И. В. Мичурин наблюдал, что при пересадке сеянцев разных видов актинидии в конце августа многие растения окрасились антоцианом. Иван Владимирович заметил, что расцвечивались и те сеянцы, которые не пересаживались, но были потревожены при пересадке других. В чем же причина? Иван Владимирович видел ее в нарушении «равновесия между работой корней и листьев». Он писал: «…предполагаю, что корни в данном случае доставляли менее материала, чем испаряли листья, вследствие чего и температура ткани периферии листьев понизилась сверх меры, а тут еще, кстати, и температура воздуха вдруг с 24 на 25 августа спала с 20° до 8°, что и вызвало появление антоциана». В подтверждение своих наблюдений Иван Владимирович рассказывает, что не потревоженные при пересадке сеянцы не окрасились антоцианом.

Какое же значение для растения имеет антоциан?

Ответ был получен в результате поставленного опыта. Один исследователь приготовил смесь из воска, какао и твердого масла и покрыл ею снизу лист, расцвеченный осенним багрянцем, а затем поместил лист верхней стороной на солнце. Под красными участками слой смеси размягчился, а под зелеными — остался твердым. Значит, антоциан защищает растение от холода.

Пестролистные формы встречаются и в тропических странах. И там антоциан придает растению дополнительную теплоту. Но у нас этот избыток тепла защищает растение от осеннего похолодания, а в тропических странах с влажным климатом он повышает испарение воды листьями. Польза его очевидна и в том и в другом случаях.

Очень часто думают, что листопад вызывается осенними заморозками и непогодой. Это совсем не так. На острове Мадейре давно разводят наши дубы. В половине января они сбрасывают там свои листья, а температура в это время — около +15 °C.

Каждый школьник-юннат хорошо знает, что пересаженные в уголок живой природы клены и дубки все-таки теряют листья.

В оранжереях выращивают ценные сеянцы деревьев, которые в природе теряют листву. И вот в условиях тепла, влаги, света у сеянцев наблюдается листопад. А в то же время у нас весной бывают серьезные заморозки; но разве кто-нибудь наблюдал при этом листопад? К тому же листья во время листопада совсем не кажутся мертвыми. Они упругие, довольно свежие.

Значит, не холода и осенние бури вызывают опадание листьев, а другие причины. Листопад связан со всей жизнью растения, и, в частности, с зимним периодом покоя.

Как происходит опадание листьев?

У основания листа, незадолго до листопада, образуется особая ткань, клетки которой энергично размножаются и отделяются друг от друга. Никаких разрывов клеток или тканей при этом не происходит.

Наверное многие замечали, что листья висят осенью буквально на «ниточке»? Это сосудистые пучки, еще связывающие лист со всем растением. Но вот нарушается и эта связь, наступает листопад.

В дереве идет к нему большая подготовка. Например, химический состав листьев в начале лета и незадолго до листопада разный. Перед опаданием листьев из них оттекают в ствол и ветви вещества, в которых содержится азот. В таких веществах дерево больше всего нуждается.

Вот видите, не надо думать, что листья на дереве просто упали от мороза.

А где-нибудь еще на земном шаре произрастают растения, у которых есть листопад? Да. Африканские саванны в течение нескольких месяцев в году стоят совершенно голыми. Деревья безлистны, а травы сожжены солнцем. В зимние месяцы пройдут обильные дожди — и снова пышно развернется растительность саванн.

Такая же картина наблюдается во многих тропических и субтропических странах, где короткий, сильно влажный период приходит на смену долгому сухому времени. Ч. Дарвин описывает Галапагосский архипелаг: «…Сухая, раскаленная поверхность, палимая полуденным солнцем, делает воздух спертым и знойным, словно он идет из печи, нам показалось даже, что кустарник неприятно пахнет. Несмотря на все мои старания собрать как можно больше растений, мне удалось собрать их очень немного, и эти жалкие былинки скорее можно было принять за арктическую, чем за экваториальную флору…»

Или вот еще: Дарвин посетил главный остров архипелага Зеленого мыса — Сант Яго.

Он рассказывает, что на обширных равнинах этого острова, покрытого лавами, трудно найти какую-нибудь былинку. Дождей здесь почти не бывает, но зато есть в году короткий промежуток времени, когда льют настоящие ливни. И вот тогда буквально из каждой трещины пробивается зелень. В условиях засухи в определенное время года сбрасывание листвы дает растению выгоды.

В наших широтах зима — засушливый период в жизни растений. Корни растений с трудом подают воду, а испарение продолжается даже в самые сильные морозы. Если бы деревья сохранили на зиму свой летний наряд, то они засохли бы. Мы привыкли считать зиму только холодным временем года, забывая, что она является и сухим временем года.

В одних странах листопад наступает в период жары, а в других — у нас — в период холодов. Но и там и здесь листопад жизненно необходим растению, потому что предохраняет его от высыхания. Растение испаряет очень много влаги. На 100 граммов сухого вещества листьев за лето испаряют:

А вот сосна испаряет воды только 9,4 килограмма.

Теперь понятно, почему сосна и ель могут красоваться и зимой в своем зеленом уборе. Ведь их хвоя испаряет в несколько раз меньше воды, чем листья дуба, клена и других лиственных пород.

На примере листопада мы видим, как сложно понятие о пользе организма. Листья гибнут, растение, конечно, теряет при этом некоторые питательные вещества, но польза, получаемая при этом, перевешивает вред, и в результате гибели органов-листьев организм выигрывает в целом.

Во влажных советских субтропиках, на Черноморском побережье Кавказа, например в Сочи, в январе днем так тепло, что люди ходят в легких костюмах. На деревьях нет листьев, лианы голые. Значит, и здесь лиственные леса лишь летнезеленые.

Еловые и хвойные леса условно могут быть названы вечнозелеными. Их хвоя сменяется в течение нескольких лет.

А есть ли настоящие вечнозеленые растения?

На острове Яве, в Байтензорге, имеется огромный тропический ботанический сад. Вот там, в условиях влажного тропического климата, наблюдали за многими древесными породами, чтобы выяснить, существует ли у них листопад. Оказывается, что существует, но он протекает по-другому, чем у нас. Например, японское гинкго сбрасывает свои листья в течение нескольких дней. Листопад происходит в зависимости от продолжительности жизни листьев, приблизительно через одни и те же промежутки времени. А продолжительность жизни листьев у разных видов растений очень различная.

Это показывает, что листопад может происходить у растений не только от засухи, что листопад происходит периодически, и продолжительность периода, через который происходит смена листьев, является характерной для вида растений. Значит, и в этом случае сбрасывание листвы вызывается здесь тоже какой-то жизненной необходимостью.

Засухи в данном случае нет. Причина листопада здесь другая.

Всю свою жизнь растение усиленно испаряет воду, засасывая корнями из почвы всё новые и новые порции ее. Почвенная вода представляет собой раствор минеральных солей. Часть их остается в клетках листа не использованной на питание растения. К осени их накапливается порядочно. Это видно на таком примере: в конце мая листья бука содержат 4,6 % золы; в конце июля — 7,4 %; в конце октября — 10–8 %.