چرا برگ درختان در پاییز رنگ عوض می‌کنند؟

کاهش نور خورشید و خنک شدن هوا باعث می‌شود کلروفیل برگ‌ها از بین برود و رنگ‌های پنهان پاییزی نمایان شوند.

به گزارش کجارو به نقل از لایوساینس؛ تغییر رنگ برگ‌ها در پاییز یکی از چشم‌نوازترین اتفاقات طبیعت است؛ اما پشت این منظره رنگارنگ، فرایندی علمی و بخشی از آماده شدن درختان برای زمستان قرار دارد.

درختان هم مانند سایر موجودات زنده از تغییرات محیطی متوجه تغییر فصل می‌شوند و به‌تدریج خود را برای زمستان آماده می‌کنند.

با آغاز پاییز، هوا کم‌کم خنک‌تر می‌شود، شب‌ها حالت سرد و ترد پیدا می‌کنند و مدت زمان روشنایی روز کاهش می‌یابد. در نتیجه، نور خورشیدی کمتری در اختیار گیاهان قرار می‌گیرد تا از طریق کلروفیل موجود در برگ‌ها انرژی تولید کنند. به همین دلیل، درختان خزان‌دار به‌تدریج انرژی کمتری برای زنده نگه داشتن برگ‌ها صرف می‌کنند.

درختان برای تولید اکسیژن و تامین انرژی به نور خورشید وابسته‌اند و با کاهش نور، فعالیت آن‌ها نیز آرام‌آرام کمتر می‌شود. تا زمانی که نخستین یخبندان‌ها از راه برسند، درختان تقریبا وارد مرحله خواب زمستانی شده‌اند.

کلروفیل مهم‌ترین رنگدانه‌ای است که گیاهان برای جذب نور از آن استفاده می‌کنند. برگ‌ها به این دلیل سبز دیده می‌شوند که کلروفیل نور قرمز و آبی را جذب و نور سبز را بازتاب می‌کند. بااین‌حال، بیشتر گیاهان علاوه بر کلروفیل، رنگدانه‌های دیگری هم دارند که معمولا زیر رنگ سبز برگ‌ها پنهان می‌مانند.

وقتی میزان کلروفیل در برگ‌ها کاهش پیدا می‌کند، این رنگدانه‌های پنهان نمایان می‌شوند و همان منظره معروف برگ‌های پاییزی را به وجود می‌آورند.

رنگ‌های قرمز و بنفش حاصل رنگدانه‌هایی به نام آنتوسیانین هستند و رنگ‌های نارنجی و زرد نیز به‌ترتیب از کاروتنوئیدها و زانتوفیل‌ها ایجاد می‌شوند.

حتی در میان یک گروه از درختان، مثل افراها، گونه‌های مختلف رنگ‌های متفاوتی تولید می‌کنند. برای مثال، افرا قرمز در پاییز به رنگ قرمز درخشان درمی‌آید، در حالی که افرا سیاه بیشتر زرد می‌شود.

این رنگدانه‌ها فقط برای زیبایی نیستند و نقش مهمی در زندگی گیاه دارند. برگ‌ها در واقع کارخانه تولید غذا برای درخت به شمار می‌روند و وجود رنگدانه‌های متنوع به گیاه کمک می‌کند طول موج‌های مختلف نور را جذب و انرژی بیشتری در فرایند فتوسنتز تولید کند.

البته تولید این رنگدانه‌ها برای درخت هزینه‌بر است و همه گونه‌ها چنین روشی را انتخاب نمی‌کنند؛ اما گونه‌هایی که این ویژگی را دارند، معمولا رشد سریع‌تری نیز دارند.

اگرچه شرایط محیطی نقش اصلی را در تغییر رنگ برگ‌ها ایفا می‌کند، ژنتیک هم در زمان این فرایند تاثیرگذار است. پژوهش‌ها نشان داده‌اند ده‌ها هزار ژن در دوره تغییر رنگ برگ‌ها عملکرد متفاوتی پیدا می‌کنند.

برخی گونه‌ها، مانند ساوروود، از اواخر تابستان تغییر رنگ را آغاز می‌کنند؛ در حالی که درختان بلوط معمولا مدت زیادی بعد از برهنه شدن سایر درختان، برگ‌های خود را حفظ می‌کنند.

دانشمندان همچنین مشاهده کرده‌اند درختانی از یک گونه که در عرض جغرافیایی مشابه زندگی می‌کنند، تقریبا هم‌زمان تغییر رنگ می‌دهند؛ حتی اگر بعضی از آن‌ها در ارتفاعات سردتر قرار داشته باشند.

با فرا رسیدن زمستان، درختان خزان‌دار در نهایت برگ‌های خود را می‌ریزند و در محل اتصال برگ به شاخه، جای کوچکی به نام «اثر برگ» باقی می‌ماند.

با وجود اینکه درختان در زمستان بدون برگ می‌شوند، همچنان نقش مهمی در طبیعت دارند. آن‌ها مانع وزش باد می‌شوند، برای پرندگان پناهگاه فراهم می‌کنند و برگ‌های ریخته‌شده نیز پس از تجزیه شدن، مواد مغذی خاک را تامین می‌کنند.

ریزش سالانه برگ‌ها همچنین به شکل‌گیری لایه‌ای طبیعی روی خاک کمک می‌کند؛ لایه‌ای که مانند پوششی محافظ، ریشه‌ها را در طول زمستان گرم نگه می‌دارد.

نمایشگر برخی از مدل‌های آیفون دوئو در همان روز اول شکست؛ دردسر بزرگ برای اپل (+عکس)

بیشتر بخوانید:

4 نکته‌ای که شاید درباره پاییز نمی‌دانید

تماشاخانه

باغ جهانی عباس‌آباد بهشهر : از میراث تاریخی تا پارک خوشگذرانی / یک اثر میراث جهانی که در آن می‌توانید کارهای عجیب و غریب انجام دهید

یوسف مجید‌زاده ؛ کاشف «خط شرق» و «حلقه گمشده تمدن بشریت» در ایران

فیلم های دیگر