Uite toamna cum se stinge!
Umbra plopilor tresare.
Și amanții pe cărare
Plâng sub frunza care ninge!
Slabă, tristă, -ngălbenită,
 Între vis și adevăr ,
Trece toamna despletită
Și cu frunze moarte-n păr!
Pe când umbra cade multă,
Tu, ce-ți porți alături doamna,
Lasă vorba, taci și-ascultă
Cât de dulce moare toamna!
(“Toamna” de Cincinat Pavelescu)

 Status quo

Toamna este un anotimp care suscită anumite sentimente, în funcție de persoana pe care o întrebi. Dacă întrebi un agricultor, el o să fie bucuros că a venit toamna, pentru că poate să strângă recolta (bogată, sperăm) care s-a copt pe întreg parcursul verii: floarea soarelui, soia, cartoful, porumbul, sfecla de zahăr și multe altele. Pe lângă asta, tot toamna (prin septembrie-octombrie) se pun bazele culturilor pentru anul viitor. Toamna promite multe, dacă ești agricultor.

"Darurile toamnei" de Martiros Sarian
“Darurile toamnei” de Martiros Sarian

Pentru restul oamenilor, în schimb, nu este o perioadă așteptată cu prea mult drag. Ziua se scurtează, vine frigul, iar peisajul devine din ce în ce mai gri și anost. Pentru un om obișnuit toamna duce cu gândul la un sfârșit sau ceva de genul, iar astfel de gânduri au fost adesea exprimate în diverse poezii și alte opere literare, muzicale sau plastice.

Eheeeeee! Dar probabil priveliștea care ne afectează cel mai mult este pesemne cea a copacilor care își pierd frunzele. Ceva în adâncul nostru ne spune că nu-i a bună, că ceva e în neregulă cu ei. Cum altfel, când acum o lună stejarul din curte se ridica mândru deasupra pământului cu o coroană plină de frunze verzi? Acum mai are o mână de frunze galbene muribunde, iar în două-trei săptămâni nu o să mai aibă nimic. I-auzi ce zice Vasile Alecsandri în a doua strofă din poezia Sfârșit de toamnă:

Vesela verde câmpie acu-i tristă, veștezită;
Lunca, bătută de brumă, acum pare ruginită;
Frunzele-i cad, zbor în aer, și de crengi se dezlipesc
Ca frumoasele iluzii dintr-un suflet omenesc.

"Auriu de toamnă" de John Atkinson Grimshaw
“Auriu de toamnă” de John Atkinson Grimshaw

Ce se întâmplă în momentele astea cu copacul? Ce o să se întâmple cu el în momentul în care o să vină iarna grea? Întâmplarea face că la fel ca orice alte lucruri și fenomene din Univers, copacului puțin îi pasă de sentimentalismele noastre și de paranoia specific umană. Cât timp noi compunem poezii cu “bu-hu-huu, săracii copaci, de ce mor?”, ei nu stau pe brânci. Lucrează din greu și o duc chiar bine.

wildtextures-green-leaf-original-file

 Puterea unei frunze

Frunza este fără discuție unul din cele mai importante organe ale unui copac, dar până să vedem ce se întâmplă cu un copac toamna și iarna și de ce îi cad frunzele, trebuie neapărat să vedem și care-i faza cu ele.

Pentru a putea trăi, a se putea hrăni și a face rost de energie, copacii au nevoie de niște structuri numite cloroplaste, care se găsesc în general în celulele plantelor. Cloroplastele astea conțin clorofilă, un pigment care are rol de a ajuta în fotosinteză.

O frunză de plop. Se văd clar nervura principală și nervurile secundare.
O frunză de plop. Se văd clar nervura principală și nervurile secundare.

Practic, prin fotosinteză, planta absoarbe energia luminoasă (adică lumina) de la Soare și o transformă în energie chimică (ține minte: o transformă, nu o creează, pentru că energia nu se pierde și nici nu se creează, după cum am vorbit mai pe larg în postarea Să pui Lumea în mișcare). Dar datorită clorofilei, care nu se descurcă foarte bine pe partea verde a spectrului luminos, planta absoarbe doar lumina pe partea albastră și violetă și cea de pe partea roșie, reflectând lumina verde.

