树叶在秋天为什么会变色?

了解每年秋天产生美丽树叶颜色的自然机制。

乡村木桌上秋天树叶的颜色梯度
Savin Madeleine / EyeEm / Getty Images

阿尔贝·加缪曾经说过,“秋季是第二个春天,每片树叶是一朵花。”如果你曾经有过这样的经历,你很容易就会同意这样的观点秋天风景开车在新英格兰或落基山脉,这些令人惊叹的秋色背后的科学原理是什么?

叶子在秋天变色有几个原因,但最重要的影响因素是白天变短,晚上变长,以及这些因素如何影响每片叶子内的化学过程。

这一切都归结为生物色素(也被称为“生物色素”),它是一种分子物质,通过吸收或反射波长的光,在生物体内表现为特殊的颜色。

你可能已经知道一些关于叶绿素的知识——它是植物在光合作用过程中产生的绿色色素。在植物中发现的其他色素还有类胡萝卜素和花青素。类胡萝卜素和花青素产生了橙色和紫色的叶子。虽然叶绿素和类胡萝卜素在整个生长季节都存在,但大多数花青素只在夏末和初秋产生。

随着白天变短,夜晚变长,光合作用所需的光量减少,叶绿素的生产逐渐停止。由于没有产生新的叶绿素,叶子特有的绿色开始分解并消失。这种机制本质上“揭示”了隐藏在其下的类胡萝卜素和花青素的颜色。

秋天一棵日本枫树美丽的红叶。 (照片:TOMO /在上面)

虽然逐渐减少的日照时间是影响树叶颜色变化的最重要的因素,但温度和湿度也会在这些季节性表现的强度中发挥作用。例如,温暖、晴朗的白天加上凉爽、温和的夜晚,是创造辉煌的一个特别有效的配方。

正如国家林业局解释的那样他说:“在这些天里,叶子中产生了大量的糖,但是凉爽的夜晚和进入叶子的血管的逐渐关闭阻止了这些糖的移动。这些条件——大量的糖和大量的光线——刺激了鲜艳的花青素色素的产生,使红色、紫色和深红色。”

海拔和树种类型是影响秋天落叶时间的另外两个因素。在海拔较高的山区,树木的颜色变化可能比在相同纬度的山谷中的树木更快。

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