Dennenbomen zijn groenblijvend, wat betekent dat ze hun naalden het hele jaar door behouden. Dit geeft groenblijvende planten een voordeel ten opzichte van bladverliezende planten die elke herfst hun blad verliezen. Er zijn 120 soorten groenblijvende coniferen in het dennengeslacht (Pinus). Een bepaalde soort den, de bristlecone pine, leeft in de Rocky Mountains met één persoon waarvan men denkt dat hij meer dan 5000 jaar oud is!
Bladstructuur
Dus wat geeft deze dennen een voordeel ten opzichte van andere bomen en planten? Pijnbomen hebben gemodificeerde bladeren die 'naalden' worden genoemd. Kenmerkend voor pijnbomen is de manier waarop naalden zijn gerangschikt in bundels, in vergelijking met sparren waar naalden direct aan de Afdeling. Groenblijvende naalden hebben een dikke buitenste laag, een zogenaamde cuticula, waardoor ze meer water kunnen vasthouden.
Er zijn poriën in deze buitenste laag die "huidmondjes" worden genoemd en die kunnen openen en sluiten als een plant water moet vasthouden of afgeven. Dit betekent dat naalden pijnbomen kunnen helpen leven in drogere klimaten waar waterbehoud belangrijk is.
Chloroplasten
Plantencellen hebben veel verschillende organellen die functies uitvoeren die essentieel zijn voor het overleven van de plant. Een type organel is een chloroplast, die slechts ongeveer 0,001 mm dik is! Twee pigmenten, chlorofyl een en chlorofyl b, geven chloroplasten een groene kleur, daarom zijn plantenbladeren ook groen. Chloroplasten zijn energieproducerende krachtpatsers die voedingsmiddelen creëren en opslaan via een proces dat bekend staat als fotosynthese.
Fotosynthese
Groene planten kunnen door middel van fotosynthese koolstofdioxide, water en energie uit de zon halen en omzetten in chemische energie. Het zet deze verbindingen om in zuurstof, die vrijkomt in de atmosfeer, en organische stoffen, zoals suiker.
De meeste energie die door onze ecosystemen circuleert, is begonnen met de zon. Planten fotosynthese om suiker en zuurstof uit zonlicht te halen, dan eten dieren en krijgen ze energie van planten, en dieren eten andere dieren.
Wat beperkt de fotosynthese in Winter Evergreens?
Er zijn veel factoren die de snelheid van fotosynthese in wintergroenten kunnen beïnvloeden. Minder licht en koudere temperaturen in de winter zijn beperkende factoren voor de fotosynthese. Hoe meer licht en warmere temperaturen een plant heeft, hoe effectiever het zal zijn om suikers en andere producten te maken met behulp van de energie van de zon. De plantgezondheid, leeftijd en bloeitoestand kunnen ook de snelheid van dit proces veranderen.
Kooldioxide is nodig als koolstofbron om suikers en andere organische verbindingen te maken. Hoe meer koolstofdioxide er beschikbaar is, hoe sneller de fotosynthesereacties. Als de huidmondjes in de naalden van een den opengaan om kooldioxide op te nemen, gaat er onvermijdelijk water door deze poriën als damp verloren.
Mineralen kunnen ook een beperkende factor zijn voor de fotosynthese. Stikstof, fosfaat, sulfaat, ijzer, calcium en magnesium zijn nodig voor planten om eiwitten, DNA en chlorofyl aan te maken. Planten hebben ook elementen zoals mangaan, koper en chloride nodig om de fotosynthese met succes te voltooien.
Fotosynthese in de winter
Omdat ze hun naalden het hele jaar door bewaren, kunnen dennenbomen in de winter fotosynthetiseren! Dit is een groot voordeel ten opzichte van bomen die hun bladeren verliezen. Naalden hebben echter een klein oppervlak, wat betekent dat ze niet zoveel van de zonne-energie voor dit proces kunnen opvangen.
Bij vorst kan zich ijs vormen tussen de cellen van wintergroene bomen. Dit kan leiden tot uitdroging. Onder uitdrogingsomstandigheden in de winter kunnen huidmondjes sluiten om het waterverlies voor de boom te verminderen, ook al zou dit ook de gasuitwisseling stoppen en de fotosynthese verder beperken.
De winter brengt zijn eigen uitdagingen met zich mee, zoals een gebrek aan water en koude temperaturen, en deze factoren leiden tot een vertraagde fotosynthese. Het hebben van naalden het hele jaar door is echter een voordeel voor pijnbomen, vooral in noordelijke klimaten waar waterschaarste en koude temperaturen kunnen voorkomen.
