Proč listy mění barvu na podzim?

Proč listy na podzim mění barvu? Když se listy objeví zelené, je to proto, že obsahují hojnost chlorofyl. V aktivním listu je tolik chlorofylu, že ostatní zelené masky maskují pigmentové barvy. Světlo reguluje produkci chlorofylu, takže se podzimní dny zkracují, takže se produkuje méně chlorofylu. Rychlost rozkladu chlorofylu zůstává konstantní, takže zelená barva začne z listů mizet.

Současně, prudký cukr koncentrace způsobují zvýšenou produkci antokyaninových pigmentů. Listy obsahující primárně antokyany se objeví červeně. Karotenoidy jsou další skupinou pigmentů vyskytujících se v některých listech. Produkce karotenoidů nezávisí na světle, takže hladiny se zkrácenými dny nesnižují. Karotenoidy mohou být oranžové, žluté nebo červené, ale většina z těchto pigmentů nalezených v listech je žlutá. Listy s dobrým množstvím antokyanů a karotenoidů se objeví oranžově.

Listy s karotenoidy, ale málo nebo žádný antokyan se objeví žlutě. Při nepřítomnosti těchto pigmentů mohou barvu listů ovlivnit také jiné rostlinné chemikálie. Příklad zahrnuje taniny, které jsou zodpovědné za nahnědlou barvu některých dubových listů.

Teplota ovlivňuje rychlost chemických reakcí, včetně listů, takže hraje roli v barvě listů. Za barvy podzimního listí jsou však zodpovědné hlavně úrovně světla. Pro nejjasnější barevné displeje jsou zapotřebí slunečné podzimní dny, protože antokyany vyžadují světlo. Zatažené dny povedou k většímu počtu žlutých a hnědých.

Podívejme se blíže na strukturu a funkci listových pigmentů. Jak jsem řekl, barva listu málokdy vyplývá z jediného pigmentu, ale spíše z interakce různých pigmentů produkovaných rostlinou. Hlavní třídy pigmentů zodpovědné za barvu listů jsou porfyriny, karotenoidy a flavonoidy. Barva, kterou vnímáme, závisí na množství a typu přítomných pigmentů. Barva listů ovlivňují také chemické interakce v rostlině, zejména v důsledku kyselosti (pH).

Porfyriny mají prstencovou strukturu. Primárním porfyrinem v listech je zelený pigment zvaný chlorofyl. Existují různé chemické formy chlorofylu (tj. Chlorofyl A a chlorofyl b), které jsou zodpovědné za syntézu sacharidů v rostlině. Chlorofyl je produkován jako reakce na sluneční světlo. Jak se mění roční období a klesá množství slunečního světla, produkuje se méně chlorofylu a listy vypadají méně zelené. Chlorofyl se rozkládá na jednodušší sloučeniny konstantní rychlostí, takže zelená barva listů bude postupně slábnout, jak se produkce chlorofylu zpomaluje nebo zastavuje.

Karotenoidy jsou terpeny vyrobené z isoprenových podjednotek. Příklady karotenoidů nalezených v listech zahrnují lykopen, který je červený, a xanthopyl, který je žlutý. Světlo není potřeba, aby rostlina mohla produkovat karotenoidy, proto jsou tyto pigmenty vždy přítomny v živé rostlině. Karotenoidy se ve srovnání s chlorofylem také velmi pomalu rozkládají.

Flavonoidy obsahují difenylpropenovou podjednotku. Příklady flavonoidů zahrnují flavon a flavol, které jsou žluté, a antokyany, které mohou být červené, modré nebo fialové, v závislosti na pH.

Antokyany, jako je kyanidin, poskytují rostlinám přirozený opalovací krém. Protože molekulární struktura antokyanů zahrnuje cukr, produkce této třídy pigmentů závisí na dostupnosti uhlohydráty uvnitř rostliny. Anthocyanin barevné změny s pH, takže kyselost půdy ovlivňuje barvu listů. Antokyan je červený při pH nižším než 3, fialový při hodnotách pH kolem 7-8 a modrý při pH vyšším než 11. Produkce antokyanů také vyžaduje světlo, takže k vytvoření jasně červených a fialových tónů je potřeba několik slunečných dnů v řadě.

• Archetti, Marco; Döring, Thomas F.; Hagen, Snorre B.; Hughes, Nicole M.; Kůže, Simon R.; Lee, David W.; Lev-Yadun, Simcha; Manetas, Yiannis; Ougham, Helen J. (2011). "Rozmotání vývoje podzimních barev: interdisciplinární přístup". Trendy v ekologii a evoluci. 24 (3): 166–73. doi:10.1016 / j.tree.2008.10.006
• Hortensteiner, S. (2006). "Degradace chlorofylu během stárnutí". Roční přehled rostlinné biologie. 57: 55–77. doi:10,146 / annurev.arplant.57.032905.105212
• Lee, D; Gould, K (2002). "Antokyany v listech a jiných vegetativních orgánech: úvod." Pokroky v botanickém výzkumu. 37: 1–16. doi:10,016 / S0065-2296 (02) 37040-X ISBN 978-0-12-005937-9.
• Thomas, H; Stoddart, J. L. (1980). "Leaf Senescence". Roční přehled o fyziologii rostlin. 31: 83–111. doi:10,146 / annurev.pp. 31.060180 000503