Глотнув зыбко дрожащего сентябрьского воздуха, короткое лето растаяло, - а душа все не хотела расставаться с его жалкими остатками.
љ Харуки Мураками.
Осень одевает себя в золотую парчу, расшитую рубинами, сверкает в лазурной прозрачности воздуха своим желтым янтарем. Ближе к зиме прическа из голых ветвей начинает искриться изморозью, погода становится все пасмурнее, и дни - короче, готовя замирающую почву к длительным морозам. Но они наступят потом, а сейчас осень ласково поглядывает со своего престола, сложенного из яблок, груш, слив и тыкв. Когда он разлетится запасами на зиму по многоэтажным избам горожан, кто-нибудь из юных девиц наверняка найдет свою зубную фею, и, преподнеся ей дар в виде зуба мудрости, появившегося в зип-пакетике после очередного визита к стоматологу, наверняка получит в дар от жатвенной королевы карету-мерседес с прекрасным принцем за рулем. Он не исчезнет по мановению полочки, и его красавица не будет знать недостатка в хрустальных туфельках. Только от ее доброты, настоянной на красоте, будет зависеть возможный уход престолонаследника к кому-нибудь еще.
Но это уже совсем другая сказка. Сегодня мы поговорим о той, что приветствует нас воздухом с парфюмом из киснущих листьев со сладкими нотами свежей выпечки и пряными гвоздики, апельсина и корицы. Ведь сейчас начинается лучшее время года для испития лучшего осеннего супа на вине, который так согревает одинокими вечерами, если они, к величайшему сожалению, имеют место быть. Итак, сегодня наш сказ пойдет об осени.
Все мы знаем, когда наступает осень - 1 сентября. Давно окончив школу и ВУЗ, многие из нас чувствуют легкое сожаление об ушедшей праздности лета, даже если за все то время ни разу не удалось вырваться в отпуск. Однако 1 день 9 месяца в году - далеко не единственный вариант начала осени. Во-первых, различают осень календарную и астрономическую. Оба варианта различаются в Северном и Южном полушариях. Так, календарная осень и там, и там занимает 3 месяца, но в северном полушарии это сентябрь, октябрь и ноябрь, а в южном - март, апрель и май. Астрономическая же осень связана с осенним равноденствием (22-23 сентября) и зимним солнцестоянием (21-22 декабря) в северном полушарии, и с весенним равноденствием (22-23 марта) и летним солнцестоянием (21-22 июня) в Южном. Равноденствие - это астрономическое явление, когда центр нашего светила, Солнца, в своем видимом движении пересекает по эклиптике (большой круг, по которому происходит видимое с Земли движение Солнца относительно звезд) небесный экватор (большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора). Иными словами, в равноденствие день равен ночи по протяженности. Солнцестояние же - это астрономическое событие, при котором Солнце находится на минимальном или максимальном (в зависимости от времени года) расстоянии от Земли. Т. е. зимой это самый короткий день в году, а летом - самый длинный.
Равноденствия должны быть серединой соответствующих сезонов по количеству поступающей на Землю солнечной энергии. Но всегда происходит задержка в изменениях температуры из-за физических свойств земли, воздуха и воды. Она вызывает задержку климатических сезонов относительно астрономических. Температурная задержка измеряется в зависимости от конкретного места, потому в некоторых культурах осеннее равноденствие расценивается как середина сезона, а в других - как начало, или не связано ни с тем, ни с другим.
Теперь поговорим о климатической осени подробнее. В средних широтах России ее можно разделить на 5 подсезонов в зависимости от природных проявлений этого времени года.
1 подсезон носит имя Начало Осени. Он длится с конца августа по осеннее равноденствие (22-23 сентября). В этот период осень перекрашивает пряди берез, осин и вязов в желтые цвета, а вода начинает остывать с верхних ее слоев. Когда соотношение уже расцвеченных листьев и еще зеленых становится примерно одинаковым, начало осени подходит к концу. Еще этому времени характерно появление летающей паутины (тенетника) - летающих нитей, на которых находят себе место личинки пауков. Тенетник призван для размножения этих членистоногих. По народным поверьям, большое количество тенетника предвещает ядреную, затяжную осень.
2 подсезон величается Золотой Осенью (от дня осеннего равноденствия до середины октября). Это - излюбленное время всех поэтов и немалого числа прозаиков, ведь все лиственные деревья украшают себя золотыми бусами, потому что перестает работать хлорофилл. Перелетные птицы начинают улетать из теперь уже холодных родных краев на юг, и, хоть температура воздуха еще относительно теплая, в городах начинается отопительный сезон.
3 подсезон - это Осень Глубокая (2я половина октября - начало ноября). В это время кочевые птицы, которые во 2ом подсезоне только начинали миграцию, теперь улетают массово, сбиваясь в армады косяков. Они снимаются не все одновременно, а в зависимости от среднесуточной температуры. Она будет комфортна разная для разных видов птиц. Приземные воздух и вода быстро остывают, их обитатели проявляют все меньше активности. Возможен первый снег без формирования постоянного снежного покрова.
