چرا برگ‌ها در پاییز رنگ عوض می‌کنند؟
به گزارش خبرگزاری آنا؛ در پاییز، وقتی روزها کوتاه‌تر و شب‌ها طولانی‌تر می‌شوند، بسیاری از درختان برگ‌ریز به‌تدریج برای پایان فصل رشد آماده می‌شوند. نخستین چیزی که در این فرایند تغییر می‌کند، ظاهر برگ نیست؛ بلکه فعالیت‌های شیمیایی درون آن است. درخت باید خود را برای زمستانی آماده کند که در آن نور و شرایط مناسب رشد کمتر است و حفظ برگ‌ها می‌تواند به آب و انرژی بیشتری نیاز داشته باشد.
«جیسون گرابوسکی»، استاد و مدیر برنامه جنگل‌داری شهری در دانشگاه راتگرز آمریکا، در توضیح علمی تغییر رنگ برگ‌ها می‌گوید کوتاه‌شدن روزها باعث می‌شود تولید کلروفیل کاهش پیدا کند و در نهایت متوقف شود. کلروفیل همان رنگ‌دانه‌ای است که رنگ سبز برگ را ایجاد می‌کند و نقشی اساسی در فتوسنتز دارد؛ فرایندی که طی آن گیاه با استفاده از انرژی نور، مواد قندی مورد نیاز خود را می‌سازد.
در طول بهار و تابستان، برگ‌ها کلروفیل را پیوسته تولید و تجزیه می‌کنند. چون مقدار این رنگ‌دانه در برگ سالم زیاد است، رنگ سبز آن بر رنگ‌دانه‌های دیگری که هم‌زمان در برگ حضور دارند غلبه می‌کند. با نزدیک‌شدن پاییز، تولید کلروفیل کاهش می‌یابد و کلروفیل موجود نیز تجزیه می‌شود. در نتیجه، رنگ سبز کم‌رنگ‌تر می‌شود و رنگ‌های دیگری که پیش‌تر کمتر دیده می‌شدند، خود را نشان می‌دهند.
پس برخلاف تصور رایج، در پاییز صرفا با سرد شدن هوا برگ‌ها تغییر رنگ نمی‌دهند. تغییر طول روز یکی از مهم‌ترین نشانه‌های فصلی برای درخت است؛ دما، نور و شرایط آب‌وهوایی نیز بر سرعت و شدت تغییر رنگ اثر می‌گذارند.
زرد و نارنجی از قبل در برگ‌ها بوده‌اند
اگر کلروفیل رنگ سبز را ایجاد می‌کند، رنگ‌های زرد و نارنجی از کجا می‌آیند؟ پاسخ در گروه دیگری از رنگ‌دانه‌های گیاهی به نام کاروتنوئیدهاست. این ترکیبات در طول فصل رشد نیز در برگ حضور دارند، اما رنگ سبز کلروفیل معمولا اجازه نمی‌دهد رنگ آنها به‌وضوح دیده شود.
کاروتنوئید‌ها در بسیاری از گیاهان رنگ زرد و نارنجی ایجاد می‌کنند؛ همان گروهی از رنگ‌دانه‌ها که در رنگ هویج نیز نقش دارد. با تجزیه کلروفیل در پاییز، رنگ این ترکیبات آشکارتر می‌شود. بنابراین، زردشدن برگ‌ها در بسیاری از موارد به این معنا نیست که درخت ناگهان رنگ‌دانه زرد تولید کرده است؛ بلکه رنگی که قبلا زیر پوشش سبز قرار داشت، اکنون نمایان شده است.
«ریچارد سیمپسون»، دانشجوی تحصیلات تکمیلی دانشگاه ایالتی آریزونا، نیز در مطلب آموزشی «از یک زیست‌شناس بپرس» توضیح می‌دهد که تجزیه کلروفیل و نمایان‌شدن رنگ‌دانه‌های دیگر، از عوامل اصلی تغییر رنگ برگ‌ها پیش از ریزش آنهاست.
اما همه رنگ‌های پاییزی به این شیوه پدید نمی‌آیند. قرمز و ارغوانی داستان متفاوتی دارند.
چرا بعضی برگ‌ها قرمز می‌شوند؟
رنگ قرمز بسیاری از برگ‌های پاییزی به رنگ‌دانه‌هایی به نام آنتوسیانین مربوط است. تفاوت مهم این ترکیبات با کاروتنوئید‌ها آن است که آنتوسیانین‌های مسئول رنگ قرمز پاییزی در بسیاری از گونه‌ها در خود فصل پاییز تولید می‌شوند؛ درحالی‌که کاروتنوئید‌ها از قبل در برگ حضور دارند.
بر اساس توضیحات دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، تولید آنتوسیانین‌ها با نور روشن روز‌های پاییزی و تجمع قند‌ها در سلول‌های برگ ارتباط دارد. با این حال، این شرایط به‌تنهایی تضمین نمی‌کنند که برگ‌ها هر سال رنگ یکسانی داشته باشند.
