چرا برگ درختان در پاییز زرد و قرمز می‌شود؟

بيتوته/ سرخي و زردي برگهاي درختان در فصل پاييز علاوه بر زيبايي شگفت انگيزي که دارند نشانه اي از تکامل گياهان هستند که 35 ميليون سال قبل آغاز شده است. از گذشته‌هاي دور رنگهاي زرد و قرمز برگهاي درختان در سومين فصل سال مورد توجه هنرمندان بوده است. جالب است که رنگهاي درختان براساس نوع منطقه اي که در آن قرار گرفته اند با يکديگر متفاوت هستند. به طوري که لباس پاييزي درختان در آمريکا و آسياي شرقي به رنگ قرمز و اروپاي مرکزي و جنوبي به رنگ زرد است. در حقيقت درختان براساس قاره و عرض جغرافيايي که در آن قرار گرفته اند رفتار ويژه اي را در پوشيدن لباس پاييزي بروز مي‌دهند. علت علمي تغيير رنگ برگها ولي حقيقت امر اين است که فرآيندهاي شيميايي که به هنگام آماده شدن گياه براي فصول زمستان در آن به وقوع مي‌پيوندند تغيير رنگ برگها را باعث مي‌گردند. برگها در طول فصل بهار و تابستان مانند کارخانه‌هايي عمل مي‌کنند چرا که تهيه غذاي لازم براي رشد درختان را به عهده دارند. ساخت مواد غذايي توسط سلولهاي ريز بي‌شمار برگ،که متعلق به بافت سنتزي مزوفيل که ميان دو بشره زبرين و زيرين برگ است، و بعضي اوقات اين بافت کلرانشيم ناميده مي‌شود صورت مي‌گيرد، زيرا سلولهاي اين بافت داراي کلروپلاستهاي بي‌شمار است که اين کلروپلاستها حاوي اجسام سبز کوچکي مي‌باشند که کلروفيل نام دارند و رنگ برگ را موجب مي‌گردند. در ميان سلولهاي فتوسنتزي برگ رگبرگهاي بي شماري قرار گرفته که از سلولهاي آوند چوبي و آبکش تشکيل يافته است که آب و مواد معدني را به درون برگ آورده، فرآورده‌هاي فتوسنتزي را به خارج از آن هدايت مي‌کند. رگبرگهاي مزبور نهايتا به رگبرگ اصلي متصل مي‌شوند که پس از عبور از دمبرگ به سيستم آوندي اصلي گياه مي‌پيوندند کلروفيلها غذا را براي گياه از طريق ترکيب نمودن کربن بدست آمده از هوا ، با هيدروژن ، اکسيژن و مواد معدني گوناگون موجود در آب و طي فرآيند فتوسنتز يا نورساخت فراهم مي‌کنند. در پاييز هنگامي که هواي سرد موجب کاهش فرآيندهاي حياتي مي‌گردد فعاليت برگ به پايان مي‌رسد،. به بيان ساده‌تر اينکه اجزاي دستگاه کارخانه برگ پياده مي‌شوند، کلروفيل به مواد متنوعي که از آنها ترکيب يافته تجزيه مي‌شود و مواد غذايي قابل دسترس به منظور ذخيره سازي براي استفاده در بهار به تنه درخت منتقل مي‌گردد. آنچه که در حفره‌هاي سلولي برگها باقي مي‌ماند نوعي ماده آبکي است که در آن مقداري قطرات چربي،‌ بلور و تعداد معدودي اجسام زرد رنگ که به شدت نور را منکسر مي‌سازند مشاهده مي‌شوند که عامل زرد شدن رنگ برگها در پاييز به شمار مي‌روند. غالبا ميزان قند در برگها بيش از آن است که بتواند به سرعت به درون درخت انتقال يابد. در اين حالت ترکيب شيميايي آن با ساير مواد ، رنگهاي متنوعي را بوجود مي‌آورد که بين قرمز روشن و قرمز مايل به قهوه‌اي در نوسان است. در مخروطداران که برگهاي خود را در پاييـــز از دست نمي‌دهند به