Cam cum decurge procesul de fotosinteză.
Cam cum decurge procesul de fotosinteză. ©Squizzes.com

De aceea frunzele și toate țesuturile plantelor care conțin clorofilă sunt verzi. Din moment ce lumina Soarelui este hrana principală a plantei (pe lângă aer și apă, care sunt strânse și ele de frunze), are sens total ca celulele ce conțin cloroplaste să fie amplasate cât mai la vedere, de aceea pe majoritatea o să le găsești în frunze, care s-au specializat în culegerea luminii.

Pe lângă cloroplaste, frunzele mai au și niște pori în ele, numiți stomate, care se deschid și se închid constant. Rolul lor este de a capta dioxid de carbon din atmosferă, pentru fotosinteză. Problema e că în momentul în care acestea se deschid, puțină apă din frunză scapă, de aceea trebuie creat un echilibru.

Chestia asta care seamănă cu, ă...două boabe de fasole alăturate este o stomată.
Chestia asta care seamănă cu, ă…două boabe de fasole alăturate este o stomată.

Mărimea și structura unei frunze este direct afectată de chestiile de care ți-am povestit mai sus. De exemplu, multe foioase (precum stejarul alb) au frunzele din vârf mai mici decât cele de la bază, tocmai pentru că sunt în vârf și primesc lumină și căldură cu grămada, dar trebuie să aibă grijă să nu primească prea multă. De asemenea, ele sunt mici pentru a lăsa destulă lumină să ajungă și la frunzele de la bază.

Hai să vorbim și despre structura exterioară a unei frunze:

1. Limbul

Este partea principală a frunzei. Aici se găsesc toate cloroplastele frunzei, motiv pentru care este partea cea mai lată. Are cea mai mare suprafață special pentru a colectă cât mai multă lumină posibil. Acuma, firește, după cum ai văzut, nu toate plantele au frunzele la fel: limbul poate fi în formă de ac (la molid, brad și pin), linie (la grâu și porumb), lance (la salcie), inimă (la tei), oval (la păr) sau săgeată (la săgeata-apei).

La unele plante, limbul frunzei are marginea întreagă (la liliac); la altele este crestată sau dințată (la tei). La numeroase frunze crestăturile astea se adâncesc, formând lobi (la stejar, vița de vie și arțar). Când crestăturile limbului sunt foarte adânci, fiecare lob are o condiție proprie. Aceste frunze sunt compuse (frunzele de mazăre, cânepa, salcâmul, castanul).

2. Pețiolul (codița)

Este codița care susține limbul și îl îndepărtează de tulpină. Astfel, frunzele pot să primească și mai multă lumină. Unele plante au frunzele lipsite de pețiol (cum e grâul sau porumbul).

El conduce seva brută și elaborată din tulpină în frunză și înapoi.

3. Nervurile

Ele se împart în nervura principală și nervurile secundare. Nervura principală este “coloana vertebrală” a frunzei, iar ea se împarte în nervurile secundare. Ele au rolul de a susține limbul și de a transporta apă și carbohidrați.

4. Teaca

Este partea frunzei care face legătura dintre tulpină și frunză. La grâu și porumb, de exemplu, pețiolul lipsește, motiv pentru care teaca este foarte dezvoltată și înconjoară tulpina de la un nod până aproape de nodul următor.

 Pregătiri de iarnă

©Salpino, M
©Salpino, M

Este începutul lui noiembrie și fiecare dintre noi începe să se pregătească de iarnă cum știe sau cum poate mai bine. Ba îți iei un pulover, ba o pilotă mai groasă, ba un gagic/o gagică etc.

Un lucru e clar: și tu te pregătești de iarnă la fel ca orice alt animal. Unii oameni deja au murăturile pregătite în cămară și bineînțeles că și veverițele și alte rozătoare (precum șoarecii, șobolanii și castorii) sunt deja pe sfârșite cu strânsul proviziilor.

Toată lumea știe că și plantele sunt niște organisme vii, nu e nimic nou, dar nu prea stăm să ne gândim la ce înseamnă asta de fapt. Copacii ăia de stau pe afară, trebuie și ei să înfrunte iarna și să reziste frigului. Problema cu ei e că nu se pot deplasa la cel mai apropiat adăpost și nici măcar să își confecționeze vreo haină nu au capacitatea (probabil din lipsă de material și foarfeci), așa că de-a lungul milioanelor de ani au învățat să se descurce.

