Mindennapi (őszi) életünk apró csodái

Varázslatos érzés levélesőben sétálni. Ahogy az is, ahogy az őszi napsugárzás megvilágítja az aranyba, pirosba és barnába öltözött erdőt. Csodálatos az avarba hulló levelek puhasága és mágikus erővel bír az őszi levegő aromája.

(…) mikor a világ szavai elhalnak, elkezd beszélni a természet, akkor a végtelen mindenség megnyílik s az ember lelke lát.

Jókai Mór

Sokat és sokféleképpen lehetne arról írni, milyen csodákat rejt a természet, és mennyire feltölti az ember lelkét csupán félóra az érintetlen természetben. Jelen blogbejegyzés témája azonban nem teljesen ez. Arról szeretnék írni, miért váltanak lombhullató erdőink tarka pompába ősszel, és miért hullatják le leveleiket.

Fotó: Dobronoki Dalma

A növények ún. autótróf élőlények, szerves anyagaikat szervetlen anyagokból állítják elő. Ebben a folyamatban játszik kulcsszerepet a fotoszintézis, vagyis a fénysugárzás energiájának kémiai energiává történő átalakítása. Az így keletkezett energia szükséges ahhoz, hogy a növény szén-dioxid és víz felhasználásával különböző szerves anyagokat hozzon létre, úgy mint cukrokat és fehérjéket. A fényenergia megkötésében központi szerepet játszanak a növények színtesteiben megtalálható pigment molekulák, mint például a klorofillok. Ezek a pigmentek a fény energiájának hatására gerjesztődnek, és gerjesztett állapotukban leszakad róluk egy elektron, mellyel elkezdődik a fotoszintézis bonyolult, de mégis nagyszerű, és az élővilág szempontjából nélkülözhetetlen folyamata.

Fotó: Hegyessy Gábor

Az ősz közeledtével és beálltával azonban csökken a napsütéses órák száma, és a beérkező fény energiája, melynek eredményeképpen mérséklődik a növények fotoszintetikus aktivitása, valamint a klorofill molekulák színtézise. Ez azért lényegi információ, mert a klorofill molekulák eredményezik a levelek zöld színét. Abban az esetben, ha ezen pigmentek száma lecsökken, a levél elveszti élénkzöld színét. Azonban a levelekben nem csak klorofill színanyagokkal találkozhatunk. Jelen vannak még sárgás, narancssárgás, pirosas és barnás színeket eredményező karotinoidok és antociánok. A klorofillok mennyiségének csökkenése után bekövetkező levél elszíneződésért ezek a pigmentmolekulák illetve a levelekben lejátszódó különböző biokémiai folyamatok felelősek. Ezen molekulák színét látjuk akkor, amikor rácsodálkozunk egy-egy különösen tarka, vagy aranyló sárgába öltözött levél szépségére.

Fotó: Dobronoki Dalma

A hűvösebb idő beálltával valamint a napsugárzás mennyiségének és minőségének csökkenésével azonban nem csak a klorofill molekulák koncentrációja esik vissza. A növények növekedési és fejlődési folyamataiban kiemelt szerepük az ún. növényi hormonoknak, vagy szakkifejezéssel fitohormonoknak. Közülük az egyik legismertebb az auxin. Az auxin egyik legfontosabb élettani hatása a növény növekedési folyamatainak serkentésében rejlik.

A környezeti tényezők megváltozásával azonban csökken a levelekben mérhető auxin mennyisége. A hormonszint csökkenésével aktivizálódik a levélnyél és levélszár közötti leválási vagy más néven abszcissziós zóna. Ez a terület egymástól elválni képes sejtrétegeket tartalmaz, ezen a ponton válik le a lehulló levél a növényről.

A levél lehullásában az auxin mellett fontos szerepet kap az etilén. Azt mondhatjuk, hogy az etilén az auxin antagonistája. Az etilén egy olyan gáz halmazállapotú anyag, amely hasonlóan a fitohormonokhoz hatással van a növények növekedési és fejlődési folyamataira. A növény anyagcsere-folyamatai során keletkezik. Az etilén csökkenti a növekedési hormon szintézését, gátolja transzportját és serkenti az auxin bomlási folyamatait. A növekedési hormon szintjének csökkenésének eredményeképpen aktivizálódott leválási zónában aktivizálódnak az ott található sejtjek génjeinek celluláz és pektináz enzimeket kódoló régiói is. Ez a két enzim felelős a növények sejtfalában található cellulóz és pektin lebontásáért. A folyamat eredményeként a növényi sejtek fala úgy mond feloldódik, a levél leválik a növényről.

Fotó: Szoboszlay Marcell

A lombhullás folyamatában az auxin és az etilén mellett szerepet kap még abszcizinsav. Korábban ennek a fitohormonnak tulajdonítottak meghatározó szerepet az abszcissziós vagyis leválási folyamatokban, ezért is nevezték el ezt a molekulát abszcizinsavnak. Csak a későbbiekben mutattak rá a kutatók az etilén meghatározóbb szerepére. Mindazonáltal az abszcizinsavnak alapvető funkciói között tartják számon a levél leválásának, így a leválási zóna kialakulásának serkentését.

A lombhullatás célja a növény nedvességtartalmának megőrzése. A növény levelei jóvoltából hatalmas felületen párologtat. Mivel a fagy beálltával a fagyott talaj gátolja a víz utánpótlását, ezért a biokémiai folyamatokhoz elengedhetetlen vizet tartalékolni kell. Valamint így kevesebb energiára is van szüksége a növénynek, hiszen nem kell még a leveleket is tápanyaggal ellátnia. A kertészettel foglalkozó szakemberek arra is rámutatnak, hogy a lombkorona „elvesztése” hatékony védekezés a leveleket károsító kártevőkkel szemben.

Fotó: Szoboszlay Marcell

Tudományos háttér ide, tudományos háttér oda, talán abban mindegyikünk egyetért, hogy az őszben talán az egyik legelbűvölőbb dolog a levelek tarka tánca.

Bármennyi dolgod legyen is, mindig legyen időd, hogy csendben leülj, és elnézd, hogyan billeg a szélben a falevél.

Elizabeth Lawrence

Kapcsolódó bejegyzések

Szólj hozzá