ЧУДЕСА РАСТЕНИЙ: О ЛИСТЬЯХ
НО ПОЧЕМУ ЖЕ РАСТЕНИЯ ЗЕЛЕНЫЕ? Все предметы мы видим только благодаря тому, что они отражают падающие на них лучи света. Например, лист чистой бумаги, воспринимаемый нами как белый, отражает все части спектра. А предмет, кажущийся нам черным, все лучи поглощает. Несложно понять, что если волокна ткани пропитать веществом, которое поглощает все лучи света, кроме красных, то и сшитое из этой ткани платье мы будем воспринимать как красное. Точно так же и хлорофилл — основной растительный пигмент — поглощает все лучи, кроме зеленых. И не просто поглощает, но использует их энергию в своих интересах, особенно активно — красную часть спектра, противоположную зеленой. И все же листья растений далеко не всегда бывают зелеными. Именно это и станет темой моего рассказа. Конечно, многие вещи я буду излагать очень упрощенно (да простят меня профессионалы). Но иметь представление о причинах изменения цвета листьев растений, как мне кажется, должен каждый человек, всерьез занимающийся их выращиванием. НЕЗЕЛЕНАЯ ЗЕЛЕНЬ В тканях любого живого растения постоянно присутствует несколько пигментов. Конечно, главным из них является зеленый — хлорофилл, определяющий основную окраску листьев. Но есть еще и антоциан, активно поглощающий зелёные лучи и полностью отражающий красные. Пигмент ксантозин поглощает все лучи, кроме желтых, а каротин отражает целую группу лучей и кажется нам оранжево-морковным. Известен и пигмент под названием бетулин, который окрашивает ткани растения в белый цвет (но встречается он только у березы; и то — не в листьях, а в коре, и поэтому о нем мы говорить не будем). Все дополнительные пигменты листьев мы видим лишь после гибели хлорофилла. Например, на листьях растений с приходом осенних холодов или в результате старения листа, как это происходит у всенародно любимых кодиеумов. Яркие пестрые листья кодиеума, являясь его единственным украшением, по сути, мертвы и уже ничего не дают растению. Селекционеры лишь выбрали клоны, способные сохранять максимально долго эти бесполезные, но красивые старые листья. Наверное, многим цветоводам приходилось наблюдать покраснение листьев у растений, подвергшихся воздействию излишне яркого солнечного света. В быту это явление называют «загаром». Но когда мы загораем, для защиты от воздействия ультрафиолетового излучения в коже вырабатывается специальный пигмент — меланин. У растений же никаких новых пигментов не вырабатывается, а напротив, разрушается хлорофилл; тогда становится видимым и прежде имевшийся в тканях антоциан. Понятно, что такое покраснение листьев — сигнал тревоги для хозяина растения. Кстати, листья некоторых растений (у кактусов — стебли) при избытке света иногда приобретают голубоватую окраску. Это объясняется выработкой на поверхности ткани воскового слоя, который очень эффективно отражает все лучи света, но особенно активно — голубые и синие. Очень интересно решают проблему максимального использования света растения, живущие в условиях его постоянного дефицита. Например, под пологом тропического леса. Многие обращали внимание на листья бегоний, у которых верхняя поверхность листа темно-зеленая, а нижняя насыщенно-красная. Понятно, что о разрушении хлорофилла в данном случае речь не идет. Дело в том, что лучи света при прохождении тонкой листовой пластины поглощаются далеко не полностью: часть света проходит лист насквозь и теряется растением. Именно эту проблему и решает окрашенная антоцианом нижняя поверхность листа. Она отражает особо ценные красные лучи обратно внутрь листа, то есть заставляет их повторно пройти через хлоропласты. Понятно, что КПД по использованию лучей света у такого листа повышается значительно. Важной функцией дополнительных пигментов листа растения является улавливание фотонов в желто-зеленой части спектра, которая не используется хлорофиллом. В результате этого увеличивается общая эффективность фотосинтеза. Приведу в качестве примера пассифлору трехполосую (Passiflora trifasciata). Среди огромного разнообразия пассифлор данный вид стоит особо. Пожалуй, это единственная пассифлора, выращиваемая исключительно ради декоративных листьев. Их краснофиолетовая окраска, изменяющаяся в зависимости от освещения, обусловлена наличием дополнительных пигментов, активно использующих все участки спектра падающего света. Кроме того, в центре каждой лопасти листа проходит серебристая полоса. В целом, окраска листьев этой пассифлоры напоминает нарядную раскраску листьев королевских бегоний. Однако на ярком свету листья пассифлоры трехполосой становятся просто зелеными, а от полос в лучшем случае остаются отдельные серебристые крапинки. Дело в том, что серебристые полосы представляют собой не что иное, как скопление заполненных воздухом клеток, которые в равной степени преломляют все лучи проходящего через них света. Некоторая часть их отражается, и поэтому мы их воспринимаем как серебристо-белые, а большая часть направляется внутрь листовой пластины. Другими словами, эти пустотелые клетки действуют подобно линзам, значительно повышая эффективность фотосинтеза. Понятно, что у растений с достаточной освещенностью нужда в этом приспособлении листьев отпадает, и тогда пустотелые клетки заполняются хлорофиллом. Программа, предписывающая растению вырабатывать хлорофилл, записана на генном уровне. Известно более сотни генов, участвующих в этом процессе. Но этот сложный механизм иногда дает сбой — появляются растения, у которых или часть листовой пластины, или отдельные листья целиком лишены хлорофилла. Тогда клетки листа могут быть заполнены дополнительными пигментами (при этом лист приобретает соответствующую окраску) или просто становятся пустотелыми, и потому кажутся белыми. Конечно, с точки зрения здоровой физиологии такие растения надо считать неполноценными. Но в практическом цветоводстве они относятся к особо декоративным, их охотно выращивают. Имея дело с подобными растениями, следует учитывать, что они гораздо капризнее своих зеленых собратьев и поэтому особенно требовательны к режиму освещения. Ведь недостаток хлорофилла в листьях в первую очередь влечет уменьшение питания растений. Поэтому при недостаточном освещении их листья быстро теряют былую яркость и пестроту окраски, становятся блеклыми и угнетенными. Кроме того, любителям подобных растений надо помнить, что избыток в почве азота может привести к исчезновению пятнистости листьев за счет накопления хлорофилла. И еще: при размножении таких растений наследование пестрой окраски листьев возможно только у черенков. Сеянцы же (а иногда и листовые черенки) превращаются в нормально окрашенные, зеленые экземпляры. Олег Алейников (Беларусь)
