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树木|红橙黄层林尽染，但秋叶变色可不是为了美

红橙黄层林尽染 ， 但秋叶变色可不是为了美
廖鑫凤
秋天来临之际 ， 许多木本植物的叶子纷纷变成红色、黄色或者橙色 。尤其在暖温带落叶阔叶林中 ， 大面积不同种的落叶性乔木由于变色时间、变色程度不一致 ， 使整片林子呈现出多种多样的色彩 。
不仅仅局限于温带 ， 在亚热带甚至热带 ， 也存在着季节性落叶的树木 。
据保守统计 ， 全球范围内有超过600种植物会参与这场秋季的变装 ， 包括在北美常见的各种枫树、在欧洲常见的几种温带栎属乔木 ， 它们都是由一些常绿木本植物演化而来的 。
那这些乔木为何要选择在秋天落叶呢？
落叶是为了开源节流
一般认为 ， 落叶是乔木对所处环境气候的季节变换做出的响应 。
【树木|红橙黄层林尽染，但秋叶变色可不是为了美】气候适宜时 ， 叶子可以通过光合作用吸收光能 ， 把二氧化碳和水合成树木生长所需的有机物 ， 同时释放氧气 。但随着秋天到来 ， 气温开始降低 ， 降雨开始变少 ， 日照时间也开始变短 。
叶片没有枝干那样逐年加厚的树皮用来保暖 ， 也不像根可以埋在土里御寒 ， 为了接收光照而变得宽大的叶面 ， 反而会让叶片面对寒冷无所适从 。在气温低于零摄氏度时 ， 叶片还会面临冻伤的风险 。
同时 ， 由于气温变低与降水减少 ， 根从土中吸取水分也变得困难 ， 而叶片上密布的气孔会随着呼吸作用而损耗大量的水分 。
因此 ， 树木为了开源节流 ， 选择在气候条件不利的时候舍弃叶子 。
变色是树木的生存策略
在感应到长期低温后 ， 树木开始准备落叶 ， 但是在这之前需要对叶子中的营养物质进行回收 ， 尤其是叶片中的叶绿素含有丰富的氮 ， 这对树木来说是紧俏的营养元素 。
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近三分之二 。随着叶绿素的降解 ， 叶子中的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 。
类胡萝卜素是一种辅助光合色素 ， 在叶绿素被降解回收的阶段 ， 类胡萝卜素充当起保护者的角色 ， 防止叶片因无法进行光合作用而被光灼伤 。因为秋高气爽的天气里 ， 少了云层的遮挡 ， 光照强度反而增强了 。
我们观赏到的秋叶还有很多是以红色为主调 ， 这是因为很多叶子中还含有第二类色素物质——花青素 。
秋叶中花青素与类胡萝卜素两类色素搭配起来 ， 使得秋叶呈现出五光十色的变化 ， 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在秋季时会变幻出万紫千红的颜色 。
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 ， 而是叶片在落叶过程中主动生产的 。
花青素或起到防御虫害作用
花朵中产生的花青素主要用于吸引昆虫过来访问 ， 那么在行将就木的叶子中产生花青素是什么目的呢？
一种解释是花青素被植物用来应对环境胁迫 。这种水溶性的色素 ， 不仅能过滤紫外光 ， 防止光损伤 ， 还能溶解在细胞中 ， 增强细胞的渗透压 ， 使植物能够应对秋季的干旱环境 。
但这个理由还不够充分 ， 因为应对胁迫环境 ， 生产色素其实并不是最经济的解决方法 。
另一种解释是 ， 产生花青素是植物的利用色彩防虫的一种策略 ， 是在与动物协同进化中衍生的做法 。
比如有观点认为 ， 秋季大面积的蚜虫迁移到树上越冬 ， 在来年春天绿叶产生时 ， 会对植物造成毁灭性的打击 。但是在大多数昆虫的眼中 ， 红色是不可见的 ， 红色的叶子在它们看来是黑色的 ， 这样一来 ， 秋叶转变为红色 ， 会让昆虫误以为这种叶子没有太大的利用价值 。也就是说 ， 秋叶转红能够蒙蔽敌人 ， 进而起到防御侵害的效果 。
巧合的是 ， 许多刚萌生的新叶也是红色的 ， 这些容易被啃食的幼叶也能依靠红色将自己保护起来 。
秋叶还能让原本在绿叶之中伪装的、以植物为食的各类昆虫暴露 ， 因为许多植食性昆虫都是绿色的 ， 变色的叶子会让它们变得显眼起来 ， 从而被昆虫的天敌发现并捕食 ， 减少树木上藏着的各类有害食客 ， 让树木可以安全过冬 。
还有假说认为 ， 秋叶可以充当果实的旗帜 ， 秋季也是果实成熟的季节 ， 同果实颜色一致的红叶更容易吸引鸟类等种子散布者的注意 ， 从而助力果实种子的散布 。(来源：科普中国)


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