色素本领大,树叶变色全看它

2023-11-28 10:46许秀华
科学大众·小诺贝尔 2023年11期
关键词:叶黄素红叶胡萝卜素

许秀华

山行

〔唐〕杜牧

远上寒山石径斜,

白云生处有人家。

停车坐爱枫林晚,

霜叶红于二月花。

北京香山的红叶非常有名气, 每年从10月起,性急的游人就来登山赏红叶了。而在11 月上旬,满山的黄栌叶子才会变红。那时,漫山遍野,游人如织。

其实,我国幅员辽阔,从南到北,从东到西,可赏红叶的地方不可胜数。能形成红叶景观的树木种类也非常之多。除槭树科的众多种枫树、香山著名的黄栌,火炬树、小檗、柿树、枫香等很多树木的叶子在秋天也会变红。

在唐朝的某个深秋,诗人杜牧就惬意地享受了一次红叶的视觉洗礼。一条蜿蜒曲折的碎石小路顺着山势遥遥向上,半山腰以上隐隐约约有些房子,什么人会住在白云的“诞生之处”呢?杜牧忍不住叫停了马车,想多欣赏一下眼前的美景。这秋日的霜叶竟然比早春二月盛开的红梅花还要红、还要美。

绿色:叶绿素

植物叶片呈现绿色,是因为叶子里有很多叶绿体,要进行光合作用,合成葡萄糖,给植物的生长发育提供最基本的有机物。叶绿体里有很多叶绿素分子。这些叶绿素吸收太阳光中的红色光和紫色光,而绿色光则不被吸收,被反射了出去。于是,植物叶片就是绿色的。

在春夏,除了叶绿素,植物的叶片里还含有少量橙色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。这些少量的橙色和黄色色素被大量的叶绿素压倒性地遮盖住,于是树叶依旧是绿色的。

现在有一些专门培育的园艺植物,如金叶女贞等,叶片里面胡萝卜素和叶黄素的含量增高很多,于是就会呈现金黄色或者亮黄色。如果让这些色素有规律地分布,还会产生一些色彩斑斓的叶片,比如花叶美人蕉、花叶万年青等。

黄色:胡萝卜素、叶黄素

植物的叶子其实是植物的易耗品,落叶植物一般会在每年秋天更换一遍叶子,而常绿植物也会在春天或者其他适宜的时候更换新叶。临近叶落归根时,叶子里就没必要再储存着大量的叶绿素了。叶绿素分解,遮盖不住胡萝卜素和叶黄素,于是叶子就变黄了。

紅色:花青素

而叶子变红主要是由于叶子里的花青素。花青素是植物的“卫士”,帮助植物抵抗不利于自身生存的外部环境,如极端气温、干旱等。

秋天,植物落叶是逐渐进行的。一部分叶子落下了,其余的叶子还要继续工作,直到凋落。气温降低后,植物会提升叶片里的花青素含量,以帮助叶子在最后的时光里抵御寒冷。同时,当植物叶片里的叶绿素含量逐步降低后,花青素就像防晒剂一样,防止叶子被晒伤。花青素就像植物的保护神一样,保护着叶子在最后的时光里从容有序地进行“战略撤退”。

花青素是色素里的“变色龙”。它可溶于水,并且会随着环境酸碱度的变化而呈现不同的颜色,在酸性环境中偏红,在碱性环境中偏蓝。深秋,气温降低,叶子为了站好最后一班岗,会通过增加葡萄糖的含量来抵御寒冷。细胞内溶解的葡萄糖含量增多,会导致细胞内液呈酸性,于是树叶就变成了红色。

同样的道理,香樟等植物在早春刚抽条的叶片是红色,也是由于早春气温低,新抽芽的叶片需要花青素的保护。

在干旱或者贫瘠的土地上,一些植物更是请来花青素帮助自己渡过难关,让自己变得红彤彤的。

(责任编辑:陆艳)

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