Prečo niektoré stromy na jeseň ožltnú?

10.08.2008 00:00, aktualizované: 06.05.2009 00:00
duk
Na rozdiel od listnatých stromov ihličnaté stromy majú listy (ihlice), ktoré prežívajú celý rok, resp. počas celého života jedincov.

Pri prechádzke parkom alebo lesom každého z nás už mnoho ráz očarila rôznofarebná paleta jesenných listov. Zelená jednotvárnosť stromov sa mení na celú škálu farieb najrozmanitejších odtieňov, počnúc žltou cez červenú, končiac hnedou. Akú "moc" má príroda, keď dokáže vytvoriť takú nádhernú súhru farieb? Prečo rastliny menia svoj jarný a letný zelený šat na nový, pestrofarebný? Je to hra prírody, alebo zákonitosť, v ktorej spočíva určitá účelnosť a funkčnosť?

V čom rastliny prevyšujú živočíchy?

Ak trochu vnikneme do tajov života rastlín, zistíme, že hoci rastliny a živočíchy majú veľa spoločného (rast, rozmnožovanie, dýchanie, látkovú premenu atď.), predsa jestvuje „niečo“, čím sa vzájomne diametrálne líšia. Živočíchy prijímajú hotovú potravu buď rastlinného, alebo živočíšneho pôvodu, to znamená organické látky bohaté na energiu, ako sú cukry, bielkoviny a tuky.

Videozáznam z prednášky

Autor: T-Com – www.detskauniverzita.sk

Rastliny si však samy dokážu z oxidu uhličitého (ktorého je vo vzduchu dostatok) a z vody pomocou slnečnej energie a zelených listových pigmentov „vyrobiť“ organické látky, ktoré im slúžia ako zdroj energie pre všetky fyziologické funkcie. Rastlinami vytvorené organické látky slúžia ako potrava tiež ostatným živočíchom aj človeku. Rastliny práve touto svojou schopnosťou prevýšia živočíchy. Vďaka čomu a akým spôsobom?

Plastidy – „transformátory“ slnečnej energie

Za túto, v živej prírode jedinečnú schopnosť rastliny vďačia bunkovým štruktúram mikroskopickej veľkosti, nazývaných plastidy, v ktorých sú uložené plastidové (asimilačné) pigmenty – farbivá: zelené chlorofyly, oranžové a červené karotény a žlté xantofyly. Podľa toho, ktorý z uvedených pigmentov plastidy obsahujú, hovoríme o chloroplastoch (obsahujúce chlorofyly), o chromoplastoch (obsahujúce karotény a xantofyly) alebo leukoplastoch (plastidy, ktoré neobsahujú nijaký pigment). V listoch rastlín nachádzame rôzne typy plastidov, ktoré môžu prechádzať z jednej formy do druhej. Počas vývinu rastlín sa môžu chloroplasty zmeniť na chromoplasty a leukoplasty, ale aj naopak, z bezfarebných leukoplastov môžu vzniknúť zelené chloroplasty či červené alebo žlté chromoplasty. Vďaka týmto procesom sa mení letné zelené sfarbenie listov na ich pestré a malebné jesenné zafarbenie. Keď chloroplast splnil v bunke svoju funkciu, začína pomaly odumierať. Stráca typickú štruktúru, chlorofyly sa rozkladajú a na jeho miesto nastupuje novovytvorený nástupca. Starý nevýkonný plastid sa nahrádza novým – výkonným chloroplastom.

