金色树叶为何色彩绚丽?
黄光、橙光和红光被反射出来,人眼所见便是黄橙色或红色的树叶。
金秋时节,层林浸染,树叶有的变红,有的变黄。秋天树叶的色彩为何如此绚丽?这其中有什么奥秘?
这要从人眼对颜色感知的原理说起。人眼能分辨色彩,实际上是都物体反射光线的识别。植物叶片里的叶绿素吸收蓝光、
红光的能力很强,当阳光照到叶片上时,蓝光、红光被吸收,绿光-黄光波段的光被反射出来。人眼对绿光最敏感,所以
在人眼里,叶片通常是绿色的。
秋天到来后,叶绿素的降解使得叶片吸收蓝光和红光的能力逐渐减弱,叶片中残存的叶红素、叶黄素主要吸收蓝紫光,
和绿光照在叶片上的黄光、橙光和红光则被反射出来,人眼所见便是黄橙色或红色的树叶。
植物生长中充满了生存智慧。众所周知,叶片的主要作用是进行光合作用,并将合成的有机营养输送给树木,以供其
生长繁殖当天气寒冷,叶片里的水分会结冰、细胞结构会破坏,失去光合作用的能力,叶片表面的蒸腾作用还将进一步降低
树木的温度。因此,为了生存,植物进化出更敏锐的机制,植物体内的光敏色素和隐花色素会根据一天内的光照时长和温度
来感知气候变化。秋天到来,白天逐渐变短、温度逐渐变低。光敏色素和隐花色素就会向植物发出信号,随之,植物会迅速
合成一种叫做脱落的植物激素,可以降解叶绿体及其其中的叶绿素,将它们转化为可以运输的有机营养物质返还给枝干;同
时,促进叶柄基部逐渐形成离层,降低叶片与母体的连接强度,准备脱落。
值得注意的是,松树青绿挺直。无需落叶也能度过秋冬,这是因为松树叶片的构造能抵御蒸腾作用带来的降温,还能合成
大量抗冻剂抵抗细胞结冰。而南方气候较温暖,树木更是四季常青。
(作者:晁代印,系中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员)
责任编辑:侯茜