Pušys yra visžaliai augalai, o tai reiškia, kad jie visus metus laiko savo spyglius. Tai suteikia visžaliams pranašumų prieš lapuočius, kurie kiekvieną rudenį praranda lapus. Pušų gentyje yra 120 visžalių spygliuočių rūšių (Pinusas). Viena konkreti pušies rūšis, šerialapė pušis, gyvena Uoliniuose kalnuose, manoma, kad vienas individas yra daugiau nei 5000 metų!
Lapų struktūra
Taigi, kas suteikia šioms pušims pranašumą prieš kitus medžius ir augalus? Pušys turi modifikuotus lapus, vadinamus „spygliais“. Būdingas pušų bruožas yra būdas spygliai išdėstyti ryšuliais, palyginti su eglėmis, kur spygliai pritvirtinti tiesiai prie atšaka. Visžalės adatos turi storą išorinę dangą, vadinamą odele, kuri leidžia sulaikyti daugiau vandens.
Šioje išorinėje dangoje yra porų, vadinamų „stomatais“, kurios gali atsiverti ir užsidaryti, jei augalui reikia išsaugoti ar išleisti vandenį. Tai reiškia, kad spygliai gali padėti pušims gyventi sausesniame klimate, kur svarbu išsaugoti vandenį.
Chloroplastai
Augalų ląstelėse yra daug skirtingų organelių, kurie atlieka augalo išlikimui būtinas funkcijas. Viena organelių rūšis yra chloroplastas, kurio storis yra tik maždaug 0,001 mm! Du pigmentai, chlorofilas
Fotosintezė
Žalieji augalai gali panaudoti fotosintezę, kad iš saulės paimtų anglies dvideginį, vandenį ir energiją ir paverstų ją chemine energija. Šiuos junginius jis paverčia deguonimi, kuris išsiskiria į atmosferą, ir organinėmis medžiagomis, pavyzdžiui, cukrumi.
Dauguma energijos, kuri važiuoja per mūsų ekosistemas, prasidėjo nuo saulės. Augalai fotosintezuoja, kad gautų cukrų ir deguonį iš saulės šviesos, tada gyvūnai valgo ir gauna energijos iš augalų, o gyvūnai - kitus gyvūnus.
Kas riboja fotosintezę žiemos visžaliuose augaluose?
Yra daugybė veiksnių, galinčių turėti įtakos žiemos visžalių fotosintezės greičiui. Mažiau šviesos ir šaltesnė temperatūra žiemą yra fotosintezę ribojantys veiksniai. Kuo daugiau šviesos ir šiltesnės augalo temperatūros, tuo efektyviau bus kuriami cukrūs ir kiti produktai, naudojant saulės energiją. Augalų sveikata, amžius ir žydėjimo būklė taip pat gali pakeisti šio proceso greitį.
Anglies dioksidas reikalingas kaip anglies šaltinis cukrams ir kitiems organiniams junginiams sukurti. Kuo daugiau anglies dioksido yra, tuo greitesnis fotosintezės reakcijų greitis. Kai pušies spygliuose esantys stomatai atsidaro įsisavinant anglies dvideginį, vanduo per šias poras neišvengiamai prarandamas kaip garas.
Mineralai taip pat gali būti ribojantis fotosintezės faktorius. Azotas, fosfatas, sulfatas, geležis, kalcis ir magnis yra būtini augalams sukurti baltymus, DNR ir chlorofilą. Augalams taip pat reikalingi elementai, tokie kaip manganas, varis ir chloridas, kad sėkmingai užbaigtų fotosintezę.
Fotosintezė žiemą
Kadangi jos spyglius laiko ištisus metus, pušys gali fotosintezuoti! Tai yra pagrindinis pranašumas prieš medžius, kurie praranda lapus. Tačiau spyglių paviršiaus plotas yra nedidelis, o tai reiškia, kad jie negali surinkti tiek saulės energijos šiam procesui.
Užšalimo sąlygomis tarp žieminių visžalių medžių ląstelių gali susidaryti ledas. Tai gali sukelti dehidraciją. Esant dehidratacijos sąlygoms žiemą, stomatos gali uždaryti, kad sumažintų medžio vandens nuostolius, nors tai taip pat sustabdytų dujų mainus ir dar labiau apribotų fotosintezę.
Žiema turi savo iššūkių, tokių kaip vandens trūkumas ir šalta temperatūra, ir šie veiksniai lemia fotosintezės sulėtėjimą. Visų metų spyglių turėjimas yra pušų pranašumas, ypač šiauriniame klimate, kur gali trūkti vandens ir būti šalta.