自然科普:落葉之前為何要變色呢?
作者:廖鑫鳳
發(fā)布時(shí)間:2021-04-17
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  落葉之前為何要變色呢?

  那為何落葉之前,樹木要贈(zèng)還給大地最美的秋天呢?

  實(shí)際上這場(chǎng)盛大的秋色可能只是樹木的緩兵之計(jì),在感應(yīng)到長(zhǎng)期低溫后,樹木開始準(zhǔn)備落葉,但是葉子中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)要從樹葉中回收回去,尤其是葉片中的葉綠素中還含有豐富的氮,是緊俏的營(yíng)養(yǎng)元素。

  這場(chǎng)緩慢的回收之旅會(huì)將葉綠素降解殆盡,同時(shí)葉子中的蛋白質(zhì)也會(huì)被回收三分之二。隨著葉綠素的降解,原本被葉綠素遮擋住顏色的輔助光合色素類胡蘿卜素開始充當(dāng)起這個(gè)調(diào)色盤的主角,使葉片呈現(xiàn)出從橙色到金黃色的變化。

  葉中剩下的類胡蘿卜素之所以在葉子停留,是因?yàn)樗谌~綠素回收時(shí),充當(dāng)葉子保護(hù)者的角色,防止葉綠素?zé)o法光合作用后,葉片被光灼傷。要知道,秋高氣爽的天氣里,雖然不適合生長(zhǎng),但少了云層的遮擋,光照強(qiáng)度反而增強(qiáng)了。

  

  葉綠素化學(xué)式,核心結(jié)構(gòu)中由四個(gè)吡咯與金屬鎂結(jié)合,每分子葉綠素含四個(gè)氮

  圖片來源:synarchive.com

  但是實(shí)際上,我們觀賞到的秋葉只有一部分是黃色的色調(diào),其余的則主要是紅色,甚至紅色才是許多人對(duì)秋葉的最直接印象。這類紅色的秋葉是因?yàn)槿~子中還含有第二類色素物質(zhì)-花青素。

  花青素作為秋葉中的第二類呈色物質(zhì)在植物中并不少見,它也是許多花中主要的呈色物質(zhì),這也是為何有詩歌詠“霜葉紅于二月花”的原因,紅葉與花本質(zhì)上制造和使用了同樣的色素。

  秋葉中花青素與類胡蘿卜素兩類色素搭配起來,使得秋葉有著看起來五光十色的變化,從黃到紫到紅到棕,再加上森林中不同落葉樹對(duì)秋季響應(yīng)的時(shí)間不同,使得典型的溫帶落葉林中在一個(gè)秋天之中,變幻出萬紫千紅的顏色。

  

  典型秋葉顏色,涉及到兩類色素花青素與類胡蘿卜素

  圖片來源:參考文獻(xiàn)

  但有意思的是,花青素并不是原本就存在于綠葉之中的,它不是光合色素,而是在落葉過程中主動(dòng)生產(chǎn)的。

  在花中生產(chǎn)的花青素主要用于吸引訪花昆蟲過來訪問,那在行將就木的葉子生產(chǎn)花青素出來是何目的呢?

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