¿Por qué los árboles pierden hojas durante el invierno? Si las hojas son responsables de producir alimentos por fotosíntesis, ¿cómo pueden las plantas sobrevivir al invierno?

Las otras respuestas aquí son geniales, pero tengo dos puntos menores que agregar además de los excelentes puntos ofrecidos por otros:

En lugares donde el suelo se congela en invierno o se seca en verano (p. Ej., Climas mediterráneos), la eliminación de hojas es una excelente estrategia de adaptación para prevenir el estrés hídrico. Esto se debe a que la compensación necesaria para la fotosíntesis es que una planta tiene que abrir los estomas en sus hojas, lo que permite que el agua escape rápidamente de la planta. Por lo tanto, si el suelo está demasiado seco o el agua en el suelo está atado en forma de hielo, la fotosíntesis rápida no puede ocurrir sin secar la planta. La pérdida de hojas detiene la fotosíntesis, pero es mucho mejor que obtener embolias de aire en los vasos conductores del agua del tallo.

El “recambio” de las hojas también es un mecanismo para aumentar la capacidad fotosintética de toda la planta durante la temporada de crecimiento. Si las hojas viejas y advertidas permanecieran en la planta, la tasa de fotosíntesis se volvería bastante baja con el tiempo debido al daño de la hoja y una disminución fisiológica general que viene con la edad de la hoja. De hecho, incluso las especies de hoja perenne pierden cada hoja individual en solo un par de años. Además, si las hojas viejas permanecen en pie, cualquier hoja nueva sombreará las hojas viejas, haciéndolas inútiles para la fotosíntesis de todos modos.

Déjame decirte lo que sucedió durante la tormenta sorpresa de octubre en Buffalo en 2006 (ahora aparentemente llamado Lake Storm Aphid). Era mediados de octubre y los árboles aún no habían comenzado a perder sus hojas, pero una tormenta de nieve masiva golpeó de la nada (por cierto, nadie estaba listo). Pies de nieve cayeron.

Los árboles no habían perdido sus hojas y la nieve se pegó a esas hojas y se acumuló dramáticamente de una manera que no se ve en los árboles sin hojas en invierno. Después de unas horas, los árboles comenzaron a romperse y colapsar en todas partes. El horizonte de la tarde estaba iluminado por los destellos de las líneas eléctricas que bajaban por la ciudad. Me llevó más de una semana recuperar el poder en algunas áreas. Murieron 19 personas y hubo daños por $ 530 millones. El 90% de los árboles de Buffalo fueron dañados.

Esta tormenta no fue excepcional para los estándares de Búfalo en todos, la nieve con efecto lago es muy común, excepto que ocurrió mientras los árboles todavía tenían sus hojas. Cayeron miles de árboles, la mayoría de los cuales habían visto docenas de inviernos de Buffalo. No podría haber una explicación más obvia y visual para mí que la de por qué los árboles pierden sus hojas en invierno.

^ Foto de Wikipedia de la sorpresa de octubre

  • Solo los árboles caducifolios de invierno, como los populares, etc., pierden sus hojas en invierno. Este es su período de latencia. La temperatura ambiente puede ser muy baja >> 10C y los eventos de heladas / nieve pueden matar sus hojas de otra manera. Los árboles templados son caducifolios de invierno (no todos, por ejemplo, pinos).
  • Por otro lado, los árboles tropicales donde aumentan las temperaturas de verano pueden arrojar sus hojas en abril / mayo en el hemisferio norte. Tienden a evitar alguna pérdida de transpiración. Un buen ejemplo Ficus religiosa , Dabergia .
  • En el período sin hojas, la supervivencia se basa en las reservas fotosintéticas.
  • Estos patrones, incluido el comportamiento “perenne”, deben considerarse medidas de adaptación de las especies afectadas.

