Předtisk: Léto | Přečtěte si úryvek z knihy Bernda Heinricha

Slavný přírodovědec Bernd Heinrich ve své knize „Léto: Tajemství přežití rostlin a zvířat v sezóně hojnosti“ popisuje složité mechanismy interakce živých organismů s prostředím a různé strategie jejich chování v letním období. Autor se zaměřuje na rostliny, mechy a lišejníky, žáby a datly, vosy a motýly, mravence a brouky, ale i další zástupce živočišné říše. Krásně ilustrovaná kniha je naplněna autorovou nevyčerpatelnou láskou k přírodě. Přečtěte si úryvek z kapitoly „Konec léta“, ve které Bernd Heinrich vysvětluje, proč stromy shazují listí.

Chemické sloučeniny mohou být velmi silné. Jedna z nich, molekula chlorofylu, na jaře zezelená rostliny a položí tak základ pro letní svět. Bez chlorofylu by byl život na Zemi jiný. O další rostlinné hmotě lze říci, že končí léto, protože poté, co vykonala svou práci, housenky mizí a většina ptactva musí odletět. Jedná se o kyselinu abscisovou, která oslabuje přichycení listů k větvím, takže opad listů začíná koncem léta.

Důležité jsou samozřejmě také signály, které způsobují, že rostliny tyto klíčové látky produkují. Stromy ožívají, když se na jaře počasí oteplí. Ale aby strom na konci léta zastavil činnost a shodil listí, samotné chladné počasí nestačí. Specifické načasování pádu listů je důležité a evoluce jej načasovala tak, aby udržela rovnováhu mezi náklady a přínosy. Hlavním podnětem je zde fotoperioda, přesněji řečeno délka noci.

Když jsou noci dostatečně dlouhé, stromy postupně spí až do příštího léta. K tomu se mezi listem a větví vytvoří korková vrstva buněk. Tato separační vrstva blokuje transport látek po větvích stromu. Chlorofyl se při použití přestane obnovovat; když se rozpadne, objeví se žluté a oranžové pigmenty. Pak kyselina abscisová udělá svou práci, rozpustí korkovou vrstvu, která drží listy na stromech, a když vazba mezi listem a větví zeslábne, zbytek udělá vítr: list odpadne.

Listové a květní pupeny topolu osika, jak vypadají od konce léta do začátku ledna. Zdroj: “Léto: Tajemství přežití rostlin a zvířat v sezóně hojnosti”

Objevení a mizení listů je možná nejnápadnějším znakem měnících se ročních období a nejdůležitějších událostí pro hordu hmyzu a ptáků; ale pro rostlinu jsou listy pouze prostředkem k dosažení cíle. Poskytují mu energii a materiály pro růst, pro tvorbu květů, plodů a semen. Načasování, kdy rostlina kvete a nese ovoce, je pro mnoho zvířat také rozhodující. Listy se objevují v létě v určitém stlačeném období, zatímco rostliny kvetou jakoby zcela náhodně: některé druhy dlouho před rašením listů, jiné v létě a alespoň jeden druh, vilín, až do pozdního podzimu. Ale ve skutečnosti tento rozvrh není úplně náhodný. Všechny opadavé, větrem opylované stromy kvetou dříve, než se objeví listy, protože jinak se pyl unášený větrem k pestíku nedostane. Samotné opylení větrem nevyžaduje, aby rostlina kvetla brzy: všechny větrem opylované jehličnany kvetou ne brzy na jaře, ale v létě. Rostliny opylované včelami, jako je akát a lípa, kvetou koncem léta, kdy se daří populacím opylujícího hmyzu. Vilín kvete v září a je opylován zimním molem, který je v tuto dobu aktivní. Stromy opylované zvířaty kvetou, když jsou jejich opylovači poblíž, a teoreticky se to může stát celé léto, ale i v nedotčených biotopech existuje konkurence o opylovače. Každý druh stromu bude mít k dispozici méně opylovačů, pokud ve stejnou dobu vykvete jiný druh a přitáhne si do květů část přenašečů pylu. Různá doba květu u různých druhů, která vede k tomu, že něco kvete vždy v létě, je však jen jedním z několika způsobů, jak omezit konkurenci.

