Borovice sú vždy zelené, čo znamená, že si svoje ihly udržujú po celý rok. To dáva vždyzeleným rastlinám výhodu oproti listnatým rastlinám, ktoré strácajú listy každý rok na jeseň. V rode borovice je 120 druhov vždyzelených ihličnanov (Pinus). Jeden konkrétny druh borovice, borovica čečina, žije v Skalistých horách s jedným jedincom, o ktorom sa predpokladá, že má viac ako 5 000 rokov!
Štruktúra listov
Čo teda dáva týmto boroviciam výhodu oproti iným stromom a rastlinám? Borovice majú upravené listy, ktoré sa nazývajú „ihly“. Charakteristickým znakom borovíc je cesta ihly sú usporiadané do zväzkov v porovnaní so smrekovcami, kde sú ihly pripevnené priamo k pobočka. Vždy zelené ihly majú hrubý vonkajší povlak, ktorý sa nazýva kutikula a umožňuje im zadržiavať viac vody.
V tomto vonkajšom povlaku nazývanom „stomata“ sú póry, ktoré sa môžu otvárať a zatvárať, ak je potrebné, aby rastlina konzervovala alebo uvoľňovala vodu. To znamená, že ihly môžu boroviciam pomôcť žiť v suchšom podnebí, kde je dôležitá ochrana vody.
Chloroplasty
Rastlinné bunky majú veľa rôznych organel, ktoré vykonávajú funkcie nevyhnutné pre prežitie rastliny. Jedným typom organel je chloroplast, ktorý je hrubý iba zhruba 0,001 mm! Dva pigmenty, chlorofyl a a chlorofyl b, dať chloroplastom zelenú farbu, aj preto sú listy rastlín zelené. Chloroplasty sú energetické elektrárne, ktoré vytvárajú a skladujú potraviny procesom známym ako fotosyntéza.
Fotosyntéza
Zelené rastliny sú schopné pomocou fotosyntézy odoberať zo slnka oxid uhličitý, vodu a energiu a premieňať ju na chemickú energiu. Konvertuje tieto zlúčeniny na kyslík, ktorý sa uvoľňuje do atmosféry, a na organické látky, ako je cukor.
Väčšina energie, ktorá cykluje našimi ekosystémami, sa začala slnečným žiarením. Rastliny fotosyntetizujú, aby získali cukor a kyslík zo slnečného žiarenia, potom zvieratá jedia a získavajú energiu z rastlín a zvieratá jedia iné zvieratá.
Čo obmedzuje fotosyntézu v zimných evergreenoch?
Existuje veľa faktorov, ktoré môžu ovplyvniť rýchlosť fotosyntézy v zimných vždy zelených rastlinách. Menej svetla a chladnejšie teploty v zime sú limitujúcimi faktormi pre fotosyntézu. Čím viac svetla a teplejších teplôt má rastlina, tým efektívnejšia bude tvorba cukrov a ďalších produktov pomocou slnečnej energie. Rýchlosť tohto procesu môže zmeniť aj zdravie rastlín, ich vek a stav kvitnutia.
Oxid uhličitý je potrebný ako zdroj uhlíka na výrobu cukrov a ďalších organických zlúčenín. Čím viac oxidu uhličitého je k dispozícii, tým rýchlejšia je rýchlosť fotosyntetických reakcií. Keď sa prieduchy v ihličiach borovice otvoria, aby prijali kysličník uhličitý, voda sa týmito póry nevyhnutne stratí ako para.
Minerály môžu byť tiež limitujúcim faktorom fotosyntézy. Dusík, fosfát, síran, železo, vápnik a horčík sú pre rastliny potrebné na tvorbu bielkovín, DNA a chlorofylu. Rastliny tiež potrebujú na úspešné dokončenie fotosyntézy prvky ako mangán, meď a chlorid.
Fotosyntéza v zime
Pretože si svoje ihly nechávajú po celý rok, v zime sú borovice schopné fotosyntetizovať! Toto je hlavná výhoda oproti stromom, ktoré strácajú listy. Ihly však majú malú plochu, čo znamená, že nie sú schopné zachytiť toľko slnečnej energie pre tento proces.
V mrazivých podmienkach sa môže medzi bunkami zimných vždyzelených stromov vytvárať ľad. To môže viesť k dehydratácii. Za dehydratácie v zime sa môžu prieduchy uzavrieť, aby sa znížili straty vody pre strom, aj keď by sa tým zastavila výmena plynov a ďalej by sa obmedzila fotosyntéza.
Zima má svoje vlastné problémy, ako je nedostatok vody a nízke teploty. Tieto faktory vedú k spomaleniu fotosyntézy. Avšak mať celý rok ihly je pre borovice výhodou, najmä v severných klimatických podmienkach, kde môže byť nedostatok vody a nízke teploty.