Содержание
Ученые объяснили, почему хвойные деревья остаются зелеными зимой
Комсомольская правда
Наука
Ксения АНУФРИЕВА
26 декабря 2020 18:08
У сосны и ели фотосинтетический аппарат устроен особым образом
Ученые объяснили, почему хвойные деревья остаются зелеными зимойФото: Татьяна ЧЕРНИКОВА
Биофизики из шведского Университета Умео и их коллеги из канадского института раскрыли секрет вечнозеленых хвойных растений. Некоторые деревья остаются зелеными зимой из-за короткого цикла фотосинтеза, на который они переходят в холодное время года, отмечается в статье исследователей в журнале Nature Communications.
Ученые расшифровали механизм фотосинтеза в иглах сосны и выяснили, что зимой он протекает по сокращенному циклу. В холодное время года свет поглощается молекулами хлорофилла, однако не используется в последующих реакциях фотосинтетического механизма из-за того, что низкая температура останавливает большинство биохимических процессов. При ярком солнце и низких температурах избыток световой энергии может повредить белки фотосинтетического механизма.
Именно поэтому большинство деревьев зимой сбрасывают свои листья, однако у сосны и ели фотосинтетический аппарат устроен особым образом.
Зимой у хвойных деревьев структура тилакоидной мембраны хлоропластов реорганизуется, из-за чего происходит контакт между двумя фотосистемами. В тепле эти системы находятся отдельно друг от друга, чтобы обеспечить эффективный фотосинтез, а зимой вторая система отдает энергию непосредственно первой. Так хвоя справляется с избыточной световой энергией и защищает себя от повреждений даже во время экстремальной северной зимы.
Ученые отметили, что они проводили анализ на соснах и елях, однако они полагают, что такой же механизм свойственен и другим видам хвойных деревьев.
Возрастная категория сайта 18+
Сетевое издание (сайт) зарегистрировано Роскомнадзором, свидетельство Эл № ФС77-80505 от 15 марта 2021 г.
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР — НОСОВА ОЛЕСЯ ВЯЧЕСЛАВОВНА.
И.О. ШЕФ-РЕДАКТОРА САЙТА — КАНСКИЙ ВИКТОР ФЕДОРОВИЧ.
АВТОР СОВРЕМЕННОЙ ВЕРСИИ ИЗДАНИЯ — СУНГОРКИН ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ.
Сообщения и комментарии читателей сайта размещаются без
предварительного редактирования. Редакция оставляет за собой
право удалить их с сайта или отредактировать, если указанные
сообщения и комментарии являются злоупотреблением свободой
массовой информации или нарушением иных требований закона.
АО «ИД «Комсомольская правда». ИНН: 7714037217 ОГРН: 1027739295781
127015, Москва, Новодмитровская д. 2Б, Тел. +7 (495) 777-02-82.
Исключительные права на материалы, размещённые на интернет-сайте
www.kp.ru, в соответствии с законодательством Российской
Федерации об охране результатов интеллектуальной деятельности
принадлежат АО «Издательский дом «Комсомольская правда», и не
подлежат использованию другими лицами в какой бы то ни было
форме без письменного разрешения правообладателя.
Приобретение авторских прав и связь с редакцией: [email protected]
Бутоны под сугробом
Известно ли тебе, что есть такие растения, листья и бутоны у
которых формируются не весной, когда пригреет солнышко и растает снег, а в
самое холодное время года — зимой.
В зимний безветренный день лес похож на декорацию к сказке.