Chemické laboratóriá v bunkách

Plastidy sú bunkové štruktúry typické pre rastlinné bunky. Predstavujú „chemické laboratóriá“, v ktorých prebieha syntéza organických látok. Nevyhnutnou podmienkou na tento – jeden z najdôležitejších – proces živej prírody je prítomnosť zelených chlorofylov, ktorých funkciou je absorpcia červených lúčov svetelného (slnečného) spektra, bohatého najmä na svetelnú energiu. Takto sa vytvoria predpoklady na premenu svetelnej energie na energiu chemickú, viazanú vo vytvorených organických látkach (cukroch), z ktorých si rastliny v čase potreby energiu odčerpávajú. Tento jedinečný proces je známy pod názvom fotosyntéza (foto = svetlo, syntéza = tvorba, čiže tvorba organických látok na svetle). Pri absorpcii slnečnej energie však pomáhajú aj karotény a xantofyly, ktoré pohlcujú zelenú a modrú časť slnečného spektra. Túto energiu potom následne odovzdávajú chlorofylom, ktoré ju pomôžu v chloroplastoch vďaka fotosyntéze premeniť na chemickú energiu viazanú vo vytvorených cukroch. Karotény a xantofyly majú na rozdiel od chlorofylov aj ochrannú funkciu – chránia chloroplasty a listy pred poškodením spôsobeným nadmerným slnečným žiarením. Svojou farebnosťou tiež lákajú hmyz, najmä opeľovače, čo je dôležité pre rozmnožovanie rastlín. Karotén slúži aj ako východisková látka pre tvorbu vitamínu A. Tento vitamín je dôležitý pre dobrý zrak a ľudský organizmus chráni pred škodlivými účinkami ultrafi alového žiarenia.

Listnaté stromy – zimní spáči

Počas prevažnej časti roka sú listy niektorých stromov zelené – napr. buk, dub, topoľ, javor, hrab alebo jelša. Nie je to však nijaká náhoda. Snahou každej rastliny je nielen vytvoriť látky potrebné na momentálne fyziologické procesy, ale aj nahromadiť si dostatočné množstvo zásobných látok, ktoré rastlinám slúžia ako zdroj energie v čase neolistenia. Tak ako sa zimní spáči zásobia potravou na zimné obdobie, aj rastliny sú prispôsobené na to, aby mali dostatok látok bohatých na energiu v čase, keď strácajú jednu z najdôležitejších častí rastlinného organizmu – listy. Čím viac sa blížia jesenné mesiace, tým intenzívnejšie sa rozrušujú zelené chlorofyly, ktoré dovtedy prekrývali oranžové, červené a žlté pigmenty, a tak im umožnia prejaviť sa v ich pestrofarebnej krá­se.

Práve v tejto jednoduchej schopnosti rastlín spočíva jesenná premena šatu. Listy začínajú pomaly odumierať a nastupujú posmrtné (nekrotické) procesy sprevádzané výrazným hnednutím. V týchto listoch v dôsledku rozkladu karoténov a xantofylov pribúda hnedé sfarbenie na úkor žltého a červeného, ktoré dovtedy prevládalo. So žltnutím a hnednutím listov sa však často stretávame aj v letných mesiacoch, najmä v priemyselných oblastiach. V tomto prípade však nejde o prirodzené fyziologické zmeny pigmentov, ale o umelé – nežiaduce zásahy do rastlinnej bunky účinkom rôznych škodlivých látok.

Prirodzený jesenný opad listov stromov má pre prírodu ešte jeden veľký význam. V listoch sa nachádzajú rôzne minerálne látky, ako je uhlík, vodík, kyslík, síra, fosfor, draslík, horčík, vápnik alebo železo. Tieto prvky – nevyhnutné pre život stromov – sa po rozklade listov uvoľňujú do pôdy, a tak sa stávajú prístupnými pre korene stromov, ktoré ich môžu prijať a následne využiť pre svoj život. Hovoríme o cykle minerálnych látok v prírode.

Ihličnaté stromy – vždyzelené rastliny

Na rozdiel od listnatých stromov ihličnaté stromy majú listy (ihlice), ktoré prežívajú celý rok, resp. počas celého života jedincov. Nie je to však nijaká náhoda, ale prispôsobenie sa prirodzeným podmienkam prostredia. Ihličnany (napr. borovica, smrek, jedľa alebo kosodrevina) v porovnaní s listnatými stromami žijú vo vyšších nadmorských výškach, kde je chladnejšie. Na to, aby mohli žiť v týchto náročných klimatických podmienkach, potrebujú dostatok zásobných látok, ako sú cukry, tuky a bielkoviny. Už sme spomínali, že tieto organické látky sa vytvárajú vo fotosyntéze. Preto ihličnaté stromy dokážu fotosyntetizovať nepretržite po celý rok – aj v zimnom období, nepriaznivom pre väčšinu rastlín. Táto skutočnosť je veľmi dôležitá tiež preto, lebo vo fotosyntéze sa okrem cukrov vytvára aj kyslík – plynná látka nevyhnutná pre dýchanie živočíchov aj človeka. Viac ako 95 percent kyslíka, ktorý sa nachádza v atmosfére, pochádza z fotosyntézy rastlín. Vďaka ihličnanom sa takto zabezpečí dostatok kyslíka v atmosfére nepretržite počas celého roka, teda aj v čase, keď listnaté dreviny listy na určitý čas strácajú. Tento cyklus kyslíka je rovnako ako spomínaný cyklus minerálnych látok nevyhnutný pre nepretržité zásobenie prírody dostatočným množstvom kyslíka počas celého roka.

