Чому восени листя дерев змінюють колір?

Причиною зміни забарвлення листя із зеленого кольору на жовто-червоні тони є різні біохімічні процеси, які протікають у рослинах під час підготовки до зимового періоду.

По-перше, з настанням осені світловий день стає коротшим, а температура повітря поступово знижується. Ці зміни є сигналом для рослини, що наближається несприятливий сезон - зима. Процес фотосинтезу (перетворення сонячної енергії на хімічну) уповільнюється, і рослина починає готуватися до періоду спокою. Звичне для нас зелене забарвлення листя обумовлене пігментом хлорофілом, який бере участь у фотосинтезі. Восени виробництво хлорофілу поступово припиняється, а вже наявний пігмент руйнується під впливом холоду та зменшення кількості сонячного світла. Коли зелений колір зникає, стають помітними інші пігменти, які були в листі завжди, але «ховалися» (або маскувались) під хлорофілом. Найбільш поширеними з цих речовин можна назвати наступні:

• Каротиноїди - жовті та помаранчеві пігменти (присутні, наприклад, у моркві та гарбузі). Вони стають помітними, коли зникає хлорофіл, надаючи листям жовтих, помаранчевих та золотавих відтінків. У сонячні осінні дні ці пігменти виробляються активніше, що надає листю загалом більш насиченого кольору (власне, звідси й пішов вираз – «золота осінь»).
• Антоціани - червоні, рожеві та пурпурові пігменти. На відміну від каротиноїдів, вони утворюються восени, коли цукор, що залишається в листі, взаємодіє з органічними кислотами. Їх концентрація залежить від освітленості і температури: при яскравому сонці та прохолодних ночах антоціанів виробляється більше, тому листя стає яскраво-червоним або пурпуровим. Антоціани відіграють роль антиоксидантного щита, захищаючи листя від ультрафіолету та грибкових інфекцій.

Коричневий колір листя виникає не через дію будь-якого пігменту, а через клітинні стінки, які стають помітними, коли відсутні наявні барвники. Вони й роблять листя коричневими (до прикладу, дубове листя).

В основі кожного листа формується тонкий шар клітин, який поступово перекриває рух води і поживних речовин. Коли хлорофіл повністю зруйнований і фотосинтез припиняється, листя опадає, щоб дерево не втрачало вологу через них взимку і не страждало від холоду. Під час короткочасних заморозків осінніми ночами опадання листя відбувається набагато інтенсивніше та швидше (за рахунок різкого уповільнення всіх біохімічних процесів, активації спеціального шару клітин в основі черешка та додаткової втрати вологи внаслідок пошкодження клітин дрібними кристалами льоду).

Таким чином, зміна кольору листя у рослин помірних широт є не просто гарним природним явищем, а життєво важливим процесом адаптації до тривалої холодної пори року.