Fyrretræer er stedsegrønne, hvilket betyder at de holder deres nåle året rundt. Dette giver stedsegrønne en fordel i forhold til løvfældende planter, der mister deres blade hvert efterår. Der er 120 arter af stedsegrønne nåletræer i fyrretræet (Pinus). En bestemt fyrretræsart, børstekonefuren, lever i Rocky Mountains med en person, der menes at være mere end 5.000 år gammel!
Bladstruktur
Så hvad giver disse fyrretræer en fordel i forhold til andre træer og planter? Fyrretræer har modificerede blade kaldet "nåle". Et karakteristisk træk ved fyrretræer er vejen nåle er arrangeret i bundter sammenlignet med grantræer, hvor nåle er fastgjort direkte til afdeling. Stedsegrønne nåle har en tyk ydre belægning, kaldet en neglebånd, som giver dem mulighed for at tilbageholde mere vand.
Der er porer i denne ydre belægning kaldet "stomata", som kan åbne og lukke, hvis en plante har brug for at spare eller frigive vand. Dette betyder, at nåle kan hjælpe fyrretræer med at leve i tørre klimaer, hvor vandbesparelse er vigtig.
Kloroplaster
Planteceller har mange forskellige organeller, der udfører funktioner, der er essentielle for plantens overlevelse. En type organelle er en kloroplast, som kun er ca. 0,001 mm tyk! To pigmenter, klorofyl -en og klorofyl b, giver kloroplaster en grøn farve, hvilket også er grunden til, at planteblade er grønne. Kloroplaster er energiproducerende kraftværker, der skaber og opbevarer fødevarer gennem en proces kendt som fotosyntese.
Fotosyntese
Grønne planter er i stand til at bruge fotosyntese til at tage kuldioxid, vand og energi fra solen og omdanne det til kemisk energi. Det omdanner disse forbindelser til ilt, som frigives i atmosfæren, og organiske stoffer som sukker.
Mest energi, der cykler gennem vores økosystemer, er startet med solen. Planter fotosyntetiserer for at få sukker og ilt fra sollys, så spiser dyr og får energi fra planter, og dyr spiser andre dyr.
Hvad begrænser fotosyntese i vintergrønne planter?
Der er mange faktorer, der kan påvirke hastigheden af fotosyntese i vintergrønne planter. Mindre lys og koldere temperaturer om vinteren er begrænsende faktorer for fotosyntese. Jo mere lette og varmere temperaturer en plante har, desto mere effektiv er den til at skabe sukker og andre produkter, der bruger solens energi. Plantenes sundhed, alder og blomstringstilstand kan også ændre hastigheden på denne proces.
Kuldioxid er nødvendig som en kuldekilde til dannelse af sukker og andre organiske forbindelser. Jo mere kuldioxid der er tilgængelig, jo hurtigere er hastigheden af fotosyntese reaktioner. Da stomata i en fyrs nåle åbner sig for at optage kuldioxid, går vand uundgåeligt tabt gennem disse porer som damp.
Mineraler kan også være en begrænsende faktor for fotosyntese. Kvælstof, fosfat, sulfat, jern, calcium og magnesium er nødvendige for, at planter kan skabe proteiner, DNA og klorofyl. Planter kræver også elementer som mangan, kobber og klorid for at gennemføre fotosyntese med succes.
Fotosyntese om vinteren
Fordi de holder deres nåle året rundt, kan fyrretræer om vinteren fotosyntese! Dette er en stor fordel i forhold til træer, der mister deres blade. Nåle har dog et lille overfladeareal, hvilket betyder, at de ikke er i stand til at fange så meget af solens energi til denne proces.
Under iskoldt forhold kan der dannes is mellem cellerne i vintergrønne træer. Dette kan føre til dehydrering. Under dehydrering om vinteren kan stomata lukke for at reducere vandtabet for træet, selvom dette også vil stoppe gasudveksling og yderligere begrænse fotosyntese.
Vinteren kommer med sine egne udfordringer som mangel på vand og kolde temperaturer, og disse faktorer fører til nedsat fotosyntese. At have nåle hele året er imidlertid en fordel for fyrretræer, især i nordlige klimaer, hvor der er vandknaphed og kolde temperaturer.