Varför byter löv färg på hösten?

Varför ändrar löv färg på hösten? När bladen verkar gröna beror det på att de innehåller ett överflöd av klorofyll. Det finns så mycket klorofyll i ett aktivt blad att de gröna maskerar andra pigmentfärger. Ljus reglerar klorofyllproduktionen, så när höstdagarna blir kortare produceras mindre klorofyll. Nedbrytningshastigheten för klorofyll förblir konstant, så den gröna färgen börjar blekna från bladen.

Samtidigt växande socker koncentrationer orsakar ökad produktion av anthocyaninpigment. Blad som huvudsakligen innehåller antocyaniner kommer att visas röda. Karotenoider är en annan klass av pigment som finns i vissa blad. Karotenoidproduktion är inte beroende av ljus, så nivåerna minskar inte med förkortade dagar. Karotenoider kan vara orange, gul eller röd, men de flesta av dessa pigment som finns i bladen är gula. Blad med bra mängder av både antocyaniner och karotenoider kommer att vara orange.

Blad med karotenoider men lite eller inget antocyanin kommer att vara gula. I avsaknad av dessa pigment kan andra växtkemikalier också påverka bladfärgen. Ett exempel inkluderar tanniner, som är ansvariga för den brunaktiga färgen på vissa ekblad.

Temperaturen påverkar hastighet för kemiska reaktioner, inklusive de i bladen, så det spelar en roll i bladfärgen. Men det är främst ljusnivåer som är ansvariga för höstlövfärger. Soliga höstdagar behövs för de ljusaste färgskärmarna, eftersom antocyaniner kräver ljus. Molniga dagar kommer att leda till fler gula och bruna.

Låt oss titta närmare på bladpigmentens struktur och funktion. Som jag har sagt är färgen på ett blad sällan ett resultat av ett enda pigment utan snarare från en växelverkan mellan olika pigment som produceras av växten. De huvudsakliga pigmentklasserna som ansvarar för bladfärg är porfyriner, karotenoider och flavonoider. Färgen som vi uppfattar beror på mängden och typerna av pigment som finns. Kemiska interaktioner i växten, särskilt som svar på surhet (pH), påverkar också bladfärgen.

Porfyriner har en ringstruktur. Det primära porfyrinet i bladen är ett grönt pigment som kallas klorofyll. Det finns olika kemiska former av klorofyll (dvs klorofyll en och klorofyll b), som ansvarar för kolhydratsyntes i en anläggning. Klorofyll produceras som svar på solljus. När årstiderna ändras och mängden solljus minskar, produceras mindre klorofyll och bladen verkar mindre gröna. Klorofyll delas upp i enklare föreningar med konstant hastighet, så grön bladfärg gradvis försvinner när klorofyllproduktionen bromsar eller stoppar.

Karotenoider är terpener tillverkad av isoprenunderenheter. Exempel på karotenoider som finns i bladen inkluderar lykopen, som är röd, och xantofyll, som är gul. Ljus behövs inte för att en växt ska producera karotenoider, därför finns dessa pigment alltid närvarande i en levande växt. Dessutom sönderdelas karotenoider mycket långsamt jämfört med klorofyll.

Flavonoider innehåller en difenylpropen-subenhet. Exempel på flavonoider inkluderar flavon och flavol, som är gula, och antocyaninerna, som kan vara röda, blå eller lila, beroende på pH.

Anthocyaniner, såsom cyanidin, ger en naturlig solskyddsmedel för växter. Eftersom molekylstrukturen för ett anthocyanin inkluderar ett socker är produktion av denna klass av pigment beroende av tillgängligheten av kolhydrater inom en anläggning. antocyaninfärgning färg ändras med pH, så jordens surhet påverkar bladfärgen. Anthocyanin är rött vid pH mindre än 3, violett vid pH-värden runt 7-8 och blått vid pH högre än 11. Anthocyaninproduktion kräver också ljus, så flera soliga dagar i rad behövs för att utveckla ljusröd och lila toner.

• Archetti, Marco; Döring, Thomas F.; Hagen, Snorre B.; Hughes, Nicole M.; Leather, Simon R.; Lee, David W.; Lev-Yadun, Simcha; Manetas, Yiannis; Ougham, Helen J. (2011). "Att avslöja utvecklingen av höstfärger: en tvärvetenskaplig strategi". Trender i ekologi och utveckling. 24 (3): 166–73. doi:10.1016 / j.tree.2008.10.006
• Hortensteiner, S. (2006). "Klorofyllnedbrytning under senestiden". Årlig granskning av växtbiologi. 57: 55–77. doi:10,1146 / annurev.arplant.57.032905.105212
• Lee, D; Gould, K (2002). "Anthocyaniner i blad och andra vegetativa organ: en introduktion." Framsteg inom botanisk forskning. 37: 1–16. doi:10,1016 / S0065-2296 (02) 37040-X ISBN 978-0-12-005937-9.
• Thomas, H; Stoddart, J L (1980). "Leaf Senescence". Årlig översyn av växtfysiologi. 31: 83–111. doi:10,1146 / annurev.pp.31.060180.000503