每一年秋天到來后,樹葉將發(fā)生一次神奇的變化。當許多人看到夏天原本綠色的葉子顏色慢慢變得鮮艷,然后凋零,人會不禁會問,為什么顏色會變?
這一切都歸結為三種重要的色素:葉綠素,類胡蘿卜素和花青素。
葉綠素可能是你最熟悉的。幾乎所有植物葉片中都有葉綠素成分存在,葉綠素通過光合作用吸收紅光和藍光的能量并反射出綠色光(它的顏色)。并且將二氧化碳和水通過光合作用轉換成氧氣和碳水化合物。葉綠素是葉細胞中的主力軍,所以在春季和夏季,葉子顯現(xiàn)出來的顏色就是綠色。更重要的是,葉綠素不是穩(wěn)定的化合物。當它分解時,植物需要依靠陽光和溫暖的氣候來保持葉綠素的含量。
隨著秋季的來到,白天時間變短,氣溫逐漸轉涼,因此葉子產(chǎn)生的葉綠素越來越少。當葉綠素產(chǎn)生的速度開始落后于葉綠素的分解速度時,葉子中的綠色色素開始減少。
葉綠素分解的速度遠遠超過胡蘿卜素,類胡蘿卜素在葉子里起的作用與葉綠素類似,類胡蘿卜素吸收不同波長的光的能量,并在光合作用中的起作用,但是起的作用不太大,類胡蘿卜素的吸收藍光和藍綠光,因此葉片反射出的光線是黃色的。當葉綠素含量開始下降,葉子的綠顏色開始消退,留下的類胡蘿卜素的黃色色調(diào)。如果類胡蘿卜素被一種叫單寧酸的化學品氧化破壞了,那么它們的顏色就變?yōu)樽厣?,比如我們看到在橡樹葉就是這樣。
最后,還要提到花青素?;ㄇ嗨匚账{光,藍綠光和綠光。因此,花青素反射出的光,是令人難以置信的猩紅色,甚至是紫色的色調(diào)。
隨著秋季來到,一些樹木,如紅楓樹,漆樹的花青素迅速增加,使他們顯得尤為紅色,在寒冷但陽光充足的條件下花青素產(chǎn)生旺盛。但是根據(jù)花青素類胡蘿卜素在每一片葉子上含量的比例,植物的葉子顯示的顏色會有所不同——從金色,橙色到緋紅色。
當然,還有許多其他因素也有助于改變?nèi)~子的顏色。溫度,濕度,pH值,和甚至土壤條件都被證明會影響葉子的色調(diào)。但是,雖然有這么多的生物和化學過程的影響,但它的顏色最終的決定因素還是光照,秋天葉綠素停止產(chǎn)生后,相對穩(wěn)定的類胡蘿卜素水平會促成花青素合成,這就讓我們看到了這些顏色鮮艷的葉片。[via io9] ?