Як дерева переживають зиму

Викопні рештки рослин свідчать про те, що двісті п'ятдесят мільйонів років тому на Землі не було жодного дерева, здатного існувати при температурах нижче за температуру замерзання води.
Усі вони були пристосовані до існування в тропіках, де завжди тепло, є вода в рідкому стані, впродовж року їхні листя у безпеці і їм не загрожують морози.
Якби ви взяли тропічне дерево, древнє, об сучасне, і перемістили його до Сибіру, або до Патагонії взимку, вода, що в ньому міститься, замерзла б і перетворилася на гострі кристалики льоду, які проколювали б живі клітини у кожному листочку.
Сталось би те ж саме, що трапляється із салатом, або шпинатом, коли вони замерзають.
Також, через холодну погоду, вода у судинах дерев перетворюється на лід, і в цьому льоді починають формуватися бульбашки повітря, яке раніше було розчинене у рідкій воді.
Сам лід не завдає великої шкоди дереву, але коди він починає танути, залишаються бульбашки, що є проблемою для усієї системи водопостачання, яка залежить від міжмолекулярного притягання молекул води, та їхньої здатності тягнути одна одну в гору проти сили тяжіння.
Повітряні бульбашки розривають ланцюжки молекул, суттєво перекриваючи потік води.
Таким чином, щоб вижити в холодних умовах, деревам потрібно було уникати двох речей - бульбашок в їхніх судинах та безпосереднього пошкодження живих клітин кристалами льоду.
Першу проблему вони вирішили ще до того, як залишили місця з теплим кліматом, тому що повітряні бульбашки в судинах були проблемою і під час посухи.
В той час, коли дерева сумлінно висмоктують воду із землі, їхні судини можуть випадково всмоктати невелику кількість повітря.
Щоб цьому зарадити, дерева із посушливих тропіків розвинули тонші судини, у яких, як не дивно, розвивається менше бульбашкових заторів, аніж у широких судинах їхніх кузенів із місцин з вологим тропічним кліматом.
Таким чином, судинна система, адаптована до посухи дерев, випадковим чином виявляється підготовленою також і до холодів задовго до того, як вони почали поширюватися за межі тропіків.
Почавши зростати в холодних місцях, дерева розвинули два способи запобігання замерзанню листя, якими вони користуються і донині.
Перший - наповнення живих клітин концентрованим цукровим соком = природною версією антифризу.
Але деякі дерева, переважно хвойні вічно зелені, такі як сосни або ялини, використовують виключно цей спосіб, і цілий рік тримають своє голко подібне листя незамерзлим завдяки дуже сильному антифризу.
В той же час інші види, такі як клени, берези та модрини поєднують відносно невеликий рівень цукру в листі з його скиданням на зиму, щоб запобігти листяному обмороженню.
Ці техніки є унікальними способами адаптації до низьких температур, або, точніше кажучи, вони не були такими, допоки дерева, що скидають листя, не повернулись до сухих тропіків, де їхня стратегія допомагає їм витримувати тривалі сезонні посухи, що трапляються в регіонах з мусонним кліматом.
Наскільки нам відомо, цукровий сік залишається практично єдиним способом пристосування, який корисний лише в холодних місцях.
Отже, вам доведеться їхати на північ, якщо ви хочете скуштувати солоденького антифризу, що допоможе вам пережити зиму.
Ми називаємо його кленовим сиропом.