Jedno poupě zimolezu se otevřelo a v říjnu vyslalo mladou větev s listy a květy; Tato rostlina obvykle kvete koncem května. Zdroj: “Léto: Tajemství přežití rostlin a zvířat v sezóně hojnosti”

Doba květu ovlivňuje dobu plodnosti. Různé druhy bambusu například kvetou a produkují velké sklizně semen nejen jednou ročně, ale v intervalech 60–100 let nebo i více. Navíc, když kvetou, dělají to současně na velkých plochách. Přírodovědec George B. Schaller napsal, že v letech 1974 a 1976 uhynul deštníkový bambus, hlavní potrava pandy velké, na ploše 5000 140 kilometrů čtverečních v severní části areálu výskytu zvířat. Tehdy zemřelo nejméně 2007 vzácných pand. Nepochybně uhynulo i mnoho hlodavců, kteří se živili semeny bambusu. Pokud by bambus kvetl a produkoval semena každý rok, populace hlodavců by vždy zůstala velká a pravděpodobně by každý rok sežrala všechna semena. Podobně některé druhy stromů od Maine po Vermont také kvetou a nekvetou, čímž kontrolují populace těch, které se živí jejich semeny. V létě XNUMX například nekvetly javory cukrové, jasan americký, dub červený, buk, borovice vejmutovka a červený smrk a v důsledku toho se téměř nevyskytovala semena javoru cukrového, žaludy a bukvice. současně zmizela všechna hlavní semena lesních druhů, které živí širokou škálu zvířat. Bílé duby se zdají být nedotčené, ačkoli jsou to vzácné stromy. Přítel mi řekl, že našel bílý dub poblíž Wiscassetu ve státě Maine, který byl „přeplněný“ žaludy, a poblíž byli tři mývalové a dikobraz. Medvědi, když nejsou semena, na kterých by se dali vykrmit, obracejí se k jablkům: můj přítel z Montpelieru ve Vermontu jednou viděl v jablečném sadu pět medvědů. V kanadském Maine zmizeli z lesa brhlíci, kteří požírají semena jehličnanů. Chipmunkové, jelení křečci a veverky jsou hlavními nepřáteli ptáků, jedí vejce a kuřata v hnízdech. Očekávám, že dominový efekt způsobí, že se populace lesního ptactva za rok nebo dva zvýší. Současně, když přijde další cyklus květu, přežije také mnohem více semen a sazenic stromů.

Načasování opadu listů je pro stromy pravděpodobně ještě takticky důležitější než načasování kvetení. Roční dobu totiž téměř vždy určujeme podle stavu listů, které více či méně synchronně (oproti květům) odkvétají a pak zase opadávají. To se děje tak jasně a hladce, že vás ani nenapadne přemýšlet o důvodech. Málokdy se ptáme „proč“, ještě méně často „jak“, „ano nebo ne“ a „kdy“.

Vilín kvetoucí v říjnu. Zdroj: “Léto: Tajemství přežití rostlin a zvířat v sezóně hojnosti”

Stromy velmi odlišných, nepříbuzných rodin si vyvinuly složitý mechanismus, kterým shazují listy. Mnoho členů stejných rodin však v pozdním létě neshazuje listí, takže si člověk klade otázku, proč to dělají ostatní. Modřín je jasná anomálie mezi jehličnany. Jeho jehličnaté listy na podzim zezlátnou a před zimou úplně opadnou a stromu slouží asi pět měsíců. Borovice vejmutovka shazuje jehličí až ve druhém roce, to znamená, že každý rok opadá polovina jehličí. Smrk a jedle vydrží jehličí 5–6 let. Většina severských širokolistých stromů shazuje všechny listy každý podzim, i když některé jižnější stromy, jako jsou magnólie a některé duby, si mohou ponechat své listy nejen po celý rok, ale také po dobu 5–6 let. Mechanismus padání listů se u mnoha druhů vyvinul nezávisle, což znamená, že musí poskytovat silnou výhodu v přirozeném výběru. Ale který?

