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紅葉は、葉っぱの老化現象って、知ってました?

 

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紅葉は、葉っぱの老化現象

初冬を迎え、一段と寒くなってきました。

私の住む富士山麓では、明け方気温が3度近くまで下がります。

紅葉も終盤を迎え、富士山の麓や箱根川の山肌の色も茶色や赤の暖色系に変わってきています。

 

季節の移り変わりを、視覚的にも楽しんでいるのですが、何故秋になると葉の色は変わるのか?

今まで真剣に考えたり調べたことはありませんでした。

 

葉っぱはなぜ緑?

クロロフィルという言葉を聞いたことがあると思います。

ガムなどに使われていますよね。

葉っぱに含まれているクロロフィルが緑の正体なのです。

植物は二酸化炭素を吸って酸素を吐き出しています。光合成です。

光合成は、葉っぱにぎっしりと詰め込まれている葉緑体で行われます。この、だ円形の葉緑体、光合成を行う装置が、緑色の色素であるこのクロロフィルを含んでいるのです。

 

太陽光は、葉の表面だけでなく内部まで届きます。その光により、内部の細胞にある葉緑体でも光合成が行われるのです。

 

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秋になると葉が落ちる

葉が落ちるのは、老化現象なんです。

秋になると日照時間は短くなり、気温も下がります。

光合成にかかわる酵素反応は温度の影響を受けやすく、気温の低下に伴って光合成の効率も悪くなります。

すると、日照時間が短くなってきたとはいえ、光が強すぎる状態になり、余分な光エネルギーが光合成装置を破壊します。そして光合成の活性は低下して葉の老化が進みます。

老化が進んだ葉でもエネルギーは消費しますので、寒い冬はエネルギーを効果的に使うため、老化した葉を落とし、次の年に備えるのです。
 
光合成効率が低下した葉緑体では、クロロフィルから、細胞にとって有害な活性酸素が発生しやすくなるため、クロロフィルは比較的速やかに分解されてしまいます。

分解された物質、翌年に芽吹くための器官の資源として貯蔵されるのです。

このように資源の回収が進むと、葉柄の付け根には葉を切り落とす細胞層が形成され、物質の流れは止まります。

すると、細胞の液胞には老廃物とともにグルコースが蓄積する。

 

葉が赤くなる理由

紅葉の赤色の正体は、アントシアニンという色素。

離層の形成に伴いグルコースが葉に蓄積し、そのグルコースがアントシアニンの前駆体アントシアニジンに結合するとアントシアニンは完成する。

アントシアニン:赤色色素の総称。抗酸化作用、活性酸素の生成を抑制するといった働きがある。

 

クロロフィルが分解されて減り、アントシアニンが次々に合成されることによって、葉は赤くなるのです。

 

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葉が黄色くなるイチョウやポプラ。その黄色の正体は、カロテノイドという色素です。

クロロフィルとカロテノイドは8:1ほどの比率なので、カロテノイドの黄色はクロロフィルの緑色に隠されてしまい、葉は緑色に見える。

カロテノイド:黃・橙・赤色の色素類の総称。強い抗酸化作用が特徴。

寒くなり、葉の老化に伴ってクロロフィルが速やかに分解されると、緑色に隠れていたカロテノイドの黄色が目立つようになるのです。

 

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紅葉するのは広葉樹だけ?

樹木というと、広葉樹と針葉樹の2つに大きく分けることができます。

 

針葉樹と広葉樹の違いは、その体の構造からきています。

 

広葉樹は、根から水分を運ぶ「道管」、体を支える「木繊維」と、細胞ごとに細かく仕事が割り当てられています。

 

それに対して針葉樹は、生命活動のほとんどを「仮道管」でまかなっています。そのため、針葉樹の方が広葉樹よりも構造が単純だとされています。

 

 

針葉樹の葉はずっと付いているようなイメージがありますが、針葉樹の葉も古くなってくると順に枯れて、葉が枯れ落ちる時には紅葉します。

 

古い葉は、緑のまま落ちるのではなく、紅葉してから落ちるのです。

 

ただ、広葉樹ように、いっせいに紅葉してから葉が落ちるわけではないので、紅葉していないように見えるのですね。