از جنگ با حشرات تا عقب نشيني محتاطانه
چرا برگها در پاييز سرخ مي‌شوند؟
جام جم آنلاين: لحظه اعتدال پاییزی دو روز پیش فرا رسید و فصل پاییز در بسیاری از کشورهای جهان آغاز شد، فصلی که تولد رنگ های زرد و سرخ در آن برای مدت ها ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده بود.
به گزارش مهر، روز 23 سپتامبر 2011 طول روز و شب تقریبا به یک اندازه بودند زیرا اعتدال پائیزی رخ داده بود. اعتدال هر سال دوبار در پاییز و بهار رخ می دهد.
اصولا نقطه حقیقی آغاز اعتدال لحظه ای است که خورشید مستقیما در خط استوای زمین قرار می گیرد، امسال این لحظه در روز جمعه 23 سپتامبر 2011 و راس ساعت 5:04 بامداد به وقت شرقی رخ داد و فصل پاییز آغاز شد.
بر خلاف نام این پدیده، در اعتدال پاییزی طول روز و شب کاملا با یکدیگر برابر نیستند اما در روزهای نزدیک به اعتدال، روزها و شب ها طولی در حدود 12 ساعت دارند. با ادامه حرکت زمین در مدارش