Proč, za jinak stejných okolností, je prospěšné neshazovat listy, pokud nejsou poškozené, je zřejmé. Listy fungují jako solární panely, a pokud se jich každý rok zbavíte, musíte vytvořit nové, čímž ztrácíte čas a zdroje, které by mohly být vynaloženy na růst rostlin. To by bylo cenné, protože by to vyhrálo boj o světlo, který proti sobě svádí většina lesních stromů po celý život. Mohlo by také poskytnout další energii pro plodování a produkci semen. Pokud jsou všechny ostatní věci stejné, bylo by ekonomičtější nechat listy po celý rok, nebo raději několik let, než je shazovat po pouhých čtyřech měsících a vytvářet nové každé léto. Zachováním listů můžete mít další výhodu v tom, že je budete používat během tání, ke kterému téměř nevyhnutelně dochází každou zimu. Vzhledem k tomu všemu je pochopitelné, proč si mnoho stromů skutečně ponechá list několik let, než jej konečně nahradí.

Jednou z hypotéz o tom, proč stromy v zimě shazují listí, je, že je zabíjí mráz a samy opadávají. Tato hypotéza ale neodpovídá na hlavní otázku – evoluční. Možná, že padající listí není mrazuvzdorné, protože se s mrazem nesetkává, takže si tu odolnost vyvíjet nemusí. Na druhou stranu i u těch stromů, jejichž listy jsou citlivé na vymrzání, jsou pupeny (se základy stonků, listů a květů) mrazuvzdorné.

Listy rododendronu při teplotách kolem bodu mrazu nebo pod bodem mrazu povadnou a stočí se. Zdroj: “Léto: Tajemství přežití rostlin a zvířat v sezóně hojnosti”

Listy mnoha druhů stromů se postupem času staly mrazuvzdornými. Smrkové a jedlové jehličí např. snese teploty až –60°C a neopadává ani na severní hranici areálu výskytu těchto druhů. V severním mírném pásmu, kde bývají zimy mrazivé, si některé stromy přesto udržují listy živé po celou zimu. Patří sem některé druhy dubů, cesmín, magnólií, rododendronů a kalin. Samozřejmě, že na vlhkých pláních tropů si většina listnatých stromů ponechá své listy po mnoho let, i když tam, kde pravidelně dochází k suchu, opadávají, pravděpodobně proto, aby ztratily méně vody.

Musí existovat dobrý důvod, proč mnoho severních stromů shazuje listí, zatímco jiné je zadržují. Moje hypotéza o tom, proč některé stromy létají a jiné ne, souvisí s různými směrovými selekčními tlaky, kterým musí stromy na severní polokouli čelit v oblastech s vysokými srážkami. K zachycení slunečního záření a absorpci oxidu uhličitého v létě je zapotřebí velká plocha listů; ale v zimě je velká plocha listů překážkou, protože strom se může pod zatížením sněhu zlomit.

Dnes jsme svědky výsledku evoluce trvající stovky milionů let.

Lze předpokládat, že stromy, které jsou plně adaptovány na obecně stabilní klima, shazují listy v určitou optimální dobu, tedy v době, kdy získávají z dlouhodobého hlediska maximální užitek. Evoluce pro ně vypočítala ty správné „pojistné“ podmínky – vyrovnání nákladů na ztracenou energii v důsledku toho, že listy padají brzy nebo se otočí pozdě, a riziko nepravděpodobného, ​​ale vážného zranění. Zdá se, že ve většině případů stromům skutečně prospívá, když uspí, jako by léto skončilo, dlouho předtím, než k tomu skutečně dojde.