4 подсезон известен как Предзимье (первая половина ноября). В это время заморозки становятся постоянными, и при пересечении температуры отметки в 0 ̊ С вода в черенках листьев замерзает и они обламываются. Лапы веток остаются голыми. Начинается ледостав на водоемах. Характерной чертой этого сезона считается листопад, хотя во многих районах России он проходит раньше. Листопад - это биологический процесс сбрасывания листвы растениями. Вопреки распространенному мнению, деревья вовсе бы не замерзали, а высыхали, если бы остались при листьях. Это связано с одной стороны с тем, что вода в почве находится в состоянии льда и поэтому не может поступать в корни растений, а с другой - испарение влаги с поверхности листьев никуда не исчезает, хоть и снижается из-за низких температур. А поддерживать жизнь на огромной площади листьев все же надо. В субтропическом климате похожее явление также наблюдается, и оно тоже связано с засухой, но в этот раз, наоборот, обусловленной высокими температурами. В районах с холодным климатом листопады отсутствуют по той простой причине, что листопадные растения не могут существовать в условиях таких холодов. Север - это раздолье хвойных деревьев, с поверхности иголок которых испарение происходит в разы медленнее, да и само строение иголок отвечает этому же. Так, количество воды, испаряемое лиственными деревьями, в 6-10 раз превышает количество воды, испаряемой хвойными. В умеренных широтах они остаются вечнозелеными. Например, береза за лето из расчёта на 100 г листьев испаряет 80 л воды, когда как сосна - всего 9 л. Кроме того, листопад очищает организмы растений от вредных веществ. Минеральные вещества в избытке накапливаются в листьях как растений умеренных поясов, так и тропических, с чем связаны листопады последних.
И, наконец, 5ый подсезон осени - это Первозимье (2 половина ноября - начало декабря). В это время формируется временный снежный покров за счет частых снегопадов, людей кусают за носы первые дневные морозы. Средняя температура днем преодолевает нулевую отметку. Природа засыпает, просыпаются сноубордисты и лыжники.
Покончив со скучной классификацией подсезонов и разбором равноденствий с солнцестояниями, давайте обратимся к самой удивительной части осени, а именно к окрашиванию листьев в градиент от бордовых до желтых цветов. И также о биологических функциях такого окраса листьев.
Летом все листья имеют ярко-зеленый окрас. Его обуславливает пигмент хлорофилл, чей зеленый цвет преобладает над цветами всех остальных пигментов, содержащихся в листе. О них мы поговорим далее. Хлорофилл обеспечивает жизненно необходимый фотосинтез: он перехватывает солнечный свет и эту энергию, в сочетании с водой и углекислым газом, преобразует ее в питательное вещество - глюкозу. Да еще и обеспечивает атмосферу кислородом, который является просто-напросто побочным продуктом фотосинтеза. Глюкоза, полученная в процессе фотосинтеза, является основным источником питания растений. Но в процессе преобразования питательных веществ хлорофилл разрушается из-за его постоянного использования. Во время сезона роста (с весны по конец лета) растения постоянно восстанавливают запас хлорофилла, что позволяет листьям оставаться зелеными. Однако с наступлением осени жилки, переносящие соки в лист и из листа, закрываются. Это происходит из-за формирования в основании листа пробкового клеточного слоя. Чем увесистей этот слой становится, тем струйка минеральных веществ становится все более тонкой. Вначале этот процесс идет медленно, но потом ускоряется. За неимением минеральной подпитки количество хлорофилла начинает снижаться, что позволяет другим пигментам становиться видимыми.
Один из них - это каратиноиды. Они имеют желтый или оранжевый цвета и присутствуют в листьях всегда, но перекрываются яркостью хлорофилла.
Другой - это антоцианы. Они, наоборот, в листьях отсутствуют до начала уменьшения количества хлорофилла и отвечают за красный окрас листьев. Они кроются в глубине толщи листа, поэтому не могут являться источником фотозащиты (защита от вредных ультрафиолетовых излучений). Но они лучше справляются с колебаниями света, что стабилизирует фотосинтез в осенние периоды.
Клеточные стенки листьев становятся заметными из-за отсутствия видимых красящих пигментов и имеют коричневый окрас.
Цвета осенних листьев являются предупреждающими сигналами для насекомых (например, тли), которые используют деревья в качестве питательной среды для существования во время зимы.
Еще одной функцией осенней расцветки листьев является аллелопатия - способность выделять растениями биологические соединения, тормозящие развитие других растений. Деревья с большим содержанием антоцианов в листьях отравляют почву вокруг себя больше, чем другие.
На этом мы оканчиваем нашу интеллектуальную беседу с красавицей-осенью. Но ничто не мешает нам отправиться в парк и наслаждаться там пронзительным осенним воздухом. Тем более и автору данной статьи, и ее читателям, стоит проветриться перед очередными когнитивными достижениями!