Як дерева переживають зиму, поговоримо про науку
Резюме Поділитися на:
Коли на вулиці холодно, ви, мабуть, носите токе і рукавиці, щоб зігріти вас. Дерева не можуть покритися таким чином. Швидше, вони використовують кілька стратегії адаптації що дозволяє їм пережити холодну пору року.
Перш за все, в холодному кліматі, як Канада, існує два основних типи дерев, листяних порід та хвойні породи. Листяні дерева втрачають листя на зиму, тоді як хвойні зберігають своє, яке часто називають «голками», цілий рік. Кажуть, що це вічнозелені дерева. Обидва типи дерев пристосовані для переживання низьких температур. Деякі стратегії подолання однакові для обох, а інші - різні.
Остерігайтеся помилкових уявлень!
Термін «хвойні дерева» походить від слова «шишка», що позначає репродуктивну структуру цього виду дерев. Деякі хвойні дерева втрачають хвою восени. Одним із прикладів є модрина, голки якої потім стають золотисто-жовтими.
Які стратегії адаптації використовують дерева, щоб протистояти низьким температурам?
Кора дерев - це їх перша лінія захисту від холоду. Їх зовнішня кора захищає їх від хвороб, комах, гроз та екстремальних температур. Повний осередків, він служить утеплювачем для дерева, приблизно так само, як утеплювач у стінах вашого будинку.
Листя дерев також використовують стратегії адаптації до низьких температур.
Це в листя Що станеться фотосинтез, процес, при якому рослини використовують енергію сонця для хімічного поєднання вуглекислого газу та води для отримання цукру. Потім дерева використовують ці цукри як джерело енергії.
піт - це інший важливий процес, що відбувається в листі. Насправді у листя є пори, т.зв. "Продихи", відкриття та закриття яких контролюється охоронні камери. Під час потовиділення продихи виділяють кисень і водяну пару. Коли вода витікає через продихи, вода з коріння переноситься ксилемою до надземних частин дерева.
Оскільки земля взимку замерзає, коріння дерев не можуть отримати доступ до рідкої води. Саме для запобігання втрати води через транспірацію листяні породи дерева втрачають листя восени. Технічний термін " абсцесія " позначає опадання листя.
Але як щодо хвойних порід? Більшість не втрачають голок. То як вони витримують холодну, суху зимову погоду?
Хвойні дерева використовують різні стратегії адаптації:
- Їх голки довгі і тонкі, так що вони мають невелику площу поверхні і, отже, мають мало продихів, які спричиняють втрату води. Крім того, їх вузькість допомагає запобігти накопиченню снігу і ламанню гілок.
- Продихи хвойних рослин знаходяться в западині хвої, а не на їх поверхні. Створена таким чином статична повітряна кишеня всередині кожної голки зменшує потовиділення більше, ніж якби повітря рухався.
- Хвоя хвойних дерев має кутикула товсті та воскові на їх зовнішній частині. Віск обмежує втрати води так само, як вощений папір, який використовується для приготування їжі, запобігає висиханню їжі.
Як дерева готуються до зими?
Восени дерева починають готуватися до своїх спокій. Вони залишаються в стані спокою протягом зими. У цей період їх метаболізм, іншими словами їхні «внутрішні процеси», сповільнюється. Дерева не споживають багато енергії і перестають рости, що дозволяє їм зберігати енергію, щоб залишатися в живих протягом холодної пори року.
Крім того, дерева потім починають модифікувати "управління водою" у своїх тканинах.
Тканини знаходяться під корою дерева, яке несе воду, цукри та інші поживні речовини вгору або вниз. Це свого роду сантехніка на дереві. Ця система містить два основних типи транспортної тканини, які служать каналами. ксилема несе воду та поживні речовини від коренів до листя, тоді як флоема переносить цукри з листя дерева в інші його частини. Ми називаємо " сік " рідини, циркулюючи таким чином всередині шахти.
І флоема, і ксилема несуть велику кількість води всередині дерева. Якщо вона замерзне, ця вода може зруйнувати клітини дерева, оскільки кристали льоду гострі і можуть порвати їх стінки. Тому важливо, щоб внутрішні «трубопроводи» не містили води, яка може замерзнути. Це той же принцип, що і для повітропроводів у будинку.
Одним із способів використання дерева для запобігання пошкодженню льодом є контроль місць, де воно утворюється. Лід неодмінно утворюється навколо ядра. Зовні це може бути навколо таких речей, як плями пилу. У рослинах лід може утворюватися навколо певних типів молекул, які називаються " крижані ядра '. Дерева виробляють білки, які діють як ядра льоду, і передають їх між клітинами.
Коли починає утворюватися лід, з клітин дерева витягується рідка вода. Зі збільшенням кількості видобутої води сік, який залишається всередині клітин, містить все більше і більше цукрів. Потім він стає дуже густим і сиропистим, так що його температура замерзання опускається нижче температури навколишнього середовища. Саме це знижує ризик замерзання.
Окрім крижаних ядер, виробляють дерева антифризні білки, які запобігають утворенню кристалів льоду в холодну погоду.
Ти знав?
Можна виділити сік з певних порід дерев, наприклад, з цукрового клена. Щоб отримати кленовий сироп, який багато хто любить на своїх млинцях і вафлях, сік варять, щоб концентрувати його випаровуванням.!
Тож восени, коли дерево керує своєю водою і листя, щоб захиститися, воно готове до сплячки на довгу зиму. На початку весни, коли температури починають нагріватися, всі ці процеси поступово зворотні. Це коли ми бачимо, як на деревах з’являються листя, і всі рослини відновлюють свій ріст.!