زندگی و فعالیت گیاهان در خواب زمستانی

همه ما هر شب به خواب میرویم و صبح از خواب بیدار میشویم. درختان نیز هر سال فصل پاییز به خواب میروند و بهار بیدار میشوند. این چرخه خواب زمستانی گیاهان باعث میشود گیاه بتواند شرایط سخت و ناملایم زمستان را تحمل کند. در درختان خواب زمستانی و شدت سردی هوا ارتباط نزدیکی با هم دارند. به طور کلی درختها هنگامی که در خواب عمیق هستند بیشترین مقاومت را در مقابل سرما دارند.

در خواب زمستانی، رشد بخش بالاتر از سطح خاک متوقف میشود تا اندکی پس از پایان سرما زدگی خواب تمام شده و رشد شروع میشود. علاوه بر سرما، کوتاهتر شدن طول روز نیز به تحریک خواب در گیاه کمک میکند. پس از این که هوا گرم شد و طول روز بلندتر شد (اول بهار) رشد گیاه از سر گرفته میشود. با این حال ریشه های گیاهان هرگز به خواب کامل فرو نمیروند بلکه در حالت استراحت یا غیر فعال قرار میگیرند. حتی در صورتی که تنها بخشی از خاک گرم باشد، ریشه ها در این بخش از خاک رشد میکنند حتی اگر دمای هوا زیر نقطه انجام باشد.

خواب گیاه سه مرحله اصلی دارد: پیش خواب، خواب حقیقی و پس خواب. در مرحله پیش خواب، درخت شروع میکند به چرت زدن و در دوره های هوای مساعد، بیدار میشود و رشد میکند. سپس خواب حقیقی شروع میشود که در آن درخت به خواب عمیق فرو میرود و به راحتی بیدار نمیشود. درختان خزان دار برگهای خود را در این مرحله از دست داده و پیش از شروع مجدد رشد، نیاز به مرحله طولانی سرما دارند. مرحله نهایی خواب گیاهان، مرحله پس خواب است که اواخر زمستان و اوایل بهار معمولا تجربه میشود. در این مرحله گیاهان بیدار شده اما خواب آلوده هستند. شکوفه ها رشد خود را شروع کرده اند اما اگر هوا دوباره سرد شود، موقتا رشد آنها متوقف میشود.

خزان در گیاهان چگونه اتفاق می افتد؟

درخت مملو از سلولهای عروقی است که آب و شیره داخل گیاه را از ریشه ها به برگها میرسانند. هنگامی که نور خورشید در پاییز کم میشود، این رگها که شیره را از تنه به برگها و یا برعکس، انتقال میدادند به تدریج بسته میشوند. لایه جدایش یا جدایی در قاعده دم برگ تشکیل میشود و برگ می افتد. این اتفاقی است که در همه درختان خزان دار تجربه میشود به جز بلوط. در بلوط، لایه جدایش به طور کامل تشکیل نمیشود. به همین علت بیشتر برگهای مرده بلوط در طول زمستان یا حتی اوایل بهار، بر روی درخت باقی می مانند.

دما و طول روز دو عامل مهم در تحریک خواب هستند. طول روز رشد گیاهی را تحریک میکند و هر چه روز کوتاهتر شود القاء خواب شدت میگیرد. در اواخر تابستان که طول روز کوتاهتر میشود، جوانه های خواب برای آماده شدن جهت رشد سال بعد تشکیل میشوند. هوای سرد برای وارد شدن گیاه به خواب حقیقی ضرورت دارد. در صورتی که هم روزها کوتاهتر شوند هم دما سرد شود، گیاه سریعتر وارد فاز خواب میشود.

گیاهان علاوه بر چوب و آب، حاوی مواد شیمیایی گوناگون نیز هستند. هنگامی که روز کوتاهتر میشود، مقدار بیشتری از مواد تنظیم کننده رشد به نام اسید آبسیزیک ( abscisic acid ) تولید میشوند که منجر به توقف رشد گیاه میشود. اسید آبسیزیک در طول زمستان تجزیه شده و کاهش می یابد. در بهار همزمان خاک شروع به گرم شدن میکند و تجمع سیتوکینها و جیبرلینها باعث ادامه رشد جوانه ها (که اواخر تابستان تشکیل شده بودند) میشود.

درختان همیشه سبز مانند کاج، سرو، کاج نوئل و صنوبر قفقازی نسبت به درختان خزان دار، خواب سبکتری دارند. این درختان برگها یا سوزنهای خود را در زمستان از دست نمیدهند چون خواب آنها متفاوت است. سوزنهای درختان همیشه سبز با یک پوشش مومی قطوری پوشیده شده است که باعث میشود رطوبت از دست ندهند. مایعات داخل سلولها حاوی مواد مقاوم به یخ زدگی است به ویژه در درختان همیشه سبز مقاوم به یخ زدگی. درختان همیشه سبز برای خواب زمستانی غیر فعال میشوند ام بیشتر عملکردهای حیاتی آنها ادامه پیدا میکند. آب موجود در سلولهای این گیاهان در دمای زیر نقطه انجماد در حالت مایع می ماند. برگهای این گیاهان تا چند سال زنده می مانند و در هر چهار فصل بر روی درخت هستند تا این که نهایتا به تدریج عمرشان به سر آمده و می افتند و برگهای تازه جایگزین آنها میشوند.