Hvorfor skifter blader farge om høsten?

Hvorfor skifter blader farge om høsten? Når blader virker grønne, er det fordi de inneholder en overflod av klorofyll. Det er så mye klorofyll i et aktivt blad at de grønne maskerer andre pigmentfarger. Lys regulerer klorofyllproduksjonen, slik at høstdagene blir kortere, produseres mindre klorofyll. Nedbrytningshastigheten av klorofyll forblir konstant, så den grønne fargen begynner å falme fra bladene.

Samtidig bølgende sukker konsentrasjoner forårsaker økt produksjon av anthocyaninpigmenter. Blader som hovedsakelig inneholder antocyaniner, vil virke røde. Karotenoider er en annen klasse av pigmenter som finnes i noen blader. Karotenoidproduksjon er ikke avhengig av lys, så nivåene reduseres ikke med forkortede dager. Karotenoider kan være oransje, gule eller røde, men de fleste av disse pigmentene som finnes i blader er gule. Blader med gode mengder av både antocyaniner og karotenoider vil virke oransje.

Blader med karotenoider, men lite eller ingen antocyanin vil virke gule. I mangel av disse pigmentene, kan andre plantekjemikalier også påvirke bladfargen. Et eksempel inkluderer tanniner, som er ansvarlige for den brunlige fargen på noen eikeblader.

Temperaturen påvirker hastighet på kjemiske reaksjoner, inkludert bladene, så det spiller en rolle i bladfargen. Imidlertid er det hovedsakelig lysnivåer som er ansvarlige for høstløvfarger. Solrike høstdager er nødvendig for de lyseste fargeskjermene, siden antocyaniner krever lys. Overskyede dager vil føre til mer gule og brune.

La oss se nærmere på strukturen og funksjonen til bladpigmentene. Som jeg har sagt, er fargen på et blad sjelden resultat av et enkelt pigment, men snarere fra et samspill av forskjellige pigmenter produsert av planten. De viktigste pigmentklasser som er ansvarlige for bladfarge er porfyriner, karotenoider og flavonoider. Fargen vi oppfatter avhenger av mengden og typene av pigmentene som er til stede. Kjemiske interaksjoner i anlegget, spesielt som respons på surhet (pH), påvirker også bladfargen.

Porfyriner har en ringstruktur. Det primære porfyrinet i blader er et grønt pigment som kalles klorofyll. Det er forskjellige kjemiske former for klorofyll (dvs. klorofyll en og klorofyll b), som er ansvarlige for karbohydratsyntese i en plante. Klorofyll produseres som respons på sollys. Når årstidene endrer seg og sollysmengden avtar, produseres mindre klorofyll, og bladene virker mindre grønne. Klorofyll brytes ned i enklere forbindelser med konstant hastighet, slik at grønn bladfarge gradvis vil falme når klorofyllproduksjonen bremser eller stopper.

Karotenoider er terpener laget av isopren underenheter. Eksempler på karotenoider funnet i blader inkluderer lykopen, som er rød, og xantofyll, som er gul. Lys er ikke nødvendig for at en plante skal produsere karotenoider, derfor er disse pigmentene alltid til stede i en levende plante. Karotenoider nedbrytes også veldig sakte sammenlignet med klorofyll.

Flavonoider inneholder en difenylpropen-underenhet. Eksempler på flavonoider inkluderer flavon og flavol, som er gule, og antocyaninene, som kan være røde, blå eller lilla, avhengig av pH.

Anthocyanins, som cyanidin, gir en naturlig solkrem for planter. Fordi molekylstrukturen til et anthocyanin inkluderer et sukker, er produksjonen av denne klassen av pigmenter avhengig av tilgjengeligheten av karbohydrater i en plante. Antocyanin farge endres med pH, så jordens surhet påvirker bladfargen. Anthocyanin er rødt ved pH mindre enn 3, fiolett ved pH-verdier rundt 7-8, og blått ved pH større enn 11. Anthocyaninproduksjon krever også lys, så det er nødvendig med flere solfylte dager på rad for å utvikle knallrøde og lilla 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). "Å avsløre utviklingen av høstfarger: en tverrfaglig tilnærming". Trender i økologi og utvikling. 24 (3): 166–73. gjør jeg:10.1016 / j.tree.2008.10.006
• Hortensteiner, S. (2006). "Klorofyllnedbrytning under senescens". Årlig gjennomgang av plantebiologi. 57: 55–77. gjør jeg:10,1146 / annurev.arplant.57.032905.105212
• Lee, D; Gould, K (2002). "Anthocyanins i blader og andre vegetative organer: En introduksjon." Fremskritt innen botanisk forskning. 37: 1–16. gjør jeg:10.1016 / S0065-2296 (02) 37 040-X ISBN 978-0-12-005937-9.
• Thomas, H; Stoddart, J L (1980). "Leaf Senescence". Årlig gjennomgang av plantefysiologi. 31: 83–111. gjør jeg:10,1146 / annurev.pp.31.060180.000503