И трудно поверить, что под пушистым снегом идёт своим чередом обычная
растительная жизнь…
Если вам доводилось бывать в лесу поздней осенью, когда снег
ещё не выпал, а под ногами шуршат опавшие листья, то вы, конечно, замечали, как
мало трав встречают зиму с зелёными листьями. Среди храбрецов выделяется наша
любимая лесная земляника. У неё к зиме образуются даже особые листья —
тёмно-зелёные, с короткими черешками и небольшими листовыми пластинками, густо
опушёнными волосками. С этими листьями и зимует земляника под метровым снежным
одеялом, чтобы весной сразу после схода снега подставить их навстречу ярким
солнечным лучам. Как и земляника, не боятся зимовать с зелёными листьями наши
обычные лесные травы: копытень европейский, живучка ползучая, зеленчук жёлтый,
осока волосистая. Но все эти растения отваживаются только спать под снегом с
зелёными листьями, ни о каком росте они в это суровое время года и не
помышляют.
Однако есть среди многолетних травянистых растений и такие
герои, которые умудряются под защитой снеговой перины и листья отрастить, и
даже бутоны образовать. Причём ко всем этим растениям подходит поговорка «Мал,
да удал», потому что они, как правило, малыши.
Вспомните, какие растения зацветают первыми весной сразу
после таяния снега, а иногда даже и пробиваются сквозь ещё оставшийся снег.
Ведь их не так уж и мало. Порой они полностью покрывают лесные поляны ярким
разноцветным ковром. Кроме настоящих подснежников и первоцветов первыми
приветствуют приход весны мать-и-мачеха, гусиный лук, чистяк весенний,
сибирская и двулистная пролески, дубравная, лесная и лютиковая ветреницы,
печёночница благородная, прострел раскрытый, или сон-трава, разные виды
хохлаток и многие другие.
Откуда же взялись на лесных полянах и опушках, где ещё
два-три дня назад лежал снег, эти цветущие растения? Ведь в осеннем лесу их не
было и в помине.
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте-ка в ноябре возьмём
лопату и раскопаем небольшой участок лесной почвы. Мы найдём в ней немало корневищ,
клубней, луковиц и клубнелуковиц — подземных видоизменённых побегов, это и есть
наши первоцветы и подснежники. В свои подземные органы весной и в начале лета
они успели отложить про запас большое количество питательных веществ, главным
образом Сахаров и крахмала. Все эти накопленные запасы позволяют им не только
успешно перезимовать, но и весной появиться из-под снега с листьями и даже уже
окрашенными бутонами! Хочешь не хочешь, а придётся поверить, что все эти листья
и бутоны сформировались у них в течение самого сурового времени года. Как же
удаётся этим кудесникам расти под снегом в тридцатиградусный мороз?! А вот как.
Оказывается, условия жизни под снегом не так уж и страшны.
Как показали проведённые опыты, снег действительно играет для почвы роль
пухового одеяла. Чем толще снеговой покров, тем теплее под ним почве.
В
двадцатиградусный мороз температура почвы под слоем снега всего в 20
сантиметров не опускается ниже 0°С. И это на поверхности почвы, а на глубине в
несколько сантиметров почва вообще промерзает крайне редко. Но это касается
почвы широколиственного леса, где, кроме снега, надёжной защитой от мороза
служит и толстый слой опавших листьев. В хвойном лесу почве в этом отношении
везёт гораздо меньше: опавшая хвоя от мороза не защитит, и почва здесь сильно
промерзает. Поэтому особенно пышное разнообразие первоцветов мы найдём в
широколиственном лесу.
Есть и ещё одна интересная причина повышения температуры под
снежным одеялом — это дыхание растений. Ведь процесс дыхания очень близок к
процессу горения, и в результате него тоже может выделяться энергия в виде
тепла.
Существует и другая особенность в жизни подснежников,
позволяющая им расти при очень низких температурах. Заблаговременно сделанные
запасы углеводов дают этим растениям возможность поддерживать высокую
концентрацию раствора Сахаров в клетках.
А, как известно, чем крепче раствор,
тем при более низких температурах он замерзает. Поразительный факт: если для
большинства растений рост возможен только при температуре значительно выше 0°С,
то растениям, растущим зимой, для этого вполне достаточна температура чуть
выше, а иногда даже ниже нуля. Как видите, им удалось перехитрить злую зимнюю
стужу.
