Borovice jsou vždy zelené, což znamená, že si jehly udržují po celý rok. To dává vždyzeleným rostlinám výhodu oproti listnatým rostlinám, které každý podzim ztrácejí listy. V rodu borovice je 120 druhů vždyzelených jehličnanů (Pinus). Jeden konkrétní druh borovice, borovice štětinatá, žije ve Skalistých horách s jedním jedincem, o kterém se předpokládá, že je starý více než 5 000 let!
Struktura listu
Co tedy dává těmto borovicím výhodu oproti jiným stromům a rostlinám? Borovice mají upravené listy zvané „jehly“. Charakteristickým rysem borovic je cesta jehly jsou uspořádány do svazků ve srovnání se smrky, kde jsou jehly připojeny přímo k větev. Stále zelené jehly mají silný vnější povlak, který se nazývá kutikula, což jim umožňuje zadržovat více vody.
V tomto vnějším povlaku zvaném „průduchy“ jsou póry, které se mohou otevírat a zavírat, pokud rostlina potřebuje konzervovat nebo uvolňovat vodu. To znamená, že jehly mohou pomoci borovicím žít v suchějším podnebí, kde je důležitá ochrana vody.
Chloroplasty
Rostlinné buňky mají mnoho různých organel, které vykonávají funkce nezbytné pro přežití rostliny. Jedním typem organel je chloroplast, který má tloušťku jen zhruba 0,001 mm! Dva pigmenty, chlorofyl A a chlorofyl b, dávají chloroplastům zelenou barvu, a proto jsou listy rostlin zelené. Chloroplasty jsou energetické elektrárny, které vytvářejí a skladují potraviny procesem známým jako fotosyntéza.
Fotosyntéza
Zelené rostliny jsou schopny pomocí fotosyntézy odebírat oxid uhličitý, vodu a energii ze slunce a přeměňovat ji na chemickou energii. Konvertuje tyto sloučeniny na kyslík, který se uvolňuje do atmosféry, a organické látky, jako je cukr.
Většina energie, která cykluje našimi ekosystémy, začala sluncem. Rostliny fotosyntetizují, aby získaly cukr a kyslík ze slunečního záření, pak zvířata jedí a získávají energii z rostlin a zvířata jedí jiná zvířata.
Co omezuje fotosyntézu v zimních evergreenech?
Existuje mnoho faktorů, které mohou ovlivnit rychlost fotosyntézy v zimních evergreenech. Méně světla a nižší teploty v zimě jsou omezujícími faktory pro fotosyntézu. Čím více světla a teplejších teplot má rostlina, tím efektivnější bude při tvorbě cukrů a dalších produktů využívajících sluneční energii. Rychlost tohoto procesu může také změnit zdraví, věk a stav květu rostlin.
Oxid uhličitý je potřebný jako zdroj uhlíku k tvorbě cukrů a dalších organických sloučenin. Čím více oxidu uhličitého je k dispozici, tím rychlejší je reakce fotosyntézy. Když se průduchy v jehličí borovice otevírají, aby přijímaly oxid uhličitý, voda se nevyhnutelně ztrácí těmito póry jako pára.
Minerály mohou být také omezujícím faktorem fotosyntézy. Dusík, fosfát, síran, železo, vápník a hořčík jsou pro rostliny nezbytné k tvorbě bílkovin, DNA a chlorofylu. Rostliny také pro úspěšné dokončení fotosyntézy vyžadují prvky jako mangan, měď a chlorid.
Fotosyntéza v zimě
Protože si jehly udržují po celý rok, v zimě jsou borovice schopny fotosyntetizovat! To je hlavní výhoda oproti stromům, které ztrácejí listy. Jehly však mají malou plochu, což znamená, že nejsou schopny zachytit tolik sluneční energie pro tento proces.
V mrazivých podmínkách se může mezi buňkami zimních vždyzelených stromů tvořit led. To může vést k dehydrataci. Za podmínek dehydratace v zimě se mohou průduchy uzavřít, aby se snížily ztráty vody pro strom, i když by to také zastavilo výměnu plynů a dále omezilo fotosyntézu.
Zima přichází s vlastními výzvami, jako je nedostatek vody a nízké teploty, a tyto faktory vedou ke zpomalené fotosyntéze. Celoroční používání jehel je však pro borovice výhodou, zejména v severním podnebí, kde může existovat nedostatek vody a nízké teploty.
