I pini sono sempreverdi, il che significa che mantengono i loro aghi tutto l'anno. Questo dà ai sempreverdi un vantaggio rispetto alle piante decidue che perdono le foglie ogni autunno. Ci sono 120 specie di conifere sempreverdi nel genere pino (Pinus). Una particolare specie di pino, il pino bristlecone, vive nelle Montagne Rocciose con un individuo che si pensa abbia più di 5.000 anni!
Struttura a foglia
Quindi cosa dà a questi pini un vantaggio rispetto ad altri alberi e piante? Gli alberi di pino hanno foglie modificate chiamate "aghi". Una caratteristica dei pini è la via gli aghi sono disposti in fasci, rispetto agli abeti dove gli aghi sono attaccati direttamente al to ramo. Gli aghi sempreverdi hanno uno spesso rivestimento esterno, chiamato cuticola, che consente loro di trattenere più acqua.
Ci sono pori in questo rivestimento esterno chiamato "stomi", che possono aprirsi e chiudersi se una pianta ha bisogno di conservare o rilasciare acqua. Ciò significa che gli aghi possono aiutare i pini a vivere in climi più secchi dove la conservazione dell'acqua è importante.
Cloroplasti
Le cellule vegetali hanno molti organelli diversi che svolgono funzioni essenziali per la sopravvivenza della pianta. Un tipo di organello è un cloroplasto, che ha uno spessore di soli 0,001 mm circa! Due pigmenti, clorofilla un e clorofilla b, conferiscono ai cloroplasti un colore verde, motivo per cui le foglie delle piante sono verdi. I cloroplasti sono centrali elettriche che producono energia che creano e immagazzinano gli alimenti attraverso un processo noto come fotosintesi.
Fotosintesi
Le piante verdi sono in grado di utilizzare la fotosintesi per prendere anidride carbonica, acqua ed energia dal sole e convertirla in energia chimica. Converte questi composti in ossigeno, che viene rilasciato nell'atmosfera, e sostanze organiche, come lo zucchero.
La maggior parte dell'energia che circola nei nostri ecosistemi è iniziata con il sole. Le piante fotosintetizzano per ottenere zucchero e ossigeno dalla luce solare, quindi gli animali mangiano e ottengono energia dalle piante e gli animali mangiano altri animali.
Cosa limita la fotosintesi nei sempreverdi invernali?
Ci sono molti fattori che possono influenzare il tasso di fotosintesi nei sempreverdi invernali. Meno luce e temperature più fredde in inverno sono fattori limitanti per la fotosintesi. Più una pianta ha temperature leggere e più calde, più sarà efficace nel creare zuccheri e altri prodotti utilizzando l'energia del sole. Anche la salute, l'età e lo stato di fioritura delle piante possono modificare la velocità di questo processo.
L'anidride carbonica è necessaria come fonte di carbonio per creare zuccheri e altri composti organici. Più anidride carbonica è disponibile, più veloce è la velocità delle reazioni di fotosintesi. Quando gli stomi degli aghi di pino si aprono per assorbire l'anidride carbonica, l'acqua viene inevitabilmente persa attraverso questi pori sotto forma di vapore.
I minerali possono anche essere un fattore limitante della fotosintesi. Azoto, fosfato, solfato, ferro, calcio e magnesio sono necessari alle piante per creare proteine, DNA e clorofilla. Le piante richiedono anche elementi come manganese, rame e cloruro per completare con successo la fotosintesi.
Fotosintesi in inverno
Poiché mantengono i loro aghi tutto l'anno, in inverno i pini sono in grado di fotosintetizzare! Questo è un grande vantaggio rispetto agli alberi che perdono le foglie. Tuttavia, gli aghi hanno una piccola superficie, il che significa che non sono in grado di catturare la maggior parte dell'energia solare per questo processo.
In condizioni di gelo, il ghiaccio può formarsi tra le cellule degli alberi sempreverdi invernali. Questo può portare alla disidratazione. In condizioni di disidratazione in inverno, gli stomi possono chiudersi per ridurre la perdita di acqua per l'albero, anche se questo fermerebbe anche lo scambio di gas e limiterebbe ulteriormente la fotosintesi.
L'inverno arriva con le sue sfide come la mancanza di acqua e temperature fredde, e questi fattori portano a un rallentamento della fotosintesi. Tuttavia, avere aghi tutto l'anno è un vantaggio per i pini, specialmente nei climi settentrionali dove possono esistere scarsità d'acqua e temperature fredde.