Мороз морозом, скажете вы, но ведь бедным растениям,
наверное, приходится расти зимой без света, то есть без фотосинтеза, а только
за счёт ранее накопленных запасов. Надолго ли их хватит?
Давайте посмотрим, так ли темно под снегом? Исследования
показали, что через десятисантиметровый слой снега проникает около трети
солнечного света, а вот через полуметровый слой — уже только 1/200 часть или
даже ещё меньше. Однако при уплотнении снега до консистенции льда его
светопроводимость снова увеличивается. Таким образом, под снегом растениям при
определённых условиях, например в конце снеготаяния, вполне может хватить света
для того, чтобы образовать в листьях зелёный пигмент хлорофилл, способный
улавливать энергию света.
Подтверждение этого интересного явления можно
встретить в весеннем лесу — во многих местах здесь из подтаявшего снега
выглядывают уже позеленевшие листочки самых нетерпеливых лесных жителей,
например, гусиного лука или пролески. Раскопав же слежавшийся весенний снег,
можно найти под ним целые куртинки уже зелёных растений.
Раннее весеннее развитие даёт растениям некоторые
преимущества: они получают много солнечного света, это обеспечивает им очень
высокий уровень фотосинтеза, а следовательно, и быстрый рост. Вниманием
опылителей цветки этих растений-выскочек тоже не обделены: все проснувшиеся
мухи и бабочки, пчёлы и шмели спешат к ним, чтобы подкрепиться после долгой
зимней голодовки сладким нектаром и питательной пыльцой. Начав спешить ещё
зимой, растения-выскочки продолжают делать это и весной. Не успеешь оглянуться,
как они уже отцвели, и у них со сказочной скоростью формируются плоды, в которых
так же поспешно зреют семена.
Такой ускоренный темп развития приводит к тому, что уже в
начале лета большинство из них, рассыпав во все стороны семена и тем самым
выполнив свой долг перед матушкой-природой, засыпают до следующей… зимы. Все
их надземные части отмирают и засыхают, живыми остаются лишь подземные органы,
несущие на себе почки, из которых будущей зимой начнут развиваться новые
надземные побеги. Да и что делать этим маленьким растеньицам летом в тени
деревьев, кустарников и огромных летних трав, среди ярких фейерверков летних
цветков?
А теперь вспомните сказку о двенадцати месяцах и подумайте,
так ли уж не права была принцесса, потребовавшая к новогоднему празднику
корзину подснежников? Согласно народной мудрости сказка — ложь, да в ней намёк…
Олег Коровкин, профессор, доктор биологических наук
Растения, которые остаются зелеными зимой
Здесь, в Америке, зимняя цветовая палитра сильно зависит от оттенков, которые мы обычно ассоциируем с Рождеством: красный, зеленый и белый.
И поэтому самые популярные растения сезона, как правило, следуют их примеру. …Или это наоборот?
Зима получила свой цвет на основе того, что сама природа дает в изобилии?
Мы позволим вам решить, что было первым, когда вы узнаете наши забавные факты о классических зимних растениях, которые остаются зелеными зимой.
Вечнозеленые растения
При слове «вечнозеленые» у большинства из нас возникает образ высокой сосны или ели с тонкими ароматными иголками. В зависимости от региона или времени года мы можем представить себе лес, одинокую рождественскую елку или, возможно, высокий живой дуб, на который вы бы взобрались в детстве. Но в соответствии со своим названием вечнозеленые растения — это любые растения, листья которых остаются зелеными.
Они редко сбрасывают листву, хотя любой, у кого была сосна, знает, что иногда они будут засорять ваш двор (или вашу гостиную на Рождество!) колючей крошкой желтеющих иголок.
Вечнозеленые растения могут быть деревьями, кустарниками или даже небольшими растениями.
