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        金秋樹葉為何色彩絢麗?

        2023-10-31 17:32:52晁代印
        科學導報 2023年76期
        關鍵詞:花色素綠光人眼

        晁代印

        金秋時節(jié),層林盡染,樹葉有的變紅,有的變黃。秋天樹葉的色彩為何如此絢麗?這其中有什么奧秘?

        這要從人眼對顏色感知的原理說起。人眼能分辨色彩,實際上是對物體反射光線的識別。植物葉片里的葉綠素吸收藍光、紅光的能力很強,當陽光照到葉片上時,藍光、紅光被吸收,綠光—黃光波段的光被反射出來。人眼對綠光最敏感,所以在人眼里,葉片通常是綠色的。

        秋天到來后,葉綠素的降解使得葉片吸收藍光和紅光的能力逐漸減弱,葉片中殘存的葉紅素、葉黃素開始起主導作用。葉紅素、葉黃素主要吸收藍紫光和綠光,照在葉片上的黃光、橙光和紅光則被反射出來,人眼所見便是黃橙色或紅色的樹葉。

        植物生長中充滿了生存智慧。眾所周知,葉片的主要作用是進行光合作用,并將合成的有機營養(yǎng)輸送給樹木,以供其生長繁殖。當天氣寒冷時,葉片里的水分會結冰、細胞結構會被破壞,失去光合作用的能力,葉片表面的蒸騰作用還將進一步降低樹木的溫度。因此,為了生存,植物進化出更敏銳的機制,植物體內(nèi)的光敏色素和隱花色素會根據(jù)一天內(nèi)的光照時長和溫度來感知氣候變化。秋天到來,白天逐漸變短、溫度逐漸變低,光敏色素和隱花色素就會向植物發(fā)出信號,隨之,植物會迅速合成一種叫作脫落酸的植物激素,可以降解葉綠體及其中的葉綠素,將它們轉(zhuǎn)化為可以運輸?shù)挠袡C營養(yǎng)物質(zhì)返還給枝干;同時,促進葉柄基部逐漸形成離層,降低葉片與母體的連接強度,準備脫落。

        值得注意的是,松樹青綠挺直,無需落葉也能度過秋冬,這是因為松樹葉片的構造能抵御蒸騰作用帶來的降溫,還能合成大量抗凍劑抵抗細胞結冰。而南方氣候較溫暖,樹木更是四季常青。

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