Jak stromy přežívají zimu?MinuteEarth

Z fosilních pozůstatků víme, že před 250 miliony lety na Zemi neexistoval žádný strom, který by byl schopný přežít teploty pod nulou. Všechny byly přizpůsobeny životu v tropech, kde je vždy teplo, voda je vždy kapalná a listy jsou po celý rok v bezpečí před mrazem. Kdybyste vzali tropický strom, ať už pravěký nebo současný, a přepravili ho v zimě na Sibiř nebo do Patagonie, voda by v něm zamrzla do ostrých ledových krystalků, které by smrtelně poškodily živé buňky v listech.

To samé se stane se salátem a špenátem, když zmrznou. V chladném počasí také zamrzá voda v cévním systému a z plynů, které předtím byly rozpuštěné ve vodě, se v ledu vytváří nebezpečné bubliny. Led sám o sobě příliš neškodí. Když ale roztaje, bubliny zůstanou, což je problém, protože celý cévní systém závisí na mezimolekulární přitažlivosti molekul vody, které se navzájem táhnou vzhůru proti gravitaci.

Bubliny vzduchu naruší řetězec molekul, čímž se v podstatě zastaví tok vody. Aby strom v chladném počasí přežil, musí se vyhnout dvěma věcem: bublinám v cévách a poškození živých buněk kvůli ledovým krystalkům. Stromy první problém vyřešily, ještě než opustily teplé podnebí, protože bubliny představují problém i během sucha. Když rostliny vynakládají více úsilí na to, aby dostaly vodu ze země, jejich cévy do sebe můžou z okolního pletiva omylem nasát drobné vzduchové kapsy.

Aby se tomu u stromů v suchých tropech předešlo, vyvinuly se u nich užší cévy, ve kterých díky paradoxní fyzice bublin a vody dochází k ucpání bublinami méně často než v širších cévách jejich bratranců z vlhkých tropů. Cévy předků stromů přizpůsobených obdobím sucha proto byly omylem přizpůsobené i chladu dlouho předtím, než se začaly šířit mimo tropy. Poté, co dorazily do chladných oblastí, se u nich vyvinuly dvě metody, jak se vyhnout omrzlým listům.

První je naplnění živých buněk listů koncentrovanou sladkou mízou, biologickou verzí nemrznoucí kapaliny. Některé stromy, většinou neopadavé jehličnany jako borovice a smrky, využívají pouze této metody a pomocí ultrasilné nemrznoucí kapaliny tak po celý rok brání zmrznutí svých jehlic. Další druhy, jako javory, břízy a modříny, se omrznutí listů snaží vyhnout kombinací méně extrémní hladiny cukru v listech a opadání listí během zimy.

Tyto metody jsou jedinečnými adaptacemi pro boj proti mrazu. Alespoň to tak bylo, dokud se opadavé stromy nevrátily zpět do suchých tropů, kde jim jejich strategie pomáhá přežít dlouhá období sucha, která nastávají v monzunovém podnebí. Sladká míza zůstává jedinou adaptací, která je užitečná jen v chladných oblastech. Proto musíte na sever, pokud si chcete vychutnat slaďoučkou nemrznoucí kapalinu, která by vám mohla pomoct přežít zimu.

Říká se jí javorový sirup a je to lahoda. Překlad: qetu www.videacesky.cz