Каждый знает, что лиственные деревья умеренных широт перед наступлением холодов сбрасывают свою листву. Некоторые деревья, например, осина, сбрасывает не только листву, но и часть своих ветвей. Причем сбрасываются живые, незасохшие веточки, на конце которых можно легко различить остроконечную почку, которая весной вполне могла бы распуститься.
Сбрасывание листвы имеет определеннй биологический смысл; оно помогает деревьям лучше перенести суровую зиму. Дерево без листвы за зиму теряет мало воды вследствие низкого испарения, ему не гросит высыхание.
Если рассматривать опавшие осиновые ветви, то можно заметить, что её поверхность излома ровная гладкая, а сам конец ветки напоминает гвоздь со шляпкой. Это свидетельствует о том, что ветка отделилась сама собой в совершенно определенном месте, подобно тому, как отделяется опавший лист. То есть, осина, а также дубы, вязы некоторые ивы, тополя намеренно избавляются от лишних ветвей. Особенно сильно такой ветвепад выражен у старых деревьев.
Эти деревья сбасывают те веточки, на которых лстья вырабатывают наименьшее количество питательных органических веществ; они не созидают новые вещества, а лишь поглощают уже имеющиеся.
Почему возникают "в багрец и золото одетые леса"? Как умирают осенние листья? Этот, казалось бы, простейший процесс не так уж прост, и возможно, в какой-то степени сможет пролить свет на процессы, лежащие в основе старения.
Изменения цвета листьев в начале осени связаны с распадом молекул хлорофилла. Белки, связанные с ним, распадаясь на аминокислоты, по системе капилляров транспортируются в стебли икорни растения и накапливаются там, образуя запасы азота, который будет необходим весной.
Кеннет Тименн - профессор биологии Калифорнийского университета в Санта-Крус - считает, что в процессе старения человека происходят сходные процессы. Он говорит: - "Растения чрезвычайно бережно обходятся со своим азотом. Накапливая и сохраняя его, они обеспечивают себя для весеннего возрождения. Для роста новых листьев посредством фотосинтеза растения располагают достаточным количеством углерода из углекислого газа, содержащегося в воздухе, и водорода из воды, которую они впитывают из почвы. И хотя содержание азота в воздухе составляет почти 80%, растения не могут использовать непосредственно. Он должен быть включен в состав соединений, таких, как нитраты, которые растения извлекают из почвы, или, как в случае бобовых, из азотсодержащих бактерий".
Процесс разрушения хлорофилла происходит в светлое время и в течение всего летнего периода, но в темноте хлорофилл восстанавливается. Именно этим объясняется тот факт, что листья утром оказываются более зелеными, чем вечером.
Красная окраска осенних листьев происходит вследствие накопления в них сахара, который через ряд последовательных превращений образует пигиент антоцианин. Осенними холодными ночами сахар из листьев не выделяется; яркий солнечный свет способствует его синтезу.
Интересно, что листья американских кленов, перевезенных в Европу не имеют такой яркой красной окраски, которая свойственна им на их родине. Это следствие того, что европейская осень отличается от американской более холодными ночами и менее солнечными днями.
Хлорофилл у стареющих листьев полностью не исчезает. Он разрушается непрерывно во внутренней части листа между поверхностью и нижней частью. Но на поверхности в клетках, регулирующих входы в поры, хлорофилл остается неизменным или изменяется незначительно до полной гибели листа.