紅葉が色づくメカニズム

紅葉を気にかけていたらなぜ色づくのか気になってしましました。
 

そもそも葉が緑色に見えるのはなぜ?

葉は表面だけでなく内部も緑色です。

葉の断面図を見ると、葉は複数の細胞層からなり、それぞれの細胞にはだ円形の葉緑体がぎっしりと詰め込まれていることがわかります。

葉緑体は光合成を行う装置で、緑色の色素であるクロロフィルこそが、葉の緑色の正体です。
 
光合成では、太陽の光エネルギーを使って二酸化炭素と水からグルコースと酸素が作られることは、理科の授業でやったことがあると思います。

このとき、光エネルギーを捕まえるアンテナのような役割を果たすのがクロロフィルである。太陽光は、葉の表面だけでなく内部まで届くきその光により、内部の細胞にある葉緑体でも光合成が行われます。

落葉と資源の回収

秋になると日照時間は短くなり、気温も下がるので、光合成にかかわる酵素反応は温度の影響を受けやすく、気温の低下に伴って光合成の効率も悪くなります。

すると、秋〜冬の太陽光でも光が強すぎる状態になり、余分な光エネルギーが光合成装置の破壊をもたらし、光合成活性はさらに低下して葉の老化が進みます。

光合成効率が低い葉をつけていると、寒い冬に葉を維持するエネルギーが不足するため、植物の生存にとっては不利になる。

そこで、落葉広葉樹では葉を落とす準備として、まず再利用できる物質の回収が始まります。
 
光合成効率が低下した葉緑体では、クロロフィルから、細胞にとって有害な活性酸素が発生しやすくなるため、クロロフィルは比較的速やかに分解される。

分解された物質は成長のために冬芽や根などの器官に運ばれ、翌年の資源として貯蔵されます。

このように資源の回収が進むと、葉柄の付け根には「離層」と呼ばれる細胞層が形成されます。

離層により葉と枝を結ぶ管が遮断されると物質の流れは止まり、細胞の液胞には老廃物とともにグルコースが蓄積します。

葉が赤くなる理由

紅葉の赤色の正体は、アントシアンという色素である。

離層の形成に伴いグルコースが葉に蓄積し、そのグルコースがアントシアニンの前駆体アントシアニジンに結合するとアントシアニンは完成する。

クロロフィルが分解されて減り、アントシアニンが次々に合成されることによって、葉は赤くなります。

葉が黄色くなる理由

イチョウやポプラなどに見られる黄色の正体は、カロテノイドという色素である。春から夏にかけて、緑色の葉にもカロテノイドは含まれている。しかし、クロロフィルとカロテノイドは8:1ほどの比率なので、カロテノイドの黄色はクロロフィルの緑色に隠されてしまい、葉は緑色に見える。
 
ところが、葉の老化に伴ってクロロフィルが速やかに分解される一方で、カロテノイドは葉緑体の膜中にあるタンパク質と結合しており、比較的分解されにくい。

両者の分解速度が違うために、クロロフィルが分解されるにつれ、緑色に隠れていたカロテノイドの黄色が目立つようになるのだ。

 
美しい紅葉の条件
 
1. 晴天が続き、空気が澄んでいて十分な太陽光が葉に当たる。
2. 昼と夜の寒暖の差が大きく、夜には急激な冷え込みがある。
3. 降雨が少なく、地中がほどよく乾燥する。
4. 葉が枯れないくらいの適度な湿度がある。
 
秋が深まる頃にこれらの条件がそろうと、アントシアニンの合成が促進されると考えられている。そのため、条件がそろいやすい山地では、木々が鮮やかに色づくことが多い。

植物にも色づく意味があり・理由があります。

身体にも、不調が出る理由があります。今の現状をしっかりと考えて身体に対してアプローチしていきます。

きみしま接骨院

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