Además, considere lo siguiente: en invierno hay menos luz del día y eso reduce significativamente la capacidad de la planta para fotosintetizar y también, durante el otoño, los nutrientes de las hojas son absorbidos por la planta (de ahí la decoloración del amarillo, naranja , rojo, etc.) incluyendo el agua existente en las hojas y luego se almacena en otras partes (raíces, tallo, etc.) para su uso posterior. En conclusión, la caída de las hojas es un gran ejemplo de adaptación a las duras condiciones. ps ocurre un proceso similar en las regiones tropicales y subtropicales, especialmente en áreas con estaciones secas.

Es una simplificación excesiva, pero piense en la hibernación en los animales. El clima es horrible. Se necesita mucha más energía para mantenerse caliente al mismo tiempo que es más difícil encontrar comida. ¿Por qué no dormir solo unos meses, ahorrar energía y despertarse nuevamente cuando vivir es más fácil?

Más o menos lo mismo para los árboles, en climas del norte de todos modos … Los días son más cortos y generalmente más nublados, por lo que hay menos energía para trabajar. Hace mucho frío y savia = agua = congelación = expansión que no es buena. Las hojas atraparían el hielo y la nieve, lo que hace que las ramas sean enormemente pesadas y las rompa.

Simplemente es más eficiente energéticamente tomar una siesta y comenzar de nuevo en primavera.

La tasa de fotosíntesis está controlada por tres factores principales, uno de los cuales es siempre el factor limitante. Por la noche, el factor limitante es la luz solar, o más bien su falta. En un brillante día de verano, el factor limitante es la disponibilidad de dióxido de carbono. En un brillante día de invierno, el factor limitante es la baja temperatura. Dado que es probable que el frío se prolongue durante el invierno, muchas especies encuentran ventajoso deshacerse de sus hojas ya que son de poca utilidad para la fotosíntesis. Las pérdidas de transpiración durante el invierno son peligrosas si el suelo está congelado: un árbol podría morir por deshidratación. Las hojas también pueden aumentar el riesgo de rotura de extremidades debido a la carga de nieve. Las hojas caducas también son una forma conveniente de desechar los productos de desecho: es por eso que las hojas se vuelven rojas o amarillas en otoño.

Las hojas de coníferas tienen adaptaciones como los estomas de pozo para limitar las pérdidas de transpiración. Las angiospermas de hoja perenne tienden a ser especies templadas o tropicales, y reemplazan sus hojas constantemente durante todo el año.

Los árboles tienen reservas adecuadas de carbohidratos para sobrevivir el invierno, almacenados principalmente en las raíces. El metabolismo es, en cualquier caso, muy lento en el frío.

La estrategia caduca es adaptativa bajo ciertas condiciones ambientales. Cuando un árbol de hoja caduca pierde sus hojas, esa es una forma de crioprotección.

Árboles de todo tipo se vuelven inactivos en invierno. Necesitan tiempo para volverse latentes.

Es por eso que una ola de frío de finales de primavera es muy peligrosa para los árboles: no están inactivos y sus hojas se dañan.

Ya muchas buenas respuestas ..
A la llegada de los inviernos, los árboles entran en la etapa de latencia, durante esta etapa no necesitan la comida preparada por las hojas. Entran en estado de latencia para proteger las células del clima duro y helado de los inviernos, reaccionan y responden con la luz solar y forman una capa de células muertas en el tallo de sus hojas y las hojas comienzan a desprenderse.

No todos los árboles pierden sus hojas. Hay muchos árboles de hoja perenne por ahí. Un ejemplo de algunos árboles que no pierden sus hojas en invierno son los olivos, naranjos, pomelos, limoneros y muchos árboles de la selva tropical.

De la misma forma que sobrevives sin ingesta de alimentos entre comidas, recursos almacenados internamente. Y los árboles entran en un estado latente que usa menos de sus recursos almacenados, como un oso que hiberna.

Cómo lo hacen por sus raíces cuando la temperatura del suelo llega a congelarse no pueden y simplemente permanecen durmiendo hasta la primavera o cuando el suelo se calienta.