@ 2012.11.13 , 12:07

是什么让树叶在秋天变色

每一年秋天到来后,树叶将发生一次神奇的变化。当许多人看到夏天原本绿色的叶子颜色慢慢变得鲜艳,然后凋零,人会不禁会问,为什么颜色会变?

这一切都归结为三种重要的色素:叶绿素,类胡萝卜素和花青素。

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叶绿素可能是你最熟悉的。几乎所有植物叶片中都有叶绿素成分存在,叶绿素通过光合作用吸收红光和蓝光的能量并反射出绿色光(它的颜色)。并且将二氧化碳和水通过光合作用转换成氧气和碳水化合物。叶绿素是叶细胞中的主力军,所以在春季和夏季,叶子显现出来的颜色就是绿色。更重要的是,叶绿素不是稳定的化合物。当它分解时,植物需要依靠阳光和温暖的气候来保持叶绿素的含量。

随着秋季的来到,白天时间变短,气温逐渐转凉,因此叶子产生的叶绿素越来越少。当叶绿素产生的速度开始落后于叶绿素的分解速度时,叶子中的绿色色素开始减少。

叶绿素分解的速度远远超过胡萝卜素,类胡萝卜素在叶子里起的作用与叶绿素类似,类胡萝卜素吸收不同波长的光的能量,并在光合作用中的起作用,但是起的作用不太大,类胡萝卜素的吸收蓝光和蓝绿光,因此叶片反射出的光线是黄色的。当叶绿素含量开始下降,叶子的绿颜色开始消退,留下的类胡萝卜素的黄色色调。如果类胡萝卜素被一种叫单宁酸的化学品氧化破坏了,那么它们的颜色就变为棕色,比如我们看到在橡树叶就是这样。

最后,还要提到花青素。花青素吸收蓝光,蓝绿光和绿光。因此,花青素反射出的光,是令人难以置信的猩红色,甚至是紫色的色调。

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随着秋季来到,一些树木,如红枫树,漆树的花青素迅速增加,使他们显得尤为红色,在寒冷但阳光充足的条件下花青素产生旺盛。但是根据花青素类胡萝卜素在每一片叶子上含量的比例,植物的叶子显示的颜色会有所不同——从金色,橙色到绯红色。

当然,还有许多其他因素也有助于改变叶子的颜色。温度,湿度,pH值,和甚至土壤条件都被证明会影响叶子的色调。但是,虽然有这么多的生物和化学过程的影响,但它的颜色最终的决定因素还是光照,秋天叶绿素停止产生后,相对稳定的类胡萝卜素水平会促成花青素合成,这就让我们看到了这些颜色鲜艳的叶片。本文译自 io9,由译者 amor 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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