Земля-кормилица
Краски осени, «в багрец и золото» одетой после лета
(без автора)
Желтые осенние листья, шуршат под ногами и навевают элегическую грусть. А ученых интересуют «тонкости процесса умирания листвы, который довольно сложный и, возможно, связан с общими механизмами старения живых организмов.
Чему же учат нас краски осени.
Уже давно известно, что осенние изменения в окраске листьев вызваны разрушением хлорофилла – зеленого вещества, содержащегося в них. Теперь выясняется, что это происходит, когда белки, с которыми связаны молекулы хлорофилла, распадаются на отдельные составляющие их аминокислоты. Как только хлорофилл разрушается, проявляется собственный желтый или коричневый цвет ткани листа.
Аминокислоты, образовавшиеся в результате распада белков, транспортируются через тончайшее «сито трубочек» в стебли и корни растений, где накапливается содержащийся в аминокислотах азот. Затем он используется растениями в следующем сезоне.
По мнению Кеннета Тимэнна, профессора биологии Калифорнийского университета в Санта-Крус, подобное характерно и для процесса старения пожилых людей, у которых распад белков происходит быстрее, чем восстановление.
«Растения чрезвычайно бережно обходятся со своим азотом», – говорит Тимэнн. Накапливая и сохраняя его, они обеспечивают себя достаточным количеством этого элемента для весеннего возрождения. Для роста новых листьев посредством фотосинтеза, отмечает он, растения располагают достаточным количеством углерода из углекислого газа, содержащегося в воздухе, и водорода из воды, которую они впитывают из почвы корнями. Но хотя содержание газообразного азота в воздухе составляет почти 80 процентов, растения не могут использовать его непосредственно. Он должен быть включен в состав соединений, таких, как нитраты, которые растения извлекают из почвы, или, как в случае бобовых, из азотсодержащих бактерий.
Даже в летние месяцы, когда хлорофилл выполняет свою роль в процессе фотосинтеза, происходит его частичное разрушение; однако в темноте он восстанавливается. Вследствие этого листья «более зеленые» утром, чем на закате солнца.
Но ярко-красный цвет осенних листьев клена и многих других растений обусловлен другим фактором. Это накопление в листьях сахара и его превращение через цепь сложных реакций в красный пигмент под названием антоцианин. В условиях холодных осенних ночей выделение сахара из листьев задерживается. В то же время яркий солнечный свет способствует его синтезу.
Исследуя тайну старения листьев, ученые установили, что их хлорофилл не исчезает полностью. Он непрерывно разрушается во внутренней ткани листа, заключенной между поверхностью и нижними слоями. Однако на поверхности в клетках, регулирующих входы к порам, содержание хлорофилла изменяется незначительно, если изменяется вообще, до тех пор, пока лист не гибнет, полностью высыхая.
«Интернэшнл Геральд Трибьюн», Париж (1984 г.).
Другие статьи номера в рубрике Земля-кормилица:
