لماذا تتغير ألوان أوراق الأشجار في فصل الخريف ؟

- إن ظاهرة تغيّر ألوان أوراق الأشجار وسقوطها في فصل الخريف , لهي ظاهرة سنوية مثيرة للإعجاب ,فمع قدوم موسم الخريف , وانحسار حرارة الصيف يتجلى هذا المشهد السحري الخلاب لسقوط أمطار من أوراق الشجر الملونة ؛ الحمراء , البرتقالية , والصفراء , لتفرش الأرض يابسةً ميتة . ولكن لماذا تحدث تلك الظاهرة في المقام الأول ؟ 

 كما هو الحال مع معظم الظواهر الطبيعية في العالم , هناك تفسير علمي لهذا السحر ...

ففي حين أن أوراق الخريف تبدو لنا جميلة بألوانها , إلا أن السبب في تحولها هذ أنها تتضور جوعاً وتموت في نهاية المطاف .

ولكن أولاً لفهم سبب سقوط الأوراق وتغّير لونها , من المهم لنا أن نفهم سبب كونها خضراء في المقام الأول .

في مرحلة ما من مراحل تعليمك من المؤكد أنك درست عن عملية التمثيل الضوئي في النباتات , وإن لم يكن الأمر كذلك .. فإليك شرحاً موجزاً :

تحتاج  النباتات إلى ثلاثة أشياء لتبقى على قيد الحياة ؛ الماء , أشعة الشمس , وثاني أكسيد الكربون .

يمتص النبات الماء عن طريقه جذوره الضاربة في التربة , بينما يستخلص ثاني أكسيد الكربون من الهواء عبر ثقوب صغيرة في أوراق النباتات , والزهور , والفروع , والسيقان , بالإضافة إلى الجذور .

ويتم امتصاص أشعة الشمس عن طريق مادة كيميائية موجودة في أوراق النباتات تُعرف بالكلوروفيل chlorophyll , وهي عبارة عن صبغة خضراء تقوم بامتصاص الضوء الأحمر والأزرق , وهذا هو السبب في أن أوراق النباتات تكون خضراء .

بمجرد أن يمتص النبات ضوء الشمس , فإنه يتفاعل مع  الماء وغاز ثاني أكسيد الكربون , من أجل انتاج السكريات التي تُعتبر الغذاء النباتي الأساسي , ثم يتم تحويل تلك السكريات إلى طاقة تمدّ جميع أجزاء النبات .

ولأن النبات يحتاج إلى الضوء والدفء لإنتاج صبغة الكلوروفيل الخضراء التي تمتص أشعة الشمس , فإن الكلورفيل يبدأ في التدهور ويقل إنتاجه عندما تأتي أشهر الشتاء الباردة , وهذا هو السبب في تغّير اللون الأخضر لأوراق النباتات وبهتان لونها .

وبالإضافة إلى الصبغات الخضراء للكلوروفيل , فإن أوراق النباتات تحتوي ايضاً على أصباغ صفراء وبرتقالية طوال الوقت , وترجع تلك الألوان الصفراء والبرتقالية إلى وجود صبغات الكاروتينات - وهي الصبغة المسؤولة عن اللون البرتقالي للجزر واللون الأصفر للذرة .

ولكن في معظم أيام العام الدافئة , يتم إخفاء تلك الألوان الأخرى بكميات كبيرة من صبغة الكلوروفيل الخضراء التي ينتجها النبات , وعندما تبدأ درجات الحرارة في الانخفاض , يقل إنتاج الكلورفيل , مما يُتيح الفرصة لظهور الألوان الأخرى لأوراق النبات . 

ولكن هناك أصباغ يتم تخليقها في النبات فقط عند انخفاض درجات الحرارة , ولذا تُعتبر صبغات خاصة , مثل صبغ الـ فلافونويدس - وهو الصبغ المسؤول عن ظهور اللون الأحمر .

وعندما ياتي الخريف بمزيج من أشعة الشمس والهواء البارد يتم انتاج كمية من أصباغ كهرمانية اللون , كالأرجواني , وبالتالي فإن قدوم الخريف بأيام مشمسة وليالي بارده من شأنه أن يجعل أوراق بعض النباتات تتلون بألوان زاهية حمراء إرجوانية , وستختلف درجة اللون بناءاً على مقدار الرطوبة ودرجة الحرارة ,حيث يمكن للصقيع المفاجيء أن يعرقل ظهور بعض الألوان بشكل واضح .

وعندما تبدأ الأوراق في الإستعداد للسقوط قبل مجيء فصل الشتاء , تتكون طبقة من الخلايا على طول قاعدة ساقها , وتعمل هذه الخلايا على منع انتقال السكريات من الورقة إلى الشجرة والعكس , بينما تختزن الشجرة السكريات المتبقية لتبقى على قيد الحياة , وتضطر إلى التخلص من أوراقها التي لم تعد تستطيع انتاج كمية كافية من الغذاء , لكي توفر الغذاء المخزن لحياتها هي .

وبالتالي عندما تتوقف الورقة عن انتاج الطعام او استقباله من الشجرة , فإن العديد من الأصباغ الموجودة في الورقة تتحلل , من الأخضر إلى الأصفر والبرتقالي والأحمر والإرجواني , إلى ان يصبح لونها في النهاية بنياً وتموت .

مصدر المقال / allthatsinteresting

حقوق الترجمة محفوظة لمدونة / عالم المعرفة