Normal 0 21 false false false HU X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normál táblázat"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;}
Miért nincs a fákon télen falevél? És ha
igen, miért van?
Gyermekekkel erdőn-mezőn I.
Egy egyszerű kérdés, melyet bármely gyermek feltehet, akár egy téli kirándulás akár egy természetismeret óra közben. Mi pedig válaszolhatunk rá valami ilyesmit: „azért, mert a fák télen pihenni térnek és nincs szükségük levekre”. Idáig rendben is van, de mi van akkor, ha a következő kérdés, logikusan a következő: „akkor fenyőfa nem pihen télen”?
Lehet hozni komolyabb érvet, miszerint azért hullajtja le a levelét, hogy ne fagyjon meg. De ez esetben az ellenpéldát mutató fenyő mellé bekúszik a fű is, mi pedig kénytelenek leszünk magunknak is feltenni a kérdést: hogy is működik ez?
Az első bejegyzés
Mielőtt alaposan belevetném magam a válaszkeresésbe, szeretném bemutatni a Gyermekekkel erdőn-mezőn rovatot. Címéből sejthető, olyas valakiknek, akik gyermekekkel kirándulhatnak a természetben. Vagyis elsősorban szülőknek és pedagógusoknak, de alapvetően mindenkinek, akit érdekel a természet.
Olyan jelenségeket tervezek bemutatni, melyekkel több-kevesebb szerencsével, kutakodással egy kisebb erdei séta alatt is találkozhatunk. Mindezt olyan nyelvezettel és magyarázatokkal, hogy a természettudományokban kevésbé jártasabbaknak is kapaszkodót nyújtsak. Célom, hogy ezek segítségével a Kedves Olvasók is könnyedén el tudják magyarázni gyermekeiknek az általam bemutatott érdekességeket – legyenek azok családnyi, vagy osztálynyi mennyiségben.
Normal 0 21 false false false HU X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normál táblázat"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;}
A probléma gyökere: a jég
Az, hogy a fa lehullajtja
a levelét az nyilván egy válasz helyes valamire. Ha hátrányos lenne számára,
nem csinálná. Valamilyen problémát meg tud oldani vele. Eme probléma gyökere
pedig nem más, mint hogy a hőmérséklet csökkenésével a víz meg fagy. Ez pedig
két nagy bajt hoz magával.
Először is a víz
szilárd lesz, vagyis a talajból történő felszívása és szállítása igencsak
nehézkessé válik. Másodszor, megnövekszik a térfogata, ami igencsak káros
hatást fog kifejteni, mint azt hamarosan láthatjuk.
Megjegyzés I.
Kihasználható, gyerekek tudását bővítő
gondolat csatolmány: a térfogat növekedés csökkenő sűrűséggel jár együtt, ezért
lebeg a jég a vízen.
Megjegyzés II.
A „Miért nő a jég térfogata” kérdésre a
molekulák és H-híd kötés témakörre rákeresve lehet választ kapni.
Normal 0 21 false false false HU X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normál táblázat"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;}
Kísérlet otthonra
Hogy ez a térfogat növekedés milyen következményekkel jár a növényre, pontosabban annak sejtjeire nézve, otthon könnyen szemléltethetjük. Kell hozzá egy mélyhűtő és egy zárható-feláldozható vízzel teli üveg edény. Érdemes egy műanyag dobozban betenni fagyóba, ugyanis ha esetleg nem repedne, hanem robbanna, nem száll majd üvegszilánk a gulyásnak szánt zacskózott marhahúsba.
Az élőlények sejtjeiben megfagyó víz ugyanis szétrepesztheti azokat, biztos pusztulásra ítélve azok gazdáját.
Figyelem! A gyermek a sejt szóra biztos keresztkérdéseket fog feltenni, készüljünk hát fel. A sejt definíciója: az élőlények legkisebb alaki és működési egysége. Hagyjuk a biológia tankönyvi definíciót. A sejt a legkisebb legó elem, amelyekből felépül minden, de tényleg minden élőlény. Ha van otthon mikroszkópunk, akkor egy vékony szelet hagymával, krumplival vagy paradicsommal megmutathatjuk gyermekünknek a sok-sok kis kör/téglalap/egyéb alakú képződményt.
Minden egyes ilyen, közepükön a pacával (sejtmag, mely az élőlény teljes tervrajzát tartalmazza), egy-egy sejt. Ha nincs otthon mikroszkóp, akkor jobb híján egy kép is megteszi, például ez:
(Fotó: Kateryna Kot 2014 – Hagyma sejtjei mikroszkóp alatt)
Most már tehát tudjuk, micsoda a sejt és mi történik vele, ha meg fagy benne a víz, a probléma egyik fele világos és a megoldás is. Valahogy a növények elkerülik, hogy megfagyjon sejtjeikben a víz.
Megjegyzés III
Már amelyik. Olyan növényeknek, melyeknek nem kellett fagyokhoz alkalmazkodniuk, szóval főként trópusi, szubtrópusi fajoknak nincs eszközük erre a problémára, soha nem is volt szükségük rá, elpusztulnak a hidegben.
Normal 0 21 false false false HU X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normál táblázat"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;}
Fagyállót neki…
A növények, hogy elkerüljék a sejtjeikben lévő víz megfagyását, mindenféle vegyületekkel igyekeznek csökkenteni a bennük lévő folyadék fagyáspontját. A megoldást a legtöbb édesapa is alkalmazza, csak éppen az autó hűtővizénél.
