сок помогает иголкам не замерзать, не отмирать при пониженных температурах зимой, воды же они содержат меньше, чем листья обычных деревьев, это делает их менее уязвимыми к морозам. Кроме того, каждая хвоинка имеет тонкую, но плотную восковую пленку, которая тоже играет защитную функцию. В сильные морозы часть хвои действительно может отмереть, но это будут исключительно молодые побеги, которые еще не успели создать достаточную защиту от капризов природы.

Почему хвойные деревья всегда зеленые?

Ели не впадают в спячку, хотя рост зимой замедляется, фактически останавливается. Новые побеги появляются в весеннее время, шишки перецветают и формируются летом, когда тепло. Зимой же растение просто продолжает очень медленное существование. Хлорофилл иголки не покидает, они остаются зелеными. Именно по этому хвойные деревья всегда зеленые. Для их поддержания нужно совсем мало полезных веществ, колючая крона не обременительна для дерева, смысла сбрасывать ее нет.

Если сравнить любое хвойное дерево с любым лиственным, то в первую очередь в глаза бросится такое отличие - у одного на ветвях хвоинки, а у другого - листья. Однако, несмотря на свои различия, даже эти части растения похожи друг на друга. Ведь и у тех, и у других зеленый цвет. У них одна и та же биологическая функция - они вырабатывают сок, жизненно необходимый для дерева.

Этот сок называется сахарозой или живицей. Он питает как само дерево, так и созревающие на нем плоды. Без него никакое дерево не смогло бы жить.

Почему эти органы имеют зеленый цвет, каждый знает еще из школьных курсов биологии. Наверное, никакое другое ботаническое слово не повторяется в школе так часто, как название процесса «фотосинтез». По-другому этот процесс можно назвать «дыханием» растения. В результате поглощения листьями или хвоинками атмосферного углекислого газа в их органических клетках образуется хлорофилл, а в воздух выделяется кислород.


Хлорофилл имеет зеленый цвет, поэтому соответствующий окрас приобретают и органы растения, где он присутствует. Все очень просто, но новый вопрос возникает с наступлением осени. Если предыдущее сравнение хвоинок и листьев проводилось летом, то следующее необходимо провести во время «пышного природы увяданья».

Все прекрасно знают, что листва перед наступлением зимы опадает, предварительно пожелтев или приняв какой-либо другой окрас, например красный или багряный. Если сравнить осенний лист с осенней хвоинкой, то отличий между ними будет больше, чем летом. Теперь они будут различаться не только формой, но и цветом. Листья стали желтыми, а хвоинки как были зелеными, так таковыми и остались. Более того, такой же цвет они будут иметь и зимой, и весной, и следующий летом, и т. д.

Но как же такое может быть, если и у тех органов, и у других одна и та же биологическая функция? Все дело в форме этих органов. Листья имеют слишком большую площадь, и поэтому не могут переносить суровые условия. Если бы листва на дереве осталась к наступлению зимы, растение погибло бы от недостатка влаги, так как с большой площади испаряется очень много воды. Хвоинки же сосны и ели очень тонкие, площадь у них маленькая, поэтому такие деревья могут переносить длительную засуху, и в зимний период они не останутся без необходимого количества воды.

Также благодаря своей малой площади хвоинки защищены от налипания снега. Если бы они имели такую же площадь как листья, на них налипало бы много снега, и под его тяжестью ветви ломались бы. В общем, соснам и елям ничего не мешает даже зимой оставаться такими же зелеными, какими они бывают и летом.

В них по-прежнему остается хлорофилл и выполняет свою основную функцию. А лиственные деревья вынуждены сбрасывать листву и впадать в своеобразную зимнюю спячку, дабы благополучно пережить суровые условия и с наступлением весны снова начать обогащать нашу атмосферу кислородом.
(Старых А.А.)

Сделайте ДОБРО, ПОДЕЛИТЕСЬ этой страницей в соц. сетях

Одноклассники


Почему желтеет хвоя у туи и других хвойных растений осенью!
Почему желтеет хвоя?
Горная сосна в ландшафтном дизайне Кедр сибирский, сосна кедровая (Cedrus)
Какие хвойные посадить на участке?

Густые еловые лапы не пропускают в лес злой леденящий ветер, потому-то в нем и теплее. От того в ельник и летят в непогоду различные , чтобы найти себе укрытие. В густых пушистых ветвях, под заснеженными еловыми лапами, словно под крышей находят они себе приют целыми стайками.

Но почему, же осенью у всех деревьев листья желтеют , и зимой опадают, а елочка, как стояла зеленая, так и стоит, не меняя цвета и не теряя своих иголочек-листьев? Потому что иголочки-хвоинки это тоже самое, что для остальных деревьев листочки. В каждой иголочке все те же зеленые хлорофилловые зернышки. Правда в иголочке их куда меньше, чем в обычных листьях, но зато их так много, что елке позавидует самое раскидистое дерево.

