הסבר מדעי לססגוניות המופלאה של הטבע בראשית החורף
ביערות רחבי הידיים שבחצי הכדור הצפוני, הסתיו הוא אות הפתיחה לפסטיבל ססגוני של צבעים. קילומטרים על גבי קילומטרים של ירוק בוהק משנים את חזותם ומקבלים גוני צהוב, כתום ואדום, והיער – כמו מוציא את בגדי החורף מהארון.
אלו הם צבעי השלכת שהיער עוטה רגע לפני שהוא משיר את עליו ועובר למצב חורף. אז אם העצים בלאו הכי משירים את עליהם, מדוע הם צריכים להחליף את צבעם? הרי העלים לא מתים או מתייבשים – הם נופלים לקרקע כשהם עדיין מלאי חיים. מסתבר שמאחורי חילופי הצבעים היפהפיים עומד תהליך כימי שנועד להכין את העצים להישרדות בחורף.
צמחים, כידוע, מייצרים את מזונם באמצעות פוטוסינתזה. הם שואבים מינרלים ומים מהקרקע וקולטים גזים מהאוויר בעליהם – כשאור השמש מסייע להפיק מכל החומרים הללו את האנרגיה הדרושה לצמח. בחורף, עם התמעטות החשיפה לקרני השמש, המנגנון שפיתחו העצים מאפשר להם לעבור כמה חודשים ללא פוטוסינתזה. השלכת וצבעיה הם תוצאה של מנגנון זה.
הכן ענפיך לחורף
בדומה לבני האדם ובעלי החיים שמשנים תזונה והרגלים נוספים, ומבצעים הכנות שונות לקראת החורף, כך גם הצמחים. בני האדם מצטיידים בחומרי הסקה, דובים צוברים שומן לקראת שנת החורף, שועלים ארקטיים מחליפים את צבע הפרווה מחום ללבן וכן הלאה. אלו הם שינויים אינטואיטיביים שלנו, אך מה משיג העץ בהחלפת צבע העלים? כדי להבין זאת עלינו לצלול לרמה המולקולרית ולצאת לסיור במפעל האנרגיה השוכן בעלי העצים.
מקור הגוון הירוק של העצים הוא בכלורופיל, אותו פיגמנט שמשמש שחקן עיקרי בתהליך הפוטוסינתזה. המשמעות של היעלמות הצבע הירוק אפוא היא הפסקה – או ליתר דיוק צמצום – של הפוטוסינתזה. העצים מפרקים את מולקולות הכלורופיל, והגוונים הנחשפים הם אותם צבעי סתיו שאנו מכירים.
מדוע זה קורה? העלים מכילים חומרים מזינים חיוניים מאוד עבור העצים. שימור של העלים בתנאי האקלים החורפיים הוא לא יעיל, ומצד שני, השלה של העלים מלאי כל הטוב שעליו עמלו העצים במהלך השנה היא לא כלכלית. לכן, לקראת החורף העצים מתחילים במבצע לוגיסטי להעברת כל החומרים מהעלים לענפים, כדי שיהיו זמינים בבוא האביב.
קרם הגנה נגד השמש
המבצע הזה כרוך בפירוק של מולקולות חנקן וזרחן שנמצאים בעלים – ושינוע שלהם אל הענפים. ביצוע תהליך זה מחייב הפסקה של הפוטוסינתזה, אבל הכלורופיל עדיין קולט את אור השמש. וכך, כאשר העלה כבר לא פנוי להשתמש באנרגיה הזו, היא הופכת מחיונית להרסנית ועלולה לפגוע בכל תהליך ההכנות לקראת החורף. כדי לצמצם את קליטת האנרגיה המזיקה, העץ מפרק את הכלורופיל וכך נחשפים גווני הסתיו. למעשה, העצים לא מחליפים צבעים, אלא רק מסירים שכבת צבע אחת ומגלים שכבה אחרת, שתמיד הייתה שם.
יש מינים של עצים שנוקטים במשנה זהירות ולא מחכים לפירוק הכלורופיל. תחת זאת הם יוצרים שכבת הגנה של פיגמנטים מעל הירוק של הכלורופיל, בדומה לפעולה של קרם הגנה מפני השמש. זה בא לידי ביטוי בגוונים של ארגמן ואף סגול עז, מה שמעצים עוד יותר את החגיגה הצבעונית.
העצים הנשירים הם מופת של חיסכון באנרגיה, ניצול נכון של משאבים ומחזור יעיל. האם אנו יכולים להעתיק אלינו את המודל הזה? בפן המעשי, לבטח. שפע של דוגמאות מעידות על כך, עם התפתחות טכנולוגיות מחזור. מה שיותר מעניין הוא לחשוב על מנגנון גוני הסתיו דווקא בפן הרגשי. האם אנו יכולים ללמוד מהעצים על ויסות המשאבים הרגשיים שלנו? אנחנו קולטים 'אנרגיה' מהסביבה באופן קבוע – האם יש בכוחנו לבחור כיצד ומתי להשתמש בה, לתעל אותה לצמיחה בתזמון שהכי משרת אותנו, ולנטרל אותה כשהיא מזיקה? נקודה למחשבה.
כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך:
השורשים העמוקים של חיי החברה אצל צמחים נחשפים
אתנחתא של טבע: צפו בריקודם האלגנטי של הצמחים ובעלי החיים
אמנות טבע ומתמטיקה פצחו בריקוד - יצירה שמחברת בין האדם לעץ השדה
עוד מרדיו מהות החיים:
