Co může za barevnou krásu podzimního listí

Oranžová, žlutá a červená jsou dominantní barvy aktuálního ročního období. Proč se na podzim z korun stromů vytrácí letní sytě zelená? Co způsobuje barevnou proměnu? A jak to, že se listy před zimou postupně odporoučí k zemi? Každoročnímu „převlékání“ zahrad, lesů a alejí jsme věnovali jedno z témat aktuálního čísla časopisu AΩ / Věda pro každého, který vydává Akademie věd ČR.

Zelené zbarvení listů způsobuje barvivo chlorofyl. To v době vegetace zachycuje energii slunečního záření a přeměňuje ji na energii chemickou (první krok fotosyntézy), jež rostlině umožňuje žít a růst. Začátkem podzimu klesá kvůli nižšímu přídělu slunečních paprsků aktivita fotosyntézy a chlorofyl se začíná rozkládat.

Každý list obsahuje také odolnější žluté a oranžové pigmenty (karotenoidy), které však v létě dominantní chlorofyl překrývá. V reakci na ochlazování a úbytek slunečního svitu nad ním začínají ostatní barviva převažovat. Listy se tedy nezbarvují, ale „odzeleňují“. Jejich výsledná barva záleží na tom, jaký pigment v nich převládne.

V listech s příchodem chladných dnů ubývá zelené barvivo chlorofyl.

Co značí jednotlivé barvy?

Žlutá: V listech převládne žluté barvivo xantofyl ze skupiny karotenoidů. Tento pigment je i ve vaječném žloutku a banánech. Žlutá je na podzim typická pro listy topolů, bříz a habrů.

Oranžová: Dominuje pigment karoten patřící mezi karotenoidy. Tato barviva působí i jako ochrana listu před slunečním zářením a dalšími vlivy. Oranžové v tomto období bývají zejména duby a javory.

Červená: Červené listy se vybarvují odlišně. Za jejich zbarvení mohou pigmenty antokyany, které se na rozdíl od karotenoidů tvoří v listech nově až na podzim. Děje se tak hlavně u dřevin, jejichž listy obsahují větší množství rozpustných cukrů (např. javory a buky v pozdějším období). Antokyany najdeme i v různých plodech a květech (např. v borůvkách či vlčích mácích).

Zářivě žlutá: Do tohoto odstínu se barví listy jinanu dvoulaločného. Vedle karotenoidů obsahují speciální sloučeninu, která funguje jako optický rozjasňovač. Látky s podobnými vlastnostmi se používají do zvýrazňovacích fixů.

Hnědá: V listech některých stromů a keřů se na podzim ukládá větší množství tříslovin. Ty v kombinaci s karotenoidy dodávají korunám hnědé zbarvení. Děje se tak třeba u dubů, buků a jírovců.

Různé typy rostlin a stromů se liší i tím, jaké barvivo v jejich listech na podzim převládne.

Nepsaná pravidla podzimu
Intenzita zbarvení listů je závislá na počasí. Je-li hodně slunečno a nemrzne, barvy jsou výraznější. Mrazíky totiž narušují produkci antokyanů, které dávají vyniknout červeným odstínům. Zářivým barvám neprospívá ani deštivé počasí.

Mezi první stromy, jejichž listy mění barvu,patří břízy. Již v srpnu se začínají tónovat do žluta. U stromů, které mají tvrdé dřevo, jako jsou dub, buk, jilm a javor, se listy zbarvují více než u jiných stromů. Prvnílistí shazují obvykle břízy a jasany. Dub zimní si je zase po celou zimu ponechává.

Opad listů řídí stejně jako jejich zbarvování rostlinné hormony. Zkracující se dny jsou pro dřeviny signálem ke snižování produkce hormonu auxinu, který zajišťuje soudržnost vrstev buněk v tzv. odlučovací vrstvě mezi řapíkem listu a větvičkou. Naopak roste koncentrace hormonu etylenu způsobujícího produkci enzymů, jež narušují stěny buněk v této vrstvě. Listy se tak oddělí od větve a opadnou.

Zbarvování i opad listů patří podobně jako třeba rašení nebo kvetení mezi tzv. fenofáze, tedy zevně dobře rozpoznatelné, každoročně se opakující projevy vývinu nadzemních orgánů rostlin, závislé na vnějších podmínkách. „Z našich pozorování vyplývá, že u tuzemských bylin a stromů dochází oproti roku 1961 k dřívějšímu nástupu jarních fenofází, a to v průměru o deset až čtrnáct dní. V případě těch podzimních není tento trend tak jednoznačný,“ říká fenoložka Lenka Bartošová z Ústavu výzkumu globální změny AV ČR. Data o podzimních fenofázích stromů v ČR sbírají studenti a dobrovolníci na webu fenofaze.cz.

Tento článek a další zajímavé texty si můžete přečíst v aktuálním čísle časopisu AΩ / Věda pro každého.

AΩ 2/2020 (verze k listování)
AΩ 2/2020 (verze ke stažení)

Připravily: Radka Římanová a Jana Bečvářová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Shutterstock

Přečtěte si také

• Paraziti jsou podle mě nádherné organismy, říká Julius Lukeš
• O myších a lidech. Vědci zjistili souvislosti migračních tras člověka a myši
• Svůj svátek slaví i včely. Jaká je role opylovačů v krajině a co je ohrožuje?
• Evoluce věčně živá. V čem tkví podstata biologické rozmanitosti?
• Pozor na klíšťata v městských parcích, jsou nebezpečná, varují odborníci
• Unikátní rozmnožování skokanů z Moravy potvrdili vědci i u dalšího druhu žáby
• Embrya parazitických ryb hořavek se naučila přemet, který jim umožňuje přežít
• Na světě klesá počet velkých šelem – vymírání čelí například levharti
• Vědec chce rozlousknout záhadu rozmanitosti přírody za pomoci mušek octomilek
• Rostliny se mohou přizpůsobit klimatickým změnám, aniž by změnily svoji DNA