落叶之前为何要变色呢?
那为何落叶之前,树木要赠还给大地最美的秋天呢?
实际上这场盛大的秋色可能只是树木的缓兵之计,在感应到长期低温后,树木开始准备落叶,但是叶子中的营养物质要从树叶中回收回去,尤其是叶片中的叶绿素中还含有丰富的氮,是紧俏的营养元素。
这场缓慢的回收之旅会将叶绿素降解殆尽,同时叶子中的蛋白质也会被回收三分之二。随着叶绿素的降解,原本被叶绿素遮挡住颜色的辅助光合色素类胡萝卜素开始充当起这个调色盘的主角,使叶片呈现出从橙色到金黄色的变化。
叶中剩下的类胡萝卜素之所以在叶子停留,是因为它要在叶绿素回收时,充当叶子保护者的角色,防止叶绿素无法光合作用后,叶片被光灼伤。要知道,秋高气爽的天气里,虽然不适合生长,但少了云层的遮挡,光照强度反而增强了。

叶绿素化学式,核心结构中由四个吡咯与金属镁结合,每分子叶绿素含四个氮
图片来源:synarchive.com
但是实际上,我们观赏到的秋叶只有一部分是黄色的色调,其余的则主要是红色,甚至红色才是许多人对秋叶的最直接印象。这类红色的秋叶是因为叶子中还含有第二类色素物质-花青素。
花青素作为秋叶中的第二类呈色物质在植物中并不少见,它也是许多花中主要的呈色物质,这也是为何有诗歌咏“霜叶红于二月花”的原因,红叶与花本质上制造和使用了同样的色素。
秋叶中花青素与类胡萝卜素两类色素搭配起来,使得秋叶有着看起来五光十色的变化,从黄到紫到红到棕,再加上森林中不同落叶树对秋季响应的时间不同,使得典型的温带落叶林中在一个秋天之中,变幻出万紫千红的颜色。

典型秋叶颜色,涉及到两类色素花青素与类胡萝卜素
图片来源:参考文献
但有意思的是,花青素并不是原本就存在于绿叶之中的,它不是光合色素,而是在落叶过程中主动生产的。
在花中生产的花青素主要用于吸引访花昆虫过来访问,那在行将就木的叶子生产花青素出来是何目的呢?
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