Proč na podzim žloutne a opadává listí?

 

Otázka se může zdát jednoduchá, ale vysvětlení vyžaduje nejen trochu logiky, ale i znalostí z přírodopisu. K vytvoření článku mě přivedla podzimní výzva. Stačí vyjít z domu a  krásné podzimní barvy nás "praští do oka". Jedna věc je nadšeně ten podzim vyfotit, hlavní je tomu porozumět: Proč tomu tak je, že každoročně listí nejen žloutne, ale i červená a stromy pak hrají mnoha barvami? 

Listnaté stromy shazují na zimu listí, aby předešly nežádoucím ztrátám vody v období, kdy je voda hůře dostupná, protože mrzne. Před opadnutím dojde k jejich zbarvení, což je způsobeno rozkladem zeleného barviva. 

To, že každoročně většina listnatých stromů v našich klimatických podmínkách ztratí listy, je součástí jejich životního cyklu. 

Zima představuje pro většinu živých organismů náročné období. Přece i člověk se na zimu musí připravit, aby ji zdárně překonal. Příroda musí vynakládat mnohem více energie na vlastní přežití (nezmrznutí) i na získání potravy/vody. Rostliny stále stojí na tom svém stanovišti a jsou vystaveny všem povětrnostním vlivům – mrazu, větru, sněhové pokrývce, námraze. A samozřejmě nedostatku základního zdroje – vody. Strom všem těm nepříznivým vlivům čelí tak, že shodí listy. Holé větve také znamenají menší plochu, na které se může držet sníh a námraza, a navíc nekladou tak velký odpor větru. Riziko polámaných větví je tak významně nižší než v olistěném stavu. Tím hlavním důvodem, proč stromům každoročně listí opadává, je však uchování vlhkosti.

Pokud je půda zmrzlá, je voda pro stromy takřka nedostupná. Strom si proto nemůže dovolit ztrácet ani kapku. V období, kdy má strom listy, dochází k obrovským ztrátám vody právě přes ty listy, skrze listové průduchy, jimiž uniká vodní pára do okolního prostředí. Protože ale listy obsahují řadu důležitých látek, hlavně dusík a uhlík, strom si je před opadem odčerpá a ve formě bílkovin uloží ve vnitřních pletivech. Na jaře je pak použije na tvorbu nových listů a květů. Naopak do uvadajících listů uloží odpadní látky.

Vlastní mechanismus opadu listů se připravuje už od jara. V místech, kde řapík listu přisedá na větvičku (stonek), se už v době intenzivního růstu začnou vytvářet vrstvičky buněk, které lze od sebe navzájem oddělit. Jejich dočasná soudržnost je dána pouze přítomností růstového hormonu auxinu, který se tvoří v listech a vrcholových částech stonku a putuje rostlinou směrem dolů. Ke konci vegetace, na podzim, produkce auxinu klesá a úměrně tomu se oslabuje i jeho vliv na soudržnost buněk. V okamžiku, kdy síla gravitace překoná sílu auxinu, list upadne.

Sezónní shazování listí je ovládáno kombinací krátkého dne a nízkých teplot. Když poměr denního světla, tmy a chladu dosáhne kritického bodu, odpoví na to typický širokolistý strom vytvořením přehrádky zvláštních korkových buněk v místech, kde je řapík listu připojen k větvi. List pak pomalu odumírá, protože byl izolován od cévních svazků. Spoj se oslabuje, až list ze stromu spadne. Drobnou jizvu, která zůstala po opadu listu, zacelí další vrstva specializovaných buněk – ta chrání strom proti ztrátě vlhkosti a proti vniknutí hub.

Z listnáčů neopadávají pouze listy kožovité či ostnité. Příkladem neopadavého keře je cesmína ostrolistá (Ilex aquifolium) pěstovaná v mnoha parcích:

 Kdy se barví listí

V pozdním létě, kdy se pomalu zkracují dny a teploty zejména v noci více klesají, začínají opadavé stromy a keře v lesích, parcích i v zahradách postupně měnit své zbarvení. Barevné změny jsou stále nápadnější a intenzivnější a v různých fázích podzimu získávají celou škálu zbarvení – od různých odstínů žluté, hnědé a rezavé až po nádhernou tmavě červenou barvu. Změny zbarvení jsou úzce spjaty s procesem stárnutí listů, který končí jejich opadem.