A növények esetében az egyik leggyakoribb anyag erre a célra valamilyen cukor. Mi is kipróbálhatjuk ennek hatását, ha berakunk egy másik üveget is a fagyóba, ezúttal egy jó édes, szirupos oldattal. Ha így is szét repedt, nem volt elég tömény az oldat. Egyes növények esetében ez a nedv még emberi fogyasztásra is alkalmas.
Így amikor tavasszal, a nedvkeringés beindulásakor még magas a cukortartalma, mi emberek lecsapoljuk és juharszirupot készítünk belőle (erre persze csak néhány juhar faj alkalmas a mintegy kétszázból). De ugyan ilyen fagyálló tulajdonsággal rendelkezik az örökzöld tűlevelűeknél a jellegzetes illatú gyanta. Szagoltassunk meg pár megdörzsölt tűlevelet gyerekekkel! Könnyebben emlékszik majd rá!
Normal 0 21 false false false HU X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normál táblázat"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;}
Vízvesztés
Ha a tűleveleket vizsgáljuk egy másik anyagot is tapasztalhatunk, ezt egészen pontosan a felületükön egy viaszos réteget. Ez a párologtatással történő vízveszteséget igyekszik csökkenteni.
De miért is baj a vízvesztés? Nyáron, rendszeres csapadék mellett igazából semmi. A levelek által elpárologtatott víz és az így fellépő enyhe vízhiány hatalmas szívóhatást fejt ki. A levelek a vizet a szárban lévő folyamatos vízoszlopokból pótolják, ezek a vízoszlopok pedig egészen a legkisebb gyökerekig tartanak. A gyökerek pedig a talajból veszik fel a vizet. Viszont ha a talaj fagyott… Akkor bizony spórolni kell.
Kivéve egy esetben: ha nincs levél ami párologtasson. Ugyanis akkor ez a probléma nem áll fent. Ez az egyik előnye a lombhullató stratégiának. További előnyei, hogy a téli szelek kevésbé bántják, nem törik le a hó súlya alatt, nem eszik meg stb. De ez már másik téma.
Normal 0 21 false false false HU X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normál táblázat"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;}
Napelemes konyha
Hátránya a lombhullatóknak, hogy minden évben új garnitúrát kell növeszteni a lombozatból. Annyira fontosak a levelek? Bizony.
A levélben zajlik ugyanis a fotoszintézis. A nap energiáját felhasználva a növény széndioxid és víz egybegyúrásával cukrot és oxigént állít elő. Ehhez az energiát a nap fényéből nyeri. A cukrot magának csinálja, ezzel látja el testét energiával, az oxigén meg amolyan melléktermék. Szerencsénkre…
Hogy honnét vesszük mi emberek a szervezetünk működéséhez szükséges energiát? Általában valamilyen növényből. Vagy állatból, ami egy növényből vette. A növényekre épül a földön majdhogynem minden életközösség. Ők képesek egyedül a nap energiáját táplálékká alakítani és közben széndioxid megkötni és oxigént előállítani, szóval jelentős alapjai a földi élővilágnak és hasznos társak a szén-dioxid megkötésében.
Gyermeknyelven összegezve: a növény levele egy menő napelemes konyha. Napenergiával működik és itt készít magának táplálékot vízből és levegőből. Kisebb gyerekeknek ez egy nagyon jól érthető szófordulat, és bőségesen elég.
Normal 0 21 false false false HU X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normál táblázat"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;}
Túl rövid nyarak
Szóval a lombhullatóknak megéri megválni a konyhától és újat építeni minden évben. Az örökzöldeknek viszont valamiért nem. Ennek oka nem más, mint az eredeti élőhelyük jellege. A tűlevelűek északi növények eredendően. Nagyon rövid nyarakhoz kellett alkalmazkodniuk, egyszerűen nincs idő kifejleszteni az új leveleket, megtermelni a jövő tavaszi kihajtáshoz szükséges tartalékot és rügyeket. Amint van kicsi meleg és napfény, azonnal főzni kell abban a konyhában, nem akkor kell elkezdeni építeni.
Persze ez nem jelenti azt, hogy az örökzöldek nem vetik le a lombjukat. Több éves, öreg leveleiket lassú tempóban folyamatosan hullajtják és évről-évre ők is hoznak új hajtásokat.
Összegzés
Miért hullik le tehát a lombhullatókról a levél? Óvintézkedés nélkül elfagynának, ennyi lombot eltelíteni cukorral pedig költséges. Plusz kockáztatja a téli párologtatással járó kiszáradást. Jobban megéri tavasszal újakat növeszteni. Legalábbis itt „délen”. Fent északon, rövid ideig van meleg, nincs idő levelet fejleszteni, a tavasz első napjától kezdve dolgozniuk, fotoszintetizálniuk kell. Az apró viaszos levelek keveset párologtatnak, a bennük lévő gyanta pedig óv a fagytól.
Persze a fagykár elkerülésére nem csak a fagyálló anyagok az egyedüli megoldások, a tudósok számos egyéb módszert is felfedeztek már, ehhez linket a felhasznált források között mutatok.
Írta:
Völgyi Gergely
környezeti nevelő
erdőpedagógus, vadgazda mérnök
Felhasznált irodalom:
Michael Synder (2012) – How do Trees Survive winter cold? – https://northernwoodlands.org/outside_story/article/trees-survive-winter-cold
Peter Wohhleben (2018) – A fák titkos élete