为什么秋天的叶子,有的变红,有的变黄?简单来说,就是叶子中的色素发生了变化。叶子就像是一个调色盘,其中含有不同颜色的色素,当不同色素的比例发生变化的时候,叶片的颜色就变化了。
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先说大多数叶子吧,叶片中不仅仅有呈现绿色的叶绿素,还有胡萝卜素、叶黄素、花青素等一堆色素。通常来说,当叶绿素的含量高于60%的时候,叶片就会显示出绿色;而当花青素的含量达到60%-80%的时候,就会显示出彩色,只有当叶绿素和花青素都没有足够含量的时候,胡萝卜素才会显现出来,让树叶呈现出黄色或者橙黄色。
如果上述色素都消失,那叶片就会呈现出枯黄的颜色,那就不再是色素的颜色了。
叶片从绿变黄,主要原因是是营养的回收。
我们今天讲究低碳生活,讲究回收利用。植物也不傻,到冬天树叶脱落的时候,该回收的还是得回收。那都回收什么呢?矿物质和能量物质是主要的,特别是矿物质。因为对植物来说,能量都是可以获取的,但是矿物质并不容易得到,这个条件是限定的。所以最好把里面的氮磷钾镁都搬回来。注意,叶绿素的核心部件就是是镁离子,所以镁一单脱离工作岗位,叶绿素就会失去鲜活的绿色,叶子就不再碧绿。
通常来说,这是植物在接受到ABA(脱落酸)信号之后开始执行的过程。再者,叶片需要保护导致叶片变色。叶片未必是先变黄,也可能是先变红。比如说有名的香山红叶就是这样做的,在脱落之前先变成红色。
叶片的颜色是由叶片中的色素组成来决定的,其中除了叶绿素,还潜藏着显黄的叶黄素,显橙色的胡萝卜素,还有颜色多变的花青素(花瓣的颜色也是因为这些色素)。除了叶绿素之外的彩色色素真的不是让植物臭美。它们也有重要的作用,比如说辅助叶绿素来吸收太阳光,或者遮挡一部分阳光,避免叶片被晒伤。
通常我们都认为植物超级喜欢太阳光,光越多越好。但是很少有朋友会想到,毒辣的阳光不仅能把人晒到脱皮,太阳光对于植物也有同样的杀伤力。
光合作用分为两个阶段,叶片一边吸收太阳光能量,这被称为光反应;一边会把能量储存在葡萄糖当中,这被称为暗反应。在正常情况下,光反应和暗反应之间配合得亲密无间,行云流水。
在气温逐渐走低的秋季,植物内部的酶系统会受到低温的影响,叶片的光合作用的暗反应效率会大打折扣。这个时候,如果叶片继续大量收集光能,那些消耗不掉的能量会进入危险的自由基当中,破坏细胞结构。这个时候,就需要遮蔽一部分阳光。而这个任务就落到了花青素身上,这也就是霜叶红于二月花的秘密了。
你要问植物为啥要顶着寒风进行光合作用,当然是尽可能多地储存能量了,多一分能量储备就多一分生存的希望。
顺便说一下,有些叶片在刚刚长出来的时候是红色的,这也是种保护色,但不是针对阳光的,而是针对动物的。比如很多树芽的红色就是是在告诉蠢蠢欲动的动物,这货是有毒的,不要轻易招惹。黑猩猩有一个本领,就是可以分辨出红颜色适当褪去的植物叶片,避免中毒。
补充一下,植物落不落叶,与降水的关系更为密切。在很多干热河谷,或者季雨林地区,春季是干旱炎热的季节。在这里的植物,会在这个时候树木脱去叶片,等雨季来临的时候再开花,长出新的叶子。比如在南方常见的行道树,高山榕,就是在雨季到来之前落叶。
总的来说,水分对于植物的影响比温度更大。植物对水分的消耗远比我们想象的多得多,因为99%的水分都会通过蒸腾作用释放到空气中去了。如果在干旱季节不节约水分,植物的小命就不保了。