قهوه‌اي روشن بدل مي‌شود که خود عامل روشن‌تر شدن رنگ در بهار مي‌باشد. منشاء تفاوت رنگ برگ درختان در پاييز "يارمو هولوپانين" از دانشگاه کوپيو در فنلاند تئوري جديدي را در مجله علمي "نيو فيتولوژيست" منتشر کرده است که نشان مي دهد تغييرات آب و هوايي و مهاجرتهاي بزرگي که ميليونها سال قبل زمين را دگرگون کرده اند علت اصلي رنگهاي متفاوت برگهاي درختان در مناطق مختلف دنيا است. زرد رنگدانه هاي زرد در برگها حضور دارند و زماني که رنگ سبز کلروفيل کاهش مي‌يابد در برگ درخت قدرت مي گيرند. براي رنگ سرخ شرايط کمي پيچيده تر است. به طوري که رنگدانه‌هاي قرمز رنگ آنتوسيانين در برگها وجود ندارند اما با فرارسيدن پاييز توليد مي‌شوند. اين رقابت به تازگي کشف شده است و بعضي تحقيقات نشان مي دهند که چرا درختان براي ايجاد رنگدانه هاي سرخ در برگها از منابع مختلفي بهره مي‌گيرند. سرخ توضيحات متفاوتي براي قرمز شدن برگهاي درختان ارائه شده است. از پخش دوباره آمينو اسيدها به بخشهاي ديگر درخت تا استراتژي دفاعي گياه در مبارزه با حشرات از جمله اين توضيحات هستند. در حقيقت شته ها که مولکولهاي آلي را مي‌مکند جذب رنگ زرد درختان مي‌شوند درحالي که به شدت از رنگ قرمز واهمه دارند. بنابراين رنگ سرخ برگهاي بعضي از درختان ثمره يک مبارزه طولاني تکامل ميان گياهان و حشرات است. پروفسور يارمو هولوپانين در اين خصوص توضيح داده است که تفاوتهاي رنگهاي برگ درختان در پاييز از 35 ميليون سال قبل آغاز شده است. در آن زمان مناطق وسيعي از زمين پوشيده از جنگهاي هميشه سبز يا درختان حاره اي بودند. در هزاره هاي يخبندان و دوره هاي خشک بسياري از درختان دستخوش تکامل شده و به درختان برگ ريز تبديل شدند. در ادامه، درختان فرايند توليد رنگدانه‌هاي سرخ را براي مبارزه با حشرات توسعه دادند. در آمريکاي شمالي و آسياي شرقي، سلسله جبالي که در جهت شمال به جنوب امتداد مي يافتند اين امکان را فراهم مي‌کردند که گياهان و حيوانات از عرضهاي جغرافيايي پايين تر به عرضهاي جغرافيايي بالاتر مهاجرت کنند و به اين ترتيب توانستند از مناطق پوشيده از يخ عصرهاي يخبندان خارج شوند. همراه با اين گياهان حشرات دشمن نيز مهاجرت خود را آغاز کردند. به اين ترتيب جنگ براي بقا بدون وقفه ادامه يافت. استثناء به گفته دانشمندان، يکي از شواهد حمايت از اين تئوري در بوته‌هاي کوچک و درخچه‌هايي است که در اسکانديناوي رشد مي‌کنند. برگهاي اين بوته‌ها در پاييز به رنگ سرخ در مي‌آيند. در حقيقت در تفاوت با درختان، اين گياهان کوچک در عصر يخبندان زير لايه اي از برف که از آنها در برابر دماهاي سردتر محافظت مي‌کرد به حيات خود ادامه مي دادند. به علاوه، اين پوشش سفيد از آنها در برابر حشرات دشمن نيز محافظت مي کرد و به اين ترتيب در پايان عصر يخبندان، مبارزه اين گياهان با حشرات ادامه يافت. نتيجه اين مبارزه در لباس پاييزي سرخ رنگ اين بوته ها جلوه مي‌يابد. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد