秋天,树叶为什么会变红?

作者:有趣得让人睡不着的植物  2021-10-24 15:02  阅读 342 次

植物的叶子其实是一个“生产工厂”

到了秋天,树叶就会变成鲜艳的黄色或是红色。尤其是秋天的红叶,更是非常美丽。但是,为什么夏天的时候还是绿色的叶子,到了秋天就完全变成了另一种颜色呢?

这其中,隐藏了一个关于叶子的悲伤的故事。

对于植物来说,叶子是进行光合作用的一个非常重要的器官。植物的叶子,其实就相当于一个“生产工厂”。对于植物的叶子来说,夏天是一个非常忙碌的季节。作为工厂能量来源的太阳光,在夏季十分充沛地照射在叶子上。而且,光合作用属于一种化学反应,温度越高,反应就越活跃。于是,在阳光充足、气温炎热的夏季,植物的叶子可以十分旺盛地进行光合作用,并生产出糖分,简直就像一个繁荣忙碌的工厂。

但是,这样的好行情却不是什么时候都有的。在夏季将尽的时候,凉爽的秋风悄悄地刮了起来。太阳光日益减弱,白天的时间也一天天地变短了。光合作用中所必需的太阳光逐渐减少,再加上气温的下降,光合作用的效率越来越低。随即,糖的生产效率也渐渐低了下来。

秋高气爽的天气过去后,紧接着就进入了冬天。

生产量低下的叶子生产工厂,终于沦落到了“赤字经营”的地步。虽然糖的生产量下降了,但是植物在进行呼吸作用的时候,仍然要消费掉不少糖分。更糟糕的是,水分还会从叶子里蒸腾出去。在秋冬时节,雨水是十分稀少的。植物就这样,不仅无法进行光合作用,还要继续挥霍珍贵的水分。

正如工厂会将借调在外的干部员工召回到总公司,将具有资产价值的备用品领回来一样,叶子也会将叶子里珍贵的蛋白质分解成氨基酸,并将之回收到植物的本体,也就是树干那里。这个行为,怎么看都像是在关闭工厂一样。

而且,植物有时会还会干脆将变成包袱的叶子舍弃掉。植物在叶子的叶柄靠近根部的地方,形成一个不让水分和营养成分通过的区域,这个区域被称为“离层”。也就是说,植物将不再为叶子提供任何的水分或是营养成分。

“离层”,对于一直努力工作的叶子来说,可真是“绝情”啊。看来“产业重组”这个概念,真的是在哪都存在。

被“产业重组”的叶子的命运

作为“生产工厂”的叶子,可以说是非常勇敢顽强了。就算水分和营养成分的供给被断绝了,叶子也会用手头上仅剩的水分和营养成分一边维持自己的生存一边继续进行光合作用。

不过,不论叶子多么努力地坚持进行光合作用,因为遇到“离层”这层厚厚的墙壁,生产出来的糖分也无法送到植物的主体那里去。就这样,生产出来的那一点点糖分就被储存在了叶子里。

最后,叶子中的这些糖分形成了一种叫作花青素的红色色素。对于植物来说,这种花青素是在水分不足或是寒冷气温的情况下减轻植物紧张程度的物质。叶子,这个被“总公司”抛弃,然后在水分不足、低温寒冷的情况下生产糖分的“小小工厂”,也许正在拼命地谋求生存吧。但是,就算如此努力坚持,也是有极限的。

◆叶子变红的过程

使光合作用持续进行的叶子中的叶绿素,最终还是会在低温下被破坏。这个时候,叶子失去了绿色的叶绿素,就会使储存在叶子中的红色花青素变得格外显眼。

人们都说,在昼夜温差大的时候,红叶的颜色会变得更好看。那是因为,白天光合作用下形成的糖分,到了晚上就会变成花青素。而叶子中的叶绿素,在低温下会被更大程度地破坏。

在夏季辛勤工作,收益颇丰的叶子“生产工厂”,忙到最后却换来了一个被“产业重组”的结局。这座“生产工厂”的“懊悔”越深,就生产出了越浓郁的红色。

讲到这里,我们当中有些人也许会问了,为什么植物为了抵抗水分不足和严寒而生产出来的物质,会是红色的呢?

植物开出红色或是黄色的花朵是为了吸引昆虫,植物结出红色的果实是为了吸引鸟儿。那么,叶子变成红色又是为了什么呢?

叶子的红色其实没有任何意义?

这个每天离不开电脑手机的时代,对我们的眼睛非常不友好。而花青素作为一种可以有效缓解视疲劳的成分,在现今备受关注。那么,植物中的花青素是如何对人的眼睛起到疗效的呢?

花青素是一种存在于植物中的红紫色色素。植物运用这种色素,可以给很多东西染上颜色。

比如,花朵的红颜色和紫颜色就是由花青素形成的。借由这种颜色,花朵们可以吸引昆虫过来帮忙传播花粉。

除了像这些红色的紫色的花朵,苹果的红色和葡萄的紫色也是由花青素形成的。借由这些颜色,可以吸引鸟儿过来帮忙散播种子。

对于只能一动不动地待着的植物来说,一生中有两次可以动起来的机会。一次是花粉的运动,另一次则是种子的运动。为了一生中这两次可以动起来的机会,植物们很巧妙地借助了色素的帮助。

说到这里大家也了解了,花朵和果实的颜色,其实都是具有一定意义的。但是,还有一些植物,让人搞不清楚究竟它为什么要变成那种颜色。

比如我们刚刚介绍过的红叶。红叶的颜色也是借由花青素形成的。红叶虽然极具观赏性,但它们绝不是为了饱人眼福才变成红色的。一心为了生存的植物,是不会在变美这件事情上花心思的。这样一说,其实紫苏的叶子也是紫色的。而这种紫色也是花青素的效果。但是,紫苏的紫色叶子却完全不会把昆虫或是小鸟吸引过来。

还有红薯,红薯皮的颜色也是由花青素形成的。但是,在地里被黄土包裹着生长的红薯,就算颜色再怎么漂亮,也没有什么意义吧。

花青素的作用

实际上,花青素还承担着染色以外的职责。

比如说,花青素可以吸收紫外线,保护细胞。紫苏这样的植物中的花青素,起到的就是这个作用。

此外,细胞中的渗透压越高,细胞的保水力越高,也就越可以防止冻结。之所以有的叶子会变成红色,就是因为叶子中储存了保护叶子不受水分不足和严寒伤害的花青素。

而且花青素还具有抗菌活性或是抗氧化的功能,可以抵抗病原菌的侵袭。在土里生长的红薯皮,就起到了这样的作用。

不光可以形成漂亮的颜色,还有这么多的功能,真可谓是一专多能啊。花青素真是一种多功能物质。

植物中除了花青素,还有很多其它种类的色素。那些色素除了染色的作用,也都有其它各种各样的功能。

只能待在原地一动不动的植物为了防止病虫害或是环境的变化,生成了各种各样的物质来保护自己。而生成这些物质也是需要付出一些代价的。比如说,会消耗掉根部吸收上来的养分和光合作用形成的糖分。可是营养成分对于植物的成长也是非常重要的,所以不能全都用来生成那些保护物质。

◆花青素的作用

因此,植物更乐于生产出具备多种功能的多功能物质。这种多功能物质的抗菌活性和抗氧化功能在我们的身体里也起着各式各样的效果。我们也可以期待一下,它们在我们身体中发挥出更多意想不到的作用。

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