しるぼの独り言。。

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紅葉のメカニズム

2008年11月27日 | 季節の挨拶
銀杏、楓と椛に関連して、紅葉のメカニズムについて、なぜ秋になると木々が色付くのか調べてみました。

どうして木の葉が色付くの?」

樹木は日光が弱くなり、気温が低くなると、葉を落とす準備のために葉と枝との間に離層(しきり)を作ります。そのため葉の部分の光合成でできた糖分は枝へ流れずに葉の中にたまっていきます。一方、気温が低くなると葉の緑色の色素(クロロフィル)が壊れてきて、その下に隠れていた黄色の色素 (カロチノイド)が表面に出てきます。イチョウ葉などはこの種類です。また葉に残った糖分が赤色の色素(アントシアン)に変わっていきます。この赤色が目立つ紅葉がカエデなどです。
http://www.eisai.co.jp/museum/herb/familiar/maple.html より

葉が緑に見えるのはクロロフィルのためで、赤くなるのは糖類が紫外線でアントシアニンに変化し、黄色はクロロフィルが壊れて黄色が目立つためということなんですね(;^_^A

もうちょっと詳しく説明すると

以下はウィキペディアより
紅葉(こうよう、もみじ)は、秋に起こる落葉樹の葉の色が変わる現象。「もみじ」の語源は秋口の霜や時雨の冷たさに揉み出されるようにして色づき始めることから「揉み出づ」→「もみづ」→「もみじ」→「紅葉」と転訛したとする説が有力とされる。

厳密には赤色に変わるのを「紅葉(こうよう)」、黄色に変わるのを「黄葉(こうよう、おうよう)」、褐色に変わるのを「褐葉(かつよう)」と呼ぶが、時期が同じなためか、ともに「紅葉」として扱われる事が多い。しかし、同じ種類の木でも場所が違えば時期も違う。それは気温や湿度に関係する。複数の現象が同時に進む場合もある。葉がなんのために色づくのかについては、その理由は諸説あり、いまだ明らかになっていない。

紅葉や黄葉が進行する条件は、一日の最低気温が10℃以下の日が続くと色付き始め、さらに5℃以下になると一気に進むとされる。美しい紅葉の条件には「昼夜の気温の差が大きい」「夏が暑く日照時間が長い」「夏に充分な雨が降る」「湿気が少なく乾燥している」などの条件が必要。紅葉の名所にはこの条件をよく満たす山岳地帯が多い。

紅葉のメカニズム

普段、葉が緑色に見えるのはクロロフィルが含まれるからであるが、寒くなり日照時間が短くなるとクロロフィルが分解される。また、葉柄の付け根に離層という特殊な水分を通しにくい組織ができ、葉で作られた水溶性のブドウ糖や蔗糖などの糖類やアミノ酸類が葉に蓄積し、その糖から光合成を利用して新たな色素が作られたりする。その過程で葉の色が赤や黄色に変化し、紅葉が起こる。その後、落葉になる。

紅葉、黄葉、褐葉の違いは、それぞれの色素を作り出すまでの葉の中の酵素系の違いと、気温、水湿、紫外線などの自然条件の作用による酵素作用発現の違いが、複雑にからみあって起こる現象とされる。

紅葉の原理
葉の赤色は色素「アントシアン」に由来する。アントシアンは春から夏にかけての葉には存在せず、秋に葉に蓄積したブドウ糖や蔗糖と、紫外線の影響で発生する。

黄葉の原理
葉の黄色は色素「カロテノイド」による。カロテノイド色素系のキサントフィル類は若葉の頃から葉に含まれるが、春から夏にかけては葉緑素の影響により視認はできない。秋に葉の葉緑素が分解することにより、目につくようになる。なお、キサントフィルも光合成によってできた糖から出発し、多くの化学変化を経てできたものである。

褐葉の原理
黄葉と同じ原理であるが、タンニン性の物質(主にカテコール系タンニン、クロロゲン酸)や、それが複雑に酸化重合したフロバフェンと総称される褐色物質の蓄積が目立つためとされる。
黄葉や褐葉の色素成分は、量の多少はあるがいずれも紅葉する葉にも含まれており、本来は紅葉するものが、アントシアンの生成が少なかったりすると褐葉になることがある。


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