علم پشت شاخ و برگ پاییزی درختان
چرا درختان دچار این تغییرات می شوند؟
یک فرآیند شیمیایی پیچیده در داخل هر درخت برگریز وجود دارد و شاید درک آن بتواند قدردانی بیشتری برای چنین منظره خیره کننده ای به شما بدهد.
برای اینکه بفهمید چرا برگها به رنگ آنها هستند، ابتدا باید به داخل یک برگ آشنا شوید. برگها رنگ سبز خود را از یک ماده شیمیایی به نام کلروفیل می گیرند که به درخت کمک می کند نور خورشید را جذب کند. درخت از نور خورشید در فرآیندی به نام فتوسنتز استفاده می کند که به اصطلاح درخت غذا می خورد. از نور خورشید برای تجزیه دی اکسید کربن (CO2) و آب (H20) که جذب می کند استفاده می کند و CO2 و H20 را به اکسیژن تبدیل می کند که دفع می شود و گلوکز که درخت برای انرژی مصرف می کند.
اگر درختی را به عنوان یک کارخانه تصور کنید، پس برگها کارگران فصلی هستند. وقتی منابع وارد کارخانه می شوند (نور خورشید، آب، دی اکسید کربن) کار خود را انجام می دهند، اما وقتی منابع دیگر وارد کارخانه نمی شوند، کار زیادی برای کارگران وجود ندارد. بنابراین درخت برای آنها لغزش صورتی می فرستد. برگ ها به انرژی از درخت نیاز دارند. بنابراین مانند هر کارخانه خوب، درخت در تجزیه و تحلیل هزینه و فایده شرکت می کند. وقتی روزها کوتاه تر می شوند، درخت دیگر نمی خواهد انرژی خود را روی برگ ها هدر دهد. این فرآیند شیمیایی داخلی را شروع می کند که باعث ایجاد شاخ و برگ های پاییزی می شود.
علم پشت شاخ و برگ پاییزی درختان
تغییر رنگ برگ بستگی به میزان نور خورشیدی دارد که درخت می گیرد. با تغییر فصول، روزها کوتاهتر و شب طولانی تر می شود. در نهایت، هنگامی که شب ها به طول معینی می رسند، فرآیندهای شیمیایی در درخت شروع به مسدود کردن ارتباط بین درخت و تک برگ ها می کند و با ایجاد یک لایه چوب پنبه ای از سلول ها به نام لایه بریده می شود. این لایه برای محافظت از شاخه است که به ناچار در معرض هوای آزاد قرار می گیرد، پس از افتادن برگ. لایه بریده از درخت محافظت می کند.
اما جریان مواد مغذی و مواد شیمیایی که از شاخه به برگ و پشت حرکت می کنند را مختل می کند. کلروفیل با قرار گرفتن در معرض نور خورشید تجزیه می شود، در نتیجه نیاز به جایگزینی دائمی دارد. لایه بریده شدن این فرآیند تجدید را قطع می کند، در نتیجه هنگامی که کلروفیل شروع به محو شدن می کند، رنگ های دیگر شروع به ظهور می کنند.
علم پشت شاخ و برگ پاییزی درختان
دو ماده شیمیایی مسئول رنگ آمیزی پاییزی برگها هستند.
کاروتنوئیدها رنگدانه های نارنجی و زرد و آنتوسیانین ها سایه های قرمز و بنفش ایجاد می کنند و در تمام تابستان در برگ وجود دارند، اما با رنگ سبز کلروفیل پوشانده می شوند. به محض توقف تجدید کلروفیل، رنگ سبز شروع به محو شدن می کند و رنگ های پر جنب و جوش پاییزی ظاهر می شوند.
دومین ماده شیمیایی، آنتوسیانین، در نتیجه گلوکز تشکیل شده توسط کلروفیل محو شده باقیمانده ایجاد می شود. سپس گلوکز توسط لایه بریده شده در برگ به دام می افتد و در نتیجه آنتوسیانین تشکیل می شود.
رنگ های یک درخت خاص نتیجه واکنش کاروتنوئیدها و آنتوسیانین ها به یکدیگر در مقادیر مختلف در ترکیب با کلروفیل باقی مانده است. تشکیل این مواد شیمیایی و مقدار هر یک از آنها به دما، رطوبت و نور خورشید بستگی دارد، بنابراین هر فصل شاخ و برگ منحصر به فرد است، زیرا هر فصل تعادل شیمیایی موجود در برگ تغییر می کند.
آنتوسیانین در قسمت سمت راست این برگ به دلیل قرار گرفتن در معرض نور خورشید تشکیل شد، اما سمت چپ احتمالاً در سایه بود، بنابراین کاروتنوئیدها باعث زرد ماندن آن شدند.
علم پشت شاخ و برگ پاییزی درختان
کاروتنوئیدها و آنتوسیانین ها نیز پس از قرار گرفتن در معرض نور خورشید تجزیه می شوند. اگر یک برگ پس از شکسته شدن فرآیندهای شیمیایی موفق به ماندن روی شاخه شود. می بینید که رنگ های روشن محو می شوند تا در نهایت قهوه ای شوند که نتیجه یک ماده شیمیایی نهایی، تانن است.
تانن‌ها در غشای سلول‌های تشکیل‌دهنده برگها یافت می‌شوند، بنابراین هرگز پژمرده نمی‌شوند، به همین دلیل است که قهوه‌ای رنگ نهایی در اواخر پاییز است.
در این برگ ها، تانن ها با کاروتنوئیدها و آنتوسیانین ها در تعامل هستند تا ترکیبات ظریف و خیره کننده ای ایجاد کنند.
