Jak drzewa przygotowują się do zimy?
W świecie zwierząt przygotowanie do zimy jest prostą sprawą, niektóre zanim zapadną w sen zimowy pochłaniają każdą dostępną porcję jedzenia, by obudować się odpowiednio grubą warstwą tłuszczu. Ptaki też nie próżnują. Przemierzają tysiące kilometrów, by przesiedlić się w miejsce możliwie dalekie od tego, gdzie panuje zima. A ludzie? Wiadomo, miejsca w szafach na krótkie spodenki i stroje kąpielowe zastępują ciepłe płaszcze i czapki. A jak mają się przygotowania drzew do zimy? Jakie mechanizmy wypracowały przez tok ewolucji, dzięki którym drzewa zimą bez kłopotu radzą sobie z jej przebyciem?
Jak drzewa robią zapasy?
Żeby najlepiej oddać, w jaki sposób drzewa szykują się do snu zimowego, posłużymy się analogią do króla lasów, czyli niedźwiedzia. Ten przed zimą obżera się na potęgę, by później z nagromadzonego tłuszczu czerpać przez wszystkie zimowe miesiące. Drzewa również robią zapasy. Dla nich oznacza to przeprowadzanie intensywnej fotosyntezy, aby zgromadzić w sobie jak najwięcej potrzebnych do przeżycia składników. Wszak drzewa zimą będą potrzebować zarówno cukrów, jak i tłuszczów i wody. Drzewo jednak drzewu nierówne. Niektóre zaczynają przykręcać kurek już w sierpniu, tak jak chociażby czereśnia i jarzębina (i wtedy przebarwiają swoje liście w odcienie czerwieni). Inne trzymają liście jak najdłużej, by móc jak najdłużej łapać dodatkowe porcje światła.
Dlaczego drzewa zimą nie potrzebują liści?
Nie samym światłem jednak drzewo żyje. Zadań przygotowawczych jest znacznie więcej, ot choćby trzeba jeszcze zatroszczyć się o odpowiednie zapasy wody. Przez pierwsze miesiące zimy, gdy mróz zwiąże wodę pod postacią śniegu i lodu, korzenie mają bardzo ograniczone możliwości jej pobierania. A przecież drzewa zimą wody nadal potrzebują. Stąd w ramach przygotowań drzewo musi w porę przetransportować wodę z liści i gałęzi do pnia i korzeni. W przeciwnym razie zamarzająca woda najpewniej rozsadziłaby strukturę drewna.
Dodatkowo rośliny zaczynają zagęszczać sok komórkowy, w którym gromadzą cukry oraz białka ochronne. Dzięki temu zabiegowi mogą obniżyć swój próg zamarzania nawet do minus 50°C! Wspomniałem, że drzewo wyprowadza wodę z liści i nie ma tutaj grama przypadku. Wody jest w liściach sporo, a rezultat obserwujemy na własne oczy, gdy podziwiamy jak liście w swoim nieuporządkowanym tańcu opadają na ściółkę. Drzewa zimą do niczego liści nie potrzebują, stąd powodów do ich pozbywania znajdzie się więcej. Pierwszy jest iście zapobiegawczy – liście są cienkie i wiotkie, więc już pierwsze mrozy związałyby w nich wodę i tym samym doprowadziły do ich zniszczenia.
Czy drzewu opłaca się zrzucać liście jesienią?
Jesienią z liści wyprowadzany jest również chlorofil, czyli zielony barwnik, który wiosną ponownie będzie na wagę złota. Wszak wraz z pierwszymi ociepleniami drzewo będzie musiało wypuścić tysiące nowych paneli słonecznych. Gdzie tu jednak sens? Pozbywać się tych wszystkich liści jesienią, tylko po to by za parę miesięcy wykorzystać całą masę energii, by je znowu odtwarzać? Ewolucja najwyraźniej dobrze to sobie skalkulowała. Taki mechanizm trwa od milionów lat, stąd drzewa liściaste nie mają żadnych oporów, by liście uznać zimą za bezużyteczne.
Powodów znajdziemy jednak więcej, a chociażby wiatr. Dzięki temu, że jesienią ogołocą się z liści, to wówczas drzewa zimą stają się bardziej aerodynamiczne. Dzięki temu nawiedzające lasy jesienne i zimowe wichury przestają być dla drzew wielkim zagrożeniem. Samodzielnie stojące drzewo ma jednak stosunkowo mniejsze szanse oprzeć się wichurom niż te, które dumnie rosną sobie w lesie. Tam obowiązuje zasada “w kupie siła”. Gdy wiatr próbuje zrobić im krzywdę, te kołysząc się, opierają się o siebie nawzajem i tym samym stawiają czoła na pozór niebezpiecznym wichurom.
