چه چیزی باعث ریزش برگ گیاهان در پاییز می شود؟ این یک تعامل پیچیده بین ژنتیک، نور و دما است. از اواخر تابستان، بسیاری از گونه‌های گیاهان برگریز، از جمله درختان و درختچه‌ها، رنگ‌های درخشانی پیدا می‌کنند و برگهای خود را می‌ریزند. برای درک رمز و راز پشت این نمایش سالانه پاییزی، کشف کارخانه‌های جادویی درون برگهای گیاه است.
عواملی که به گیاهان سیگنال می دهند که پاییز اینجاست
چه چیزی باعث ریزش برگ گیاهان در پاییز می شود؟ پاسخ در ژنتیک و واکنش گیاه به محیط آن نهفته است.
کلروفیل
در هر سلول از برگ های گیاه ماده ای به نام کلروفیل وجود دارد. این همان چیزی است که به برگ ها رنگ سبز می دهد. ماده شیمیایی به نام کلروفیل با آب، دی اکسید کربن و نور خورشید تعامل می کند تا کربوهیدرات های ساده ای را ایجاد کند که گیاهان برای رشد و شکوفایی نیاز دارند.
در طول بهار و تابستان که نور خورشید فراوان و دما گرم است، برگهای گیاهان حاوی مقدار زیادی کلروفیل هستند. سایر رنگ ها یا رنگدانه های موجود در برگ ها را می پوشاند. بسته به گیاه، برگ ها ممکن است حاوی مقادیر متفاوتی از دو رنگدانه شیمیایی دیگر باشند: کاروتنوئیدها و آنتوسیانین ها.
نور خورشید
با کم شدن روزهای تابستان، مدت زمان نور روز و زاویه تابش خورشید با حرکت زمین در فضا تغییر می کند. گیاهان می توانند این تغییرات جزئی را روز به روز حس کنند. با کوتاه‌تر شدن روزها، کمبود نور خورشید شروع به کاهش سرعت تولید غذا می‌کند.
دما
همراه با نور کمتر خورشید، دما شروع به سرد شدن می کند. با سردتر شدن دمای شبانه، این امر همچنین به گیاهان سیگنال می دهد که تولید غذا را متوقف یا کند می کنند. با توقف کامل تولید کلروفیل، کاروتنوئیدها و آنتوسیانین های داخل برگ های گیاه قابل مشاهده می شوند.
ریزش برگ
این ترکیبی از توقف تولید کلروفیل، نور کمتر خورشید و دمای خنک مانند یک کلید در سیستم ژنتیکی گیاه عمل می کند. به حالت "خاموش" می چرخد و به برگ ها سیگنال می دهد که رشد و تولید غذا را متوقف کنند. ابتدا تولید کلروفیل متوقف می شود. آنتوسیانین‌های ماسک‌دار و کارتنوئیدها اکنون قابل مشاهده هستند و پوشش‌های مخفی برگهای قرمز، زرشکی، اخرایی و زرد طلایی را آشکار می‌کنند. اما با گذشت زمان و تولید انرژی در برگ ها، گیاه آنها را رها می کند و برگ ها به زمین می افتند.
تفاوت برگ در همیشه سبز
درختان و درختچه های برگریز به عنوان یک اقدام حفاظتی در پاییز برگ های خود را از دست می دهند.برگهای آنها نرم هستند و دمای سرد آنها را از بین می‌برد. آبی که از میان برگهای لطیف آنها می گذرد یخ می زند و تولید انرژی را متوقف می کند. درختان و درختچه های همیشه سبز یا درختچه هایی که برگ های سبز خود را در طول زمستان حفظ می کنند، روی هر سوزن یک پوشش ضخیم و مومی شکل دارند. این پوشش مومی از برگ ها در برابر سرما محافظت می کند.
داخل برگها هم فرق داره. مواد شیمیایی خاص به عنوان نوعی ضد یخ در سوزن‌های همیشه سبز عمل می‌کنند تا از یخ زدن مایعات جریان یافته در گیاه جلوگیری کنند. بنابراین گیاهان همیشه سبز می توانند برگ های خود (سوزن) را در طول ماه های سخت زمستان حفظ کنند در حالی که درختان برگ ریز باید آنها را بریزند.