Pe măsură ce vremea nefavorabilă se apropie, diverși hormoni din copaci pornesc un proces de extirpare (eng. – abscission) al frunzelor. Asta pentru că deși super-mega-ultra importante în restul anului, pe timp de iarnă frunzele fac mai mult rău copacului decât să îl ajute: pierd o grămadă de căldură prin suprafața mare pe care o au. Ba mai mult, în general când are loc fotosinteza, se pierde o anumită cantitate de apă, care apoi este reabsorbită.

Problema e că iarna, copacul nu ar putea face rost de atâta apă încât să o înlocuiască pe cea pierdută prin frunze. Dacă frunzele ar rămâne pe copac, ele ar continua să încerce să facă fotosinteză, dar ar îngheța. Practic, copacul nu mai are deloc acces la mâncare și la bucătărie și moare! Așa că preferă să strângă toate alimentele din bucătărie și să le pună în cămară, în timp ce bucătăria se închide pentru câteva luni.

©John Lecher
©John Lecher

La începutul acestui proces, copacii reabsorb substanțele nutritive din frunze și le stochează pentru o utilizare ulterioară. Clorofila este una din primele molecule care sunt reabsorbite și stocate (ăsta este unul din motivele pentru care toamna frunzele se fac roșii, portocalii și galbene).

Apoi niște celule specializate taie (în lipsa unui termen mai potrivit) frunzele, iar alte celule specializate crează un strat protector pe suprafața expusă. Copacul intră, astfel, în hibernare și rezistă cu dârzenie în fața iernii.

De asemenea, căderea frunzelor ajută copacii să polenizeze mai eficient, primăvara: fără frunze care să stea în calea sa, polenul cărat de vânt ajunge la mai mulți copaci, pe o arie mai extinsă.

 Excepții

Acuma, normal, există și excepții. În general copacii care își pierd frunzele toamna și iarna sunt cei care se găsesc în zonele temperate și se numesc foioase, care formează păduri de foioase.

Dar uite că avem și coniferele (precum bradul, pinul și molidul) care au frunzele în formă de ace, iar asta le ajută foarte mult. Ele nu sunt la fel de eficiente ca frunzele de foioase când vine vorba de captarea luminii Soarelui, dar pot să facă fotosinteză tot anul.

O ramură de Abies balsamea, cunoscut și ca "bradul canadian" sau "bradul de balsam".
O ramură de Abies balsamea, cunoscut și ca “bradul canadian” sau “bradul de balsam”.

Fiind foarte subțiri, frunzele de conifere sunt etanșe și nu permit apei să iasă. Pe de altă parte, sunt destul de groase încât să supraviețuiască gerului de peste iarnă. În plus, au și un soi de strat de rășină care face ca aceste frunze să fie mai puțin gustoase pentru insecte. Datorită acestor caracteristici, frunzele coniferelor pot sta pe copaci timp de câțiva ani fără să cadă.

Plantele din deșert sunt și ele o excepție: ele au nevoie de frunze mici cu mai puține stomate (care sunt și mai mici ca la alte plante) sau spini (care sunt în realitate niște frunze modificate; atenție, vorbim de spini, NU de țepi).

Țepii cactușilor sunt de fapt niște frunze modificate. ©Green Deane
Spinii cactușilor sunt de fapt niște frunze modificate.
©Green Deane

Cactușii sunt unul din cele mai bune exemple pentru astfel de plante adaptate la viața din deșert. Cu excepția grupurilor Pereskia, Pereskiopsis și Opuntia (care au și niște frunze cât de cât normale), aceștia au doar niște spini cu alte roluri decât cel de a realiza fotosinteza.

Pe scurt, câte ecosisteme, atâtea tipuri de plante cu diverse tipuri de frunze. Deși am trecut în revistă vreo două-trei excepții, postarea s-a concentrat pe copacii din zona temperată în care locuim, cei cărora le cad frunzele în pragul iernii. Am aflat că ei permit frunzelor să cadă tocmai pentru a conserva energia și căldura.

Este o strategie pentru a suporta vremea rece și uscată, iar acum că știm asta, parcă nu mai e atât de deprimantă situația. Copacul și-a mai pus în cojoc în plus pe el și se pregătește voios de iarnă. Așa că data viitoare când o să vezi un copac fără frunze gândește-te că de fapt nu este simbolul morții și al sfârșitului inevitabil, ci din contră: arată cât de rezistentă și tenace este viața în realitate. Mereu găsește o cale.