Kolejnym powodem do zrzucania liściastego odzienia jest śnieg i lód. Zgadza się. Ten obciążając gałęzie mógłby swoim ciężarem po prostu je połamać. A konsekwencji łatwo się domyślić. Wówczas wiosną drzewo dysponowałoby mniejszą powierzchnią, na której mogłyby wypuścić nowe liście. A mniej liści, to mniejsza zdolność do łapania światła słonecznego, więc i słabsza fotosynteza. W ostatecznym rozrachunku oznacza to również wolniejszy przyrost drewna. Same wady. Lepiej więc tymczasowo pożegnać liście, żeby na wiosnę drzewo mogło wrócić silniejsze. Widać że i drzewo woli czasem zrobić jeden krok wstecz, żeby na wiosnę móc zrobić dwa do przodu.
Strategia łapania światła wśród małych drzew
Ale ale! Las jest większą społecznością drzew i gdyby wszystkie drzewa w tym samym momencie startowały z przygotowaniami do zimy, to wówczas młode i niskie drzewka nie miałyby okazji stać się w przyszłości potężnymi egzemplarzami. Przecież wówczas te cały czas żyłyby w cieniu swoich rodziców. Stąd też młode drzewka opóźniają moment swojego zrzutu liści do maksimum. W ten sposób mogą tankować energię już po tym, gdy ich rodzice zrzucą swe liściaste parasole. Zdarza się czasem, że granice przeciągną za bardzo i zaskoczy je śnieg. Na szczęście przez to że są i niskie i niezbyt rozłożyste i wiotkie, to zarówno wichury jak i zalegający śnieg nie robi im większej krzywdy.
Podobną sztukę uprawiają wiosną. Wtedy zaczynają wypuszczanie nowych liści wcześniej niż ich rodzice, by napakować się energią jak Goliat mięśniami. Skąd jednak niby wiedzą, że nadchodzi wiosna? Mianowicie przy powierzchni podłoża temperatura jest niższa, dzięki czemu już średnio dwa tygodnie szybciej odbierają sygnał, że idzie ocieplenie. Ten sygnał wystarczy, że szybciej ruszyć na wiosenny żer.
Dlaczego drzewa iglaste nie zrzucają igieł?
No okej, to skoro spectrum powodów, dla których warto zrzucić liście jest tak szerokie, to dlaczego drzewa iglaste nie decydują się pozbyć igieł? Wyłączając modrzewia oczywiście. No cóż, u iglaków sprawa wygląda inaczej. Drzewom iglastym opłaca się zostawić igły, dzięki czemu oszczędzają masę energii. A to daje im przewagę na wiosnę, bo są w stanie szybciej rozpocząć fotosyntezę. W przeciwieństwie do liści, igły są znacznie lepiej przystosowane do zimowych warunków, stąd też drzewa iglaste z powodzeniem radzą sobie zarówno w znacznie zimniejszych, północnych rejonach Ziemi, ale też w górach, gdzie zimy trwają wyraźnie dłużej niż na nizinach. Budowa igły sprawia, że nie zatrzymuje się na niej śnieg, przez co połamanie gałęzi jest znacznie mniej prawdopodobne, niż u liściastych kolegów. Mniej groźne są dla nich również silne podmuchy wiatru.
Igły czy liście? Co lepsze?
A ostateczną przewagę igły nad liściem względem tolerancji warunków zimowych stanowi to, że ma znacznie mniejszą powierzchnię, przez co nie transpiruje (czyli nie wyparowuje) wody w takiej samej skali. Dodatkowo drzewa iglaste są w stanie ją dużo skuteczniej magazynować. A ostateczną przewagą igły jest to, że jest pokryta grubą warstwą substancji woskowej, która zabezpiecza ją przed niskimi temperaturami powietrza.
Jak widać, drzewa są wyposażone w znakomite systemy przygotowywania się do zimy. Można zadać sobie jednak bardzo podstawowe pytanie. Dlaczego drzewa tak w ogóle potrzebują zimy? I tu odpowiedź jest prosta, okres wegetacji jest im potrzebny tak samo, jak nam ludziom – sen. Drzewa również muszą wypocząć, po to by nabrać sił przed wiosenno-letnim wzrostem. Jak widać, przy bliższym poznaniu okazuje się, że świat drzew jest niezwykle fascynujący, a nie możemy zapomnieć, że dodatkowo drzewa są nam – ludziom, bardzo, ale to bardzo potrzebne.
Skoro jesteś na samym spodzie tekstu, to dla mnie jest to wspaniały znak, że zdołałem pobudzić Twoją ciekawość. Będzie dla mnie niezwykłą przyjemnością, jeśli zaserwujesz mi w ramach docenienia wirtualną kawę. Z góry dzięki!
