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来源:网络 关键字:秋天,叶子为什么会变色 更新时间:2018-11-17 05:09:05
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    秋天,叶子为什么会变色?
    每年入秋之后,树木的叶子就开始从北向南逐渐变红。随风飘落的红叶和黄叶不仅昭告了秋天的到来,还吸引了大批的游人。比如北京的香山,10月和11月里常常是游人如织,摩肩接踵,人比红叶多几许。在其他地方,也有许多森林公园举办红叶节,漫山遍野,层林尽染,别有一番风景。那么,树叶是怎样变色的呢?植物又为什么要改变叶子的颜色?所谓红叶,也就是在秋天变成红色的叶子。其实,这时候的树叶也不仅限于变成红色,在文学描写中,还常常用金灿灿的“黄叶”寓意秋天的到来。红叶的代表树种是枫树,黄叶的代表树种是银杏树。枫树和银杏树的叶子到秋天都会改变颜色,入冬以后,叶子才会掉落,这其实是落叶树的共同特征。落叶树大多生长在温带地区,树叶到冬天全都会掉落。现在还不清楚植物如何会知道秋天来临,有些研究者认为,大概植物能够感知到白昼正在变短。全年都长有叶子的树种被称为常绿树或者常青树,其实,在常绿树上也可以看到夹杂有红色和黄色的树叶,只是常绿树的树叶不会一起改变颜色,而是不分季节,先长出的树叶先变老从而改变颜色。植物不会像动物那样排泄,它们的代谢废物都聚集在叶子中,落叶其实就是在处理代谢废物。一、叶黄素、花青素展露头角树叶在掉落以前会先变为红色或者黄色,那是一种树叶的老化现象。那么,树叶为什么会老化而改变颜色呢?大多数植物新生的叶子都是绿色,这是因为叶片要进行光合作用的缘故。在进行光合作用时,植物的叶子借助太阳光,利用二氧化碳和水来合成碳水化合物。植物所吸收的只是太阳光中的红色光和蓝色光,那些没有被吸收的绿色光则被叶子表面反射。绿色光反射进入我们的眼睛,于是我们就看到叶子显现为绿色。叶子中接受和反射光的物质,是一种叫做“叶绿素”的色素。日本静冈大学创造科学技术大学院专门研究叶绿素分解过程的盐田佑三教授说:“叶子逐渐老化,叶子中的叶绿素随之被分解而减少。”叶绿素被分解,叶子的绿色会变得越来越浅,绿色变浅,叶子中所含的其他色素便凸显出来,这其中反射黄色光的色素叫做“叶黄素”。新生叶子所含的叶绿素,其数量大约是叶黄素的8倍。春季和夏季黄色被绿色掩盖,我们无法看见。随着叶子老化,虽然叶子含有的所有色素都会被分解,但是叶黄素的分解速度比较慢,于是叶子就逐渐变成黄色,银杏树的叶子就是这样变黄的。那么,秋天漫山遍野火红的枫叶,是否之前也是被叶绿素遮盖了呢?事实并非如此。枫叶的红色是由新制造出来的色素所产生的。新制造出来的色素叫做“花青素”,这是由糖和氨基酸合成的一类色素,它们被贮存在细胞内的液胞内。各种鲜花所具有的颜色,如橙色、紫色和蓝色等,都是由花瓣中含有的这种花青素产生的。二、树叶变色的意义树叶为什么偏要在落叶的时候改变颜色呢?树叶变红和变黄究竟有什么意义,现在还没有一种得到公认的解释。日本熊本大学理学部对花青素有深入研究的吉玉国二郎教授说:“红叶和黄叶的形成受气候条件的影响非常大,难以在野外进行实验。通过仔细观察身边的现象,至今也没有得到一种令人满意的解释。”下面所介绍的只是瑞典的约翰娜?卡斯卡特罗博士等人在2005年发表的一种观点。树叶变色或许是为了回收养分植物落叶,代谢废物便随之得以排除。这样做,当然不能把还可以加以利用的养分也
    舍弃掉。于是,植物在落叶前要把叶子中还可以加以利用的养分回收,贮存在种子和根部等处,以待来年再用。利用白杨树叶所做的实验表明,同落叶前的树叶相比,掉下的树叶中所含的氮和磷确实比较少。然而,回收养分也需要消耗能量,所需要的能量是由细胞内的叶绿素和线粒体产生的。另一方面,随着树叶老化,其中的叶绿素不断分解,而分解后所形成的物质受到太阳光直接照射会产生出有毒物质“氧自由基”。氧自由基能够破坏细胞,而细胞内的叶绿素和线粒体遭到破坏,便无法产生出回收养分所必需的能量。植物为了来年春天发芽,必须要回收养分。可以认为,某些种类的植物是利用黄色素和花青素来遮蔽阳光,以保护叶子的细胞。尤其是花青素,是在叶子老化以后才制造出来的,对于去除氧自由基有很好的效果。这是支持这种观点的一个有力论据。三、低温和阳光,才会有鲜艳的颜色在有大量红叶和黄叶的地方,现在大多已经变成了旅游的好去处。那么,树叶变色,尤其是变成美丽的颜色,需要一些什么样的条件呢?一般说来,需要有充足的阳光,适度的低温,还要有适当的湿度,树叶才会变得具有鲜艳的颜色。卡斯卡特罗博士所做的实验结果表明,连续的低温晴天,白杨树的叶子就会变得具有鲜艳的颜色。同时,只有在有适当湿度的条件下,叶子才不会变得十分干燥,看起来比较漂亮。这也就是古人所说的“霜叶红于二月花”的道理。从植物秋天的叶子能够窥见植物为了生长所采用的策略。我们年年都要观赏红叶和黄叶,在欣赏之余,也真应该想一下这是为什么呢?