なぜ紅葉するのか

紅葉することで木の葉を長く残せるかもしれません。 Getty

紅葉は、冬になる前に葉と土からできるだけ多くの恵みを蓄積しようと激しく赤くなるのだそうです。

これは、ノースカロライナ大学シャーロット校のエミリー・ハビンク氏が、氾濫原と隣接する高台の木を調べた結果、導き出した結論です。 高台の土壌は栄養分が少なく、葉は真っ赤だった。

「一言で言えば、葉が赤ければ赤いほど、より多くの栄養素をリサイクルしようとしているのです」と、ハビンクは説明します。彼は今日、コロラド州デンバーで開催されるアメリカ地質学会の年次総会でこの研究成果を発表します。

It’s not easy being red

意外に思われるかもしれませんが、葉の色の変化は完全には理解されていません-少なくとも、より赤い色に関しては。

秋が深まると、木は葉に含まれる緑のクロロフィルを分解し、そこに含まれる栄養分を幹と根に再分配し始めます。

秋が深まると、木は葉に含まれる緑色の葉緑素を分解して、幹や根に栄養を移します。

秋の木に見られる黄色は、クロロフィルが失われることで、ずっとそこにあった黄色のカロチノイドの仮面が剥がされただけなのです。 しかし、赤い色はアントシアニンという色素によるもので、秋になると新たに作らなければならない。

なぜ樹木が、冬を迎えようとしているときにわざわざこのようなエネルギーを使うのかについては、広く議論がなされています。 一部の研究者は、これらの色素が抗酸化物質として働き、木が過酷な状況に立ち向かうのを助けると指摘しています。 また、鳥を引き寄せて果実を散布するのに役立つという説もある。 また、葉の温度を上昇させ、寒さを防ぐのに役立つという説もある。

日焼け止め

ある人々は、秋が特に明るく寒いときに、木が赤くなる傾向があることを観察してきました。 2001年、モンタナ州立大学ボーズマン校のウィリアム・ホーチは、この色素が日焼け止めとして働き、木の葉をより長く保ち、より多くの栄養を収穫できるようにすることを提案しました。 クロロフィルが分解されると光合成が難しくなり、葉は太陽からのダメージを受けやすくなる。 傷んだ葉は早く落ち、木から栄養を奪うことになる。

ホッホは、アントシアニンを生成できない突然変異木を作って研究しました。 明るい光と低温という高ストレス環境にさらされると、まだ青いうちに葉を落としてしまったのです。

ハビンクは、シャーロットの自然保護区にある天然のスイートガムとレッドメープルの木を調査し、この考えを支持しました。

「栄養価の低い土壌の植物は、今ある栄養分を保つことをより重視します」と、Hochは言います。

ハビンクの指導教官であるマーサ・エップスは、現在、衛星データを見て、広い範囲で木の色と土壌の種類に相関があるかどうかを確認したいと考えています。