Елочка зимы не боится

Если сбросит елочка осенью свой зеленый наряд , то ей, бедной и всей весны не хватит, чтобы снова вырастить густую хвою. Ведь листья обычных деревьев так устроены, что готовят строительный материал для веток и стволов гораздо быстрее, чем хвоинки. Поэтому елочка приспособилась, чтобы не отставать в росте, просыпаться раньше лиственных деревьев, а засыпать позже.

Тяжести снега, елочка тоже не боится, потому что веточки у нее гибкие, прочные и снежный покров их только согнет, а сломать не сможет. Но не думай, что елочка никогда не меняет своего зеленого наряда. Она меняет его медленно, постепенно и в течение девяти лет полностью обновляет свои листья-иголки.

И в самый лучший для детей праздник Новый год , елочка самая желанная гостья в каждом доме, школе, детском саду. Стоит она – красавица, украшенная игрушками, и радует детишек своим дивным запахом свежей хвои и вечно зеленым нарядом.

А теперь, мой юный любознательный друг, отгадай загадку:

“зимой и летом, одним цветом”

Ведь ты уже догадался кто это? Не правда ли? 🙂

Редко кто из людей, с легкостью разгадывая простенькую детскую загадку «зимой и летом одним цветом», задумывался: а почему действительно так происходит в мире природы, что хвойные деревья – ель и сосна – вечнозеленые? Нет, почему зеленые, понятно. Все помнят из школьных уроков биологии о таком природном пигменте зеленого цвета как хлорофилл, который является одним из главных участников процесса фотосинтеза, или, как говорят, «дыхания» растения.

Как работает фотосинтез

Листья поглощают из воздуха углекислый газ, через корневую систему в них попадает вода и минеральные соли. Хлорофилл под воздействием света преобразовывает полученные извне ингредиенты в глюкозу, которая и является основной пищей растения. На выработку питания для растения идет лишь незначительное количество поставляемой корневой системой воды, основная же ее масса испаряется через те же самые листья.

В холодное время года, когда земля замерзает, дерево уже не может получить достаточное количество воды, и во избежание чрезмерного испарения влаги через поверхность листвы, вынуждено сбрасывать последнюю.

Ель и сосна такой необходимости не испытывают. Ведь, по своей сути, хвоя этих деревьев - это листья. Они достаточно тонкие, покрыты восковой плотной оболочкой, что сводит к минимуму процент испаряемой ими влаги. Форма листка дерева в виде иголки позволяет максимально сбалансировать процесс поступления и испарения влаги деревом в зимнее время. Процесс фотосинтеза в таком случае становится постоянным.

Хвоя - удивительная разновидность листьев

Неверно было бы считать, что иголки на сосне или ели не опадают. Достаточно пройтись по лесу или парку, чтобы убедиться в ошибочности подобных предположений. Весь фокус в том, что иголки, отжившие свой срок, опадая, одновременно заменяются новыми. Вследствие этого дерево имеет постоянную устойчивую зеленую окраску своих листьев-иголок. Стоит заметить, что замена хвои на дереве происходит не сразу на всех ветвях одновременно. Этот процесс идет постепенно и размеренно.

Опадание хвои может происходить у разных видов сосны или ели с разной периодичностью. Минимальным сроком жизни хвоинки принято считать двенадцать месяцев. Более частое сбрасывание хвои говорит о том, что с деревом не все в порядке. Хвоя у большинства видов елей не опадает по несколько лет, а рекордсменом можно считать так называемую сосну остистую, хвоя которой удерживается на дереве до 43-45 лет.

У растений цвет листьев определяется составом окрашивающих растительных пигментов: зеленые хлорофиллы, красные и синие антоцианы, желтые флавоны, желто-оранжевые каротиноиды и темные меланины. Каждая из этих групп представлена несколькими отличающимися по химическому строению, по поглощению света и окраске пигментами.

Но почему зеленый?

Ель зеленого цвета из-за пигмента, который называется хлорофилл. Главная его функция — фотосинтез. Он поглощает солнечный свет и вырабатывает органические питательные вещества для растений в процессе фотосинтеза. Цвет хлорофилла, как и любого окрашенного вещества, обусловлен сочетанием тех лучей, которые пигмент не поглощает. Хлорофилл поглощает в основном синий и красный цвет, но отражает зелёный. Это и есть причина того, почему мы видим хвою зеленого цвета.

А почему она вечнозеленая?

Благодаря фотосинтезу и участию в нем хлорофилла. Площадь хвоинок мала, и поэтому дереву требуется совсем немного питательных веществ для поддержания жизнедеятельности. Маленькая площадь поверхности иголок также препятствует испарению большого количества влаги. Соответственно, у ели нет необходимости периодически менять свою хвою, а фотосинтез практически в полной мере обеспечивает растение необходимыми питательными веществами при неблагоприятных погодных условиях.