Tajomná premena energie

Proces fotosyntézy sa nepodarilo zopakovať okrem rastlín v nijakom vedeckom laboratóriu. Za túto jedinečnú schopnosť rastliny vďačia práve chloroplastom, ktoré predstavujú jeden z najdokonalejších biochemických systémov uskutočňujúcich premenu slnečnej energie v prírode.

Architektúra je zrkadlo spoločnosti

V Bratislave sa v posledných rokoch naozaj veľa stavia. Všade vidieť žeriavy – v centre mesta, na Mlynských nivách, pri Dunaji aj v Petržalke. Mnohé nové stavby sa kritizujú. Veľmi často oprávnene. Jedna stavba je príliš vysoká a opticky zúžila cestu na nábreží, ďalšia narušila historickú panorámu a je v konfl ikte s pylónom Nového mosta, nové domy zaberajú často posledné fliačiky zelene v sídliskách… Prečo je to tak? Nemáme dobrých architektov? Rozhodujú o stavbách tí správni ľudia? Sú to odborníci alebo politici? Naozaj architektúre rozumie každý tak ako futbalu či hokeju? Alebo máme zlú legislatívu? Chýba nám stavebná kultúra alebo kultúra vôbec? Chýba stavebníkom citlivý vzťah k nášmu mestu? Bolo to v minulosti lepšie, ako je teraz? Čo je vlastne dobrá architektúra? Čo je súčasná architektúra? Je to veľa otázok, ktoré si treba položiť a na ktoré síce vieme odpovedať, ale nevieme veci zmeniť. Architektúra bola a je zrkadlom spoločnosti. Aká je spoločnosť, taký je jej odraz v architektúre. Na dobrú architektúru všade okolo nás budeme ešte dlho čakať. Dovtedy, kým sa otázky, „prečo nemôže každý stavať, čo chce, ako chce a kde chce“, nestanú zbytočnými.

Prof. RNDr. Elena Masarovičová, DrSc. (1949)

Po skončení Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave pracovala ako vedecká pracovníčka v Botanickom ústave Slovenskej akadémie vied, neskôr nastúpila na katedru fyziológie rastlín (roky 1990 až 2008), kde prednášala o základnej fyziológii rastlín, fotosyntéze, respirácii a ekofyziológii a skúmala tiež využívanie rastlín vo fytoremediačných technológiách.
V súčasnosti pôsobí ako profesorka na Katedre pedológie a v Chemickom ústave Prírodovedeckej fakulty Univerizty Komenského, kde pokračuje v riešení problematiky fytore mediácií a venuje sa štúdiu biokomponentov pre biopalivá, ako aj aktuálnym etickým aspektom vo výučbe prírodných vied na vysokých školách.

prof. RNDr. Elena Masarovičová
prof. RNDr. Elena Masarovičová
DUK 2008 obálka
DUK 2008 obálka

Článok vznikol na základe prednášky uskutočnenej v rámci projektu Detská univerzita Komenského. Vydavateľstvo PEREX z každého ukončeného ročníka vydáva zborník vo forme pestro ilustrovanej knižky sumarizujúcej obsah prednášok z daného ročníka. Knižka z prvého ročníka (2003) je už vypredaná, vydania z ročníkov 2004, 2005, 2006, 2007 a 2008 si môžete objednať za cenu 5€ (151 Sk) + poštovné na tel. čísle 02/4959 6270 od 8. do 14. hodiny, alebo emailom na adrese predplatne@pravda.sk.

Sleduj najnovšie články na našom Facebooku
Ponuky zo Zľavy.Pravda.sk