На самом деле, многие не знают, что суккуленты, такие как кактусы и алоэ вера, на самом деле считаются вечнозелеными растениями. Вот несколько распространенных типов:
- Хвойные деревья , такие как ель, сосна и красный кедр, — это то, о чем большинство людей думают, говоря о вечнозеленых растениях. Известные своей величественной формой, шишками и свежим ароматом, хвойные деревья — это то, что вы найдете, когда посетите участок, чтобы купить живую рождественскую елку.
- Покрытосеменные растения , которые представляют собой растения, которые производят семена внутри небольших стручков, также обычно классифицируются как вечнозеленые растения. Одним из примеров является всеми любимый и ароматный эвкалипт.
- Суккуленты , такие как агава, алоэ и хавортия, прекрасно подходят для вечнозеленых растений. Благодаря своим пухлым, наполненным соком листьям, они могут выдержать приличное пренебрежение и при этом оставаться зелеными.
- Плауны может быть последним, что вы ожидаете в списке привлекательных вечнозеленых растений. Как близкие родственники папоротников, многие разновидности на самом деле весьма поразительны. В отличие от обычного «коврового мха», некоторые виды плаунов, такие как оленьи рога и плауны, образуют высокие ярко-зеленые щетинистые стебли.
- Кусты падуба, живые дубы, деревья гинкго и некоторые другие также считаются вечнозелеными растениями. Некоторые из них считаются голосеменными, что означает, что они дают семена без плодов (включая хвойные). Другие классифицируются как вечнозеленые просто потому, что они включают большое разнообразие видов, листья которых всегда зеленые.
Кусты остролиста
Несмотря на то, что кусты остролиста обычно ассоциируются с Рождеством, они прекрасно дополнят ваш ландшафт. Имейте в виду, что они производят мужские и женские растения, поэтому важно получить по одному от каждого, чтобы поддерживать опыление женских.
Разместите здесь, где хотите, чтобы ярко-красные ягоды были в поле зрения, а самца посадите рядом.
Кусты остролиста лучше всего сажать весной или осенью. Их нужно поливать только во время засухи, что делает их довольно неприхотливым дополнением к вашему ландшафту. Падуба нуждается в периодической обрезке, и лучше всего укрывать ее во время сильных заморозков.
Пуансеттии
Эти красочные красавицы известны зимой не только своей ярко-красной листвой, но и тем, что они прекрасно чувствуют себя в холодную погоду. Листья, которые меняют цвет, на самом деле называются прицветниками, и они бывают белого, розового и ярко-малинового цвета. Для достижения максимально возможного цветового контраста прицветникам требуется 12-14 часов полной темноты каждый день.
Несмотря на все рассказы жен, которые нам рассказывали, именно этот сорт пасленовых является одним из наименее токсичных. Обычные меры предосторожности должны быть приняты с животными и маленькими детьми, но они не так смертоносны, как мы когда-то опасались.
Пуансеттии требуется слегка влажная почва и 5-6 часов солнечного света каждый день. Они прекрасно себя чувствуют при температуре от 50 до 80 градусов по Фаренгейту, но должны быть защищены от прямых источников тепла и резких перепадов температур.
Омела
Ах, целующаяся ягода. Какой бы очаровательной она ни казалась, омела на самом деле является инвазивным паразитом, ягоды которого могут причинить вам серьезное заболевание. Они цепляются за древесные растения и крадут их питательные вещества, причиняя значительный вред, если оставить их наедине с собой.
Если вы заметили участок омелы на своем дереве или кусте, вы можете вызвать специалиста. Их семена прорастают внутри самих ветвей, поэтому простое вырывание видимого растения не является адекватным методом искоренения.
Еще один сюрприз — омела на самом деле вечнозеленое растение! Хотя в западной культуре омела ассоциируется со снежным Рождеством, на самом деле омела — выносливое пустынное растение, предпочитающее такой же засушливый климат, как и кактусы, их столь же недружелюбные вечнозеленые родственники.
