到了秋天,树木也开始换上新的秋衣秋裤,有*色有红色,给人一种成熟之美。那么问题来了,为什么树叶会在秋天变色?
可能我们会想:树叶改变原有的绿色变成其他颜色是耗能的,但事实正好相反,这是一种节能的手段。
先说说树叶的绿色是怎么没的
树叶含有叶绿素,作用就是收集阳光中的能量。除绿光以外的大部分可见光都被叶绿素吸收了,唯有绿光能反射进人的眼中,所以叶子呈现出绿色。
在生长季(春夏时节),光照时间充足,叶绿素干劲十足,将光能转化成糖分子或储存为能量物质以备后用,或根据需要转成其他分子。这个过程叶绿素被不断的消耗,叶片再不断合成以补充空缺,这样就达成了植物体内的收支平衡。而早秋来临日照逐渐缩短,树木能量收支的天平起了变化,从太阳吸收的能量不断减少,已不足以抵消维持叶绿素进行光合作用所要消耗的能量,就像公司裁员那样为了生存,树木开启了落叶程序。
随着落叶程序的启动,叶绿素可不会随落叶而去,可用的叶绿素被运返回树干,因为它们含有宝贵的氮,要储备起来以资来年春天继续使用。于是叶子就在秋季褪去了绿色。
再说说其他颜色是怎么来的
叶绿素回树干了,但叶子中的其他物质没有走,它们主要是类胡萝卜素,主要有胡萝卜素和叶*素。它们主要作用就是辅助光合作用,胡萝卜素呈橘*色;叶*素为*色。类胡萝卜素受环境影响不大,所以在叶绿素消退之后,类胡萝卜素的颜色得以一显真容,于是树叶的颜色就变成了橘色和*色。
橘色和*色有了,但枫叶的颜色是红色的,这又是怎么来的?这就要说到叶片中的另一种化学物质——花青素。根据酸性,它们呈现从红到紫不同的色调。比如葡萄、李子的颜色都是由花青素产生的。
因为叶片的酸性和植物体内的可溶性糖有关,夏天温度高代谢快,植物体内出现糖分子也会很快被消耗,因此夏天叶片中花青素很少。而到了秋冬季节,为了度过冬天植物要储存能量物质,葡萄糖不断累计使细胞液呈酸性,在酸性条件下叶片中花青素增多并且呈红色,于是就有了红色的叶子。
叶片的弃车保帅
这就有个问题:花青素的产生是耗能的,叶子不是要节能吗?为什么要费力产生花青素?没错,树叶是要节能,但能的目的是为过冬储存足够的能量物质。秋天也是有太阳的,叶片暴露在阳光下如果不加以保护叶子会落得很快,花青素就是做到了吸收阳光保护叶片的作用,因为叶片越晚脱落,树干就会储存越多的能量和水分以备过冬。所以,为了生存,弃车保帅。
例如,叶子朝阳的一面往往颜色更红;树上朝南的叶子也比朝北的更红。而且越往北,枫树的叶子越红,正好对应了纬度越高,气候越冷,树木受到的环境压力越大。如果这些观察属实,说明树木有一种不可思议的调节能力,既能获得充足的阳光,又不至于一下子得到太多。
当然还有一些原因,比如说我们发现红色树叶遭到蚜虫侵扰的程度比其他树叶的要低,研究结果表明虫子更喜欢绿色。
当然叶子的颜色也跟气候有关,比如干旱季节树叶颜色变化不大而且落的早,这是为了保留更多的水分。总之为了生存,弃车保帅的做法在植物界是非常普遍的。