Fråga en Biolog

Allt du någonsin undrat om hur naturen fungerar

Lövfall på hösten

Biomassa i form av höstlöv. Bilden tagen av Symphony999.
Biomassa i form av höstlöv. Bilden tagen av Symphony999.

Jag vill veta mer om varför träden tappar sina löv på hösten.

Bladen är känsliga för kyla och när det fryser på, så därför gör träden sig av med dem inför vintervilan. Dessutom är det ett sätt att spara vatten på vintern, eftersom träden alltid så att säga ”svettas” genom bladen. Vad som händer är att bladen känner av att dagarna börjar bli kortare och det blir mindre solljus. Bladen är ju som ett slags ”solfångare” som suger i sig solljuset och tar till sig energin i det. Då börjar det gröna klorofyllet (de pigment i bladen som fångar solljuset) i bladen att brytas ner för att trädet ska kunna återanvända näringen. Det är då bladen blir gula, röda eller oranga istället, eftersom andra pigment med dessa färger börjar synas (pigment som funnits där hela sommaren också men inte synts under det gröna klorofyllet).

– Dennis Eriksson

Många träd tappar bladen på hösten, men inte alla. De som tappar dem gör det för att det skulle kosta mer att skydda dem över vintern. Det är bättre för träden att suga tillbaka innehållet till stammen och bygga nya blad till våren. Löven som faller är tömda på näring. Granar behåller barren på vintern, men barren är inte vidare aktiva. De är skyddade av speciella kemiska ämnen och genom att vara hårda så att de tål frosten.

– Allan Rasmusson

Klorofyll fångar solljuset och utnyttjar energin för att bygga sockermolekyler från koldioxid och vatten (fotosyntesen). MEN ibland slår reaktionerna slint och det bildas skadliga syreradikaler. Därför bryts klorofyll ner på ett sådant sätt att det direkt förlorar sin förmåga att absorbera ljus, det vill säga det blir ofärgat och syreradikaler kan inte bildas. Klorofyll innehåller en del kväve som skulle kunna vara av intresse för växten att behålla när bladen vissnar men denna mängd borde vara liten i förhållande till allt kväve i bladens proteiner. Därför är nog den främsta orsaken till att bryta ner klorofyllet att syreradikalerna ska undvikas medan användbara molekyler från det höstgula lövet flyttas till den övervintrande delen av växten.

– Mats Hansson

Jag har länge undrat över just hur mycket av kvävet i klorofyllet som resorberas under senescensen? Jag har kanske trott att en del blir kvar i metaboliter där det inte blir direkt tillgängligt för resorption, men jag har också sett indikationer i litteraturen på att ändå en betydande mängd klorofyll-N tas om hand. Kan detta variera också mellan olika växter, så att vissa är bättre än andra på N-resorption just från klorofyll? Ur ett evolutionärt perspektiv så tänker jag att växter vid det här laget borde ha mekanismer för att inte slösa bort allt det kväve som är bundet i klorofyll.

– Dennis Eriksson

Är ingen växtexpert, men nog skiljer sig arter åt i vilken grad de återabsorberar kvävet i löven. Ta alar (Alnus) till exempel, de släpper ju sina löv medan de fortfarande är gröna och därigenom fulla med kväve. Detta är dock fullt logiskt om man beaktar att alar lever i symbios med kvävefixerande rotbakterier. Tack vare dessa bakterier har alar nästan fri tillgång på kväve från luften och har råd att slösa med det, medan alla de andra träden som bara kan ta upp kväve från marken (i form av mer svårtillgängligt nitrat och ammonium) måste vara mer sparsamma med kvävet.

– Viktor Nilsson-Örtman

De så kallade non-flourescent chlorophyll catabolites (NCCs) som bildas vid nedbrytning av klorofyll samlas i vakuolen. Dessa NCCs bildas genom enzymatisk nedbrytning av klorofyll. Vad som sedan händer med dem är osäkert. Några möjliga nedbrytningsprodukter har identifierats (linjära tetrapyrroler och monopyrroler) men de verkar inte finnas i några större mängder och det finns för närvarande inga bevis på att dessa bildas via enzymkatalyserade steg, vilket borde ske om det handlar om en organiserad nedbrytning av NCC. Frågan är alltså om NCC kan falla sönder spontant pga den kemiska miljön i vakuolen eller enzymatiskt, och om växten tar upp det kväve som då eventuellt frigörs eller om den bara nöjer sig med att den har oskadliggjort klorofyllet och skuffat undan det i vakuolen i form av NCC och struntar i att ta vara på kvävet. En NCC, klorofyll och de möjliga linjära tetrapyrrolerna som jag nämnde ovan innehåller alla 4 kväve. Monopyrrolerna innehåller en kväve men man får fyra monopyrroler från en NCC/klorofyll/linjär tetrapyrrol, så kvävet är alltså bundet hela vägen och har så långt inte gjorts om till något som kan resorberas. Att monopyrrolerna, tetrapyrrolerna och NCC skulle återanvändas som byggstenar för att göra klorofyll igen tror jag inte på. I alla fall har jag aldrig hört talas om det.

– Mats Hansson

Kanske lite hög nivå för en 11-åring, men jag kan påpeka att klorofyllkataboliterna bryts ner via ETF-systemet i mitokondrierna vid kolhydratsvält i Arabidopsis. 😉

– Allan Rasmusson

 

 

 

oktober 17, 2016

Inlägget postades i

Växter