Prečo listy menia farbu na jeseň?

Prečo listy menia farbu na jeseň? Keď sa listy javia zelené, je to preto, že obsahujú hojnosť chlorofyl. V aktívnom liste je toľko chlorofylu, že zelená maskuje ostatné pigmentové farby. Svetlo reguluje produkciu chlorofylu, takže jesenné dni sa skracujú, tým sa produkuje menej chlorofylu. Rýchlosť rozkladu chlorofylu zostáva konštantná, takže zelená farba začína z blednúť.

Zároveň prudko stúpa cukor koncentrácie spôsobujú zvýšenú tvorbu antokyanínových pigmentov. Listy obsahujúce primárne antokyany sa objavia červeno. Karotenoidy sú ďalšou skupinou pigmentov nachádzajúcich sa v niektorých listoch. Produkcia karotenoidov nie je závislá od svetla, preto sa skrátenie dní nezníži. Karotenoidy môžu byť oranžové, žlté alebo červené, ale väčšina z týchto pigmentov nájdených v listoch je žltá. Listy s dobrým množstvom antokyanov a karotenoidov sa objavia oranžovo.

Listy s karotenoidmi, ale málo alebo žiadny antokyanín, sa objavia žlté. Pri absencii týchto pigmentov môžu farbu listov ovplyvniť aj iné rastlinné chemikálie. Príkladom sú triesloviny, ktoré sú zodpovedné za nahnedlú farbu niektorých dubových listov.

Teplota ovplyvňuje rýchlosť chemických reakciívrátane listov, takže hrá úlohu vo farbe listov. Za farby jesenného lístia sú však zodpovedné predovšetkým úrovne svetla. Pre najjasnejšie farebné displeje sú potrebné slnečné jesenné dni, pretože antokyány vyžadujú svetlo. Zamračené dni povedú k viac žltému a hnedému.

Pozrime sa bližšie na štruktúru a funkciu listových pigmentov. Ako som už povedal, farba listu zriedka vyplýva z jediného pigmentu, ale skôr z interakcie rôznych pigmentov produkovaných rastlinou. Hlavnými triedami pigmentov zodpovednými za farbu listov sú porfyríny, karotenoidy a flavonoidy. Farba, ktorú vnímame, závisí od množstva a typu prítomných pigmentov. Farby listov ovplyvňujú aj chemické interakcie v rastline, najmä ako reakcia na kyslosť (pH).

Porfyríny majú prstencovú štruktúru. Primárnym porfyrínom v listoch je zelený pigment nazývaný chlorofyl. Existujú rôzne chemické formy chlorofylu (t. J. Chlorofylu a chlorofyl b), ktoré sú zodpovedné za syntézu uhľohydrátov v zariadení. Chlorofyl sa vytvára ako reakcia na slnečné svetlo. Keď sa ročné obdobia menia a množstvo slnečného svetla klesá, vytvára sa menej chlorofylu a listy sa javia menej zelené. Chlorofyl sa rozdeľuje konštantnou rýchlosťou na jednoduchšie zlúčeniny, takže zelená farba listu sa bude postupne znižovať, keď sa tvorba chlorofylu spomalí alebo zastaví.

Karotenoidy sú terpény vyrobené z izoprénových podjednotiek. Príklady karotenoidov nachádzajúcich sa v listoch zahŕňajú lykopén, ktorý je červený, a xanthopyl, ktorý je žltý. Svetlo nie je potrebné na to, aby rastlina produkovala karotenoidy, preto sú tieto pigmenty vždy prítomné v živej rastline. Karotenoidy sa tiež v porovnaní s chlorofylom rozkladajú veľmi pomaly.

Flavonoidy obsahujú difenylpropénovú podjednotku. Príklady flavonoidov zahŕňajú flavón a flavol, ktoré sú žlté, a antokyány, ktoré môžu byť červené, modré alebo fialové, v závislosti od pH.

Antocyaníny, ako je kyanidín, poskytujú rastlinám ochranu pred slnečným žiarením. Pretože molekulárna štruktúra antokyánu obsahuje cukor, výroba tejto triedy pigmentov závisí od dostupnosti sacharidy v rámci závodu. antokyanové zmena farby s pH, takže kyslosť pôdy ovplyvňuje farbu listu. Antokyanín je červený pri pH nižšom ako 3, fialový pri hodnotách pH okolo 7-8 a modrý pri pH vyššom ako 11. Produkcia antokyanov tiež vyžaduje svetlo, a preto je potrebných niekoľko slnečných dní v rade, aby sa vytvorili jasne červené a fialové tóny.

• Archetti, Marco; Döring, Thomas F.; Hagen, Snorre B.; Hughes, Nicole M.; Leather, Simon R.; Lee, David W.; Lev-Yadun, Simcha; Manetas, Yiannis; Ougham, Helen J. (2011). „Rozlúštenie vývoja jesenných farieb: interdisciplinárny prístup“. Trendy v ekológii a evolúcii. 24 (3): 166–73. doi:10.1016 / j.tree.2008.10.006
• Hortensteiner, S. (2006). "Degradácia chlorofylu počas starnutia". Ročný prehľad biologie rastlín. 57: 55–77. doi:10,1146 / annurev.arplant.57.032905.105212
• Lee, D; Gould, K (2002). "Antokyany v listoch a iných vegetatívnych orgánoch: úvod." Pokroky v botanickom výskume. 37: 1–16. doi:10,1016 / S0065-2296 (02) 37040-X ISBN 978-0-12-005937-9.
• Thomas, H; Stoddart, J. L. (1980). "Starnutie listov". Ročný prehľad o fyziologii rastlín. 31: 83–111. doi:10,1146 / annurev.pp.31.060180.000503