Ищете другие советы по уходу за газоном в зимнее время от Ryno? Ознакомьтесь с разделом Подготовка деревьев и кустарников к зиме.
Зимнее садоводство. 10 растений, которые прекрасно выглядят круглый год
Зимнее садоводство
1/12
Если вы живете в районе страны с суровыми зимами, вы можете смириться с мертвым и унылым двором и садом в холодные месяцы. Но так не должно быть. Есть много растений, которые прекрасно выглядят в течение всего сезона, даже в самых северных уголках страны. Ознакомьтесь с нашими фаворитами и узнайте, сможете ли вы получить некоторые из этих чудес для холодной погоды в земле до того, как наступят зимние холода.
istockphoto.com
Голубая ледяная болотная розмарин
2/12
Уникальная серебристо-голубая листва болотного розмарина Blue Ice хорошо смотрится в любое время года, но ранней весной этот вечнозеленый почвопокровник также радует розовыми цветками в форме колокольчиков.
Идеально подходит для альпинариев и влажных почв, будет привлекать птиц и вызывать интерес во дворе в течение всего года.
Связанный: 7 популярных почвопокровных растений, которые украсят любой двор
istockphoto.com
Винтерголд Карстена Муго Сосна
3/12
Этот сорт карликовой сосны с наступлением холодов меняет цвет с зеленого на золотой. На самом деле, чем холоднее климат, тем интенсивнее становится его цвет. Этот кустарник, устойчивый к оленям и простой в уходе, будет хорошо смотреться в любое время года в зонах 2–7.
amazon.com
Реклама
Ель плакучая обыкновенная
4/12
Многие плакучие декоративные растения сбрасывают листья в холодную погоду, но только не плакучая ель обыкновенная! Благодаря своей необычной форме и эффектным шишкам, это вечнозеленое растение станет отличным акцентом в саду и обеспечит богатую зелень в любое время года.
Связанный: 10 лучших деревьев для любого заднего двора
flickr.
com через F.D. Ричардс
Крошечные пуговицы Очиток
5/12
Этот вечнозеленый суккулент образует пышный и привлекательный ковер, который растет круглый год. Маленькие белые цветы привлекают бабочек в начале лета, а сине-зеленая листва растения может приобретать красноватый оттенок в холодные месяцы. Это маленькое чудо, за которым легко ухаживать на ярком солнце, вмещает в себя много жизни при своей компактной высоте.
istockphoto.com
Сибирский ковровый кипарис
6/12
В качестве вечнозеленого почвопокровного растения в более прохладном климате попробуйте один из сортов сибирского коврового кипариса. Эти короткие и красочные кустарники зимой становятся медно-фиолетовыми, а весной снова зеленеют, когда наступает теплая погода.
Связано с этим: Непобедимый двор — 12 идей для ленивого ландшафтного дизайна
istockphoto.com
Объявление
Ледяной огненный диантус
7/12
Этот приземистый сорт диантуса является вечнозеленым и холодостойким в Зонах 2-8.
Его серо-зеленая листва расцветает летом цветами, что делает его прекрасным наполнителем как в саду, так и в горшках.
Связанный: 10 садовых лайфхаков «Нулевой доллар»
istockphoto.com
Голубая ель Dwarf Globe
8/12
Если вы ищете характерный оттенок вечнозеленого цвета, вам подойдет карликовая голубая ель. Выносливое в зонах со 2 по 8, это густо разветвленное маленькое хвойное дерево имеет синие иголки, которые летом становятся более блестящими. Из него получаются замечательные невысокие живые изгороди, но еще более эффектно оно смотрится в сочетании с другими видами.
Связанный: Живые заборы — 11 решений для установления границ
monrovia.com
Розовые половые губы
9/12
Адаптированные к зонам со 2 по 9 розовые пальчики образуют вечнозеленый ковер из крошечных серебристо-серых листьев. Поздней весной распускается темно-розовыми пушистыми цветками.