ترکیب این رنگ‌دانه‌هاست که به درختان ظاهری متفاوت می‌دهد. درخت افرای سرخ ممکن است به رنگ سرخ آتشین درآید، درحالی‌که برگ‌های بعضی گونه‌های افرا به زرد یا نارنجی متمایل می‌شوند. بلوط‌ها اغلب رنگ‌های قرمز تیره، قهوه‌ای و زنگاری پیدا می‌کنند و برگ‌های درخت ژینگو به زرد طلایی درمی‌آیند. به همین علت است که حتی در یک منظره واحد، رنگ برگ درختان مجاور می‌تواند متفاوت باشد.
آیا سرما برگ‌ها را رنگی‌تر می‌کند؟
دمای هوا در تغییر رنگ برگ‌ها نقش دارد، اما نمی‌توان همه فرایند را به سردشدن هوا نسبت داد. گرابوسکی در توضیحات دانشگاه راتگرز، طول روز، دما و شرایط آب‌وهوایی را از عوامل مؤثر بر تغییر رنگ معرفی می‌کند. نور نیز در تولید آنتوسیانین‌ها نقش دارد و باران و باد می‌توانند باعث جداشدن برگ‌ها از شاخه و ریزش آنها شوند.
دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا نیز تأکید می‌کند که میزان رطوبت در طول فصل رشد و پاییز بر رنگ‌گیری برگ‌ها اثر می‌گذارد. خشکسالی شدید می‌تواند برگ‌ها را زودتر خشک کند یا باعث شود پیش از شکل‌گیری رنگ‌های پاییزی چشمگیر، از درخت بریزند. در مقابل، رطوبت کافی در خاک به حفظ شرایط مناسب برای رنگ‌گیری کمک می‌کند. بااین‌حال، میزان و شدت تغییر رنگ تنها به آب وابسته نیست و عواملی مانند نور خورشید، دما و شرایط آب‌وهوایی نیز در آن نقش دارند.
روز‌های آفتابی و شب‌های خنک نیز می‌توانند به ایجاد رنگ‌های قرمز درخشان کمک کنند. در مقابل، بارندگی فراوان، آسمان ابری و شرایط نامساعد ممکن است از شدت رنگ‌ها بکاهند یا مدت ماندگاری آنها را کوتاه کنند. یخبندان شدید و باد‌های تند نیز می‌توانند برگ‌ها را پیش از رسیدن به اوج رنگ‌آمیزی از درخت جدا کنند.
بنابراین، یک پاییز رنگارنگ حاصل یک عامل منفرد نیست؛ زمان‌بندی فصلی، سلامت درخت و شرایط آب‌وهوایی در کنار یکدیگر نتیجه نهایی را شکل می‌دهند.
درخت پیش از ریزش برگ چه چیزی را حفظ می‌کند؟
تغییر رنگ برگ‌ها فقط منظره‌ای زیبا نیست؛ بخشی از آماده‌شدن درخت برای زمستان نیز به شمار می‌رود. ساخت کلروفیل به مواد و انرژی نیاز دارد. پیش از آنکه برگ از درخت جدا شود، گیاه می‌تواند بخشی از مواد موجود در آن را بازجذب کند و برای استفاده دوباره در فصل رشد بعدی نگه دارد.
دانشگاه ایالتی آریزونا در توضیح این فرایند می‌گوید تجزیه کلروفیل به درخت کمک می‌کند برخی اجزای سازنده آن را پیش از ریزش برگ بازیابی کند. به این ترتیب، گیاه برای رشد دوباره مجبور نیست همه مواد لازم را از ابتدا فراهم کند.
بااین‌حال، همه درختان هم‌زمان وارد این مرحله نمی‌شوند. گونه‌های مختلف زمان‌بندی متفاوتی دارند و حتی ارتفاع، شرایط محلی رشد و وضعیت آب‌وهوا می‌تواند زمان تغییر رنگ را جابه‌جا کند. به همین علت، در یک منطقه ممکن است بعضی درختان هنوز سبز باشند، درحالی‌که درختان دیگر به رنگ زرد، نارنجی یا قرمز درآمده‌اند.
چرا پاییز هر سال منظره متفاوتی دارد؟
رنگ‌های پاییزی هر سال به یک شکل ظاهر نمی‌شوند؛ زیرا تغییر رنگ برگ‌ها به مجموعه‌ای از عوامل وابسته است. نوع درخت تعیین می‌کند که با کاهش رنگ سبز، چه رنگ‌دانه‌هایی بیشتر دیده شوند یا در پاییز چه رنگ‌دانه‌های تازه‌ای تولید شوند. در کنار آن، طول روز، دما، نور خورشید و میزان رطوبت بر زمان و شدت تغییر رنگ اثر می‌گذارند.
به همین دلیل، پاییزی با روز‌های آفتابی و شب‌های خنک ممکن است در برخی درختان رنگ‌های قرمز درخشان‌تری ایجاد کند، درحالی‌که خشکسالی شدید، یخبندان یا باد و باران می‌تواند باعث خشک‌شدن یا ریزش زودهنگام برگ‌ها شود. افزون بر این، زمان تغییر رنگ در گونه‌های مختلف درختان و مناطق جغرافیایی یکسان نیست و ارتفاع از سطح دریا نیز در این تفاوت نقش دارد.
بنابراین، منظره رنگارنگ پاییز حاصل یک عامل واحد نیست؛ بلکه از تعامل ویژگی‌های درختان با شرایط آب‌وهوایی و محیطی شکل می‌گیرد.
انتهای پیام/