Letní zelené zbarvení listů způsobují zelená barviva – chlorofyly, které získaly svůj název z řeckého chloros (zelený). Kromě chlorofylu se v listech vyskytuje i několik druhů žlutých a oranžových barviv, patřících do skupiny označované jako karotenoidy. Zástupci této skupiny barviv jsou obsaženy kromě listů i v četných plodech - v šípcích, rajčatech, paprikách, ale i v kořenu mrkve. V létě je v listech podstatně méně karotenoidů než chlorofylů, proto je jejich zbarvení chlorofylem překryto a výsledné zbarvení listů je zelené.

Listová barviva (zejména chlorofyly) jsou pro život rostlin nezbytně nutné – zachycují sluneční záření, jehož energie je díky listovým barvivům využívána v procesu zvaném fotosyntéza, při němž vznikají látky tvořící rostlinné tělo. Bez listových barviv by nemohly existovat rostliny, ale ani živočichové, kteří se rostlinami živí buď přímo, nebo nepřímo. Jako vedlejší produkt fotosyntézy pak vzniká kyslík, který listy rostlin uvolňují do atmosféry. 

V pozdním létě, kdy listy začínají stárnout, klesá intenzita fotosyntézy a spolu s tím dochází k postupnému rozkladu zelených chlorofylů. Jejich množství v listech se snižuje, až postupně úplně zmizí. Žluté a oranžové karotenoidy jsou vůči rozkladu odolnější a zůstávají v listech i poté, co se chlorofyly zcela rozložily. Jejich žluté a žlutooranžové zbarvení pak vyniká, protože již není překrýváno chlorofyly. U některých dřevin se v listech v tomto období začínají tvořit ještě další barviva, zvaná antokyany, která mají nejčastěji různé odstíny červené a purpurové. Tvorba antokyanů je výrazná především u těch dřevin, jejichž listy obsahují větší množství rozpustných cukrů. U některých dřevin se antokyany vyskytují v listech i v letním období a způsobují zbarvení listů okrasných červenolistých forem, například buků. Navíc se tato barviva často vyskytují v květech (pelargonie, petúnie, růže) nebo v plodech (černý bez). U některých dřevin se v tomto období ukládá v listech i větší množství tříslovin; jejich přítomnost dodává spolu s karotenoidy listům hnědé zbarvení. 

 

Škumpa

Výsledné zbarvení listů závisí na tom, jaké typy barviv a v jakých vzájemných poměrech se v listech vyskytují. Množství kombinací je značné a škála barev, které můžeme v tomto období vidět, je velmi pestrá. Zbarvení listů je do určité míry typické pro jednotlivé druhy dřevin. Žluté zbarvení je charakteristické například pro listy bříz, topolů a jinanů, protože na jejich zbarvení se podílejí téměř výhradně karotenoidy. Je-li zbarvení listů výrazně oranžové, červené či purpurové, zcela určitě se na něm podílejí vedle karotenoidů i antokyany. Příkladem mohou být některé javory, duby a jeřáby. 

Vybarvení listů je však ovlivněno i počasím pozdního léta a podzimu, proto není krása a intenzita zbarvení každý rok stejná. Nejkrásněji se listy vybarvují, je-li počasí v tomto období slunné a chladné, nikoliv však mrazivé. Předčasné mrazíky narušují především tvorbu antokyanů. Vybarvení listů svědčí také mírné sucho, naopak deštivé počasí je méně příznivé. Příznivý vliv na zbarvení listů můžeme pozorovat i na listech jednoho a téhož stromu či keře. Lépe jsou vždy vybarveny listy, které jsou více exponovány na světle než listy zastíněné.

V listech se nachází mnoho důležitých látek – cukrů, bílkovin a minerálních látek, které by byly po opadu listů ztraceny. Proto před tím, než list opadne, je alespoň část těchto látek odvedena z listů do vytrvalých částí rostliny, do větví, kmene a kořenů, kde jsou po dobu zimního klidu uloženy. V jarním období, kdy stromy raší, jsou tyto zásoby opětovně využity ke tvorbě nových listů a květů. Poté, co jsou látky z listů odtransportovány, listy opadávají. V tomto období jsou již dřeviny připraveny na přežití nepříznivých podmínek zimního období.

A na závěr: Spadané listí zlepší zimní kondici půdy i dřevin a brzdí mráz.

Zdroj: ceskenapady.cz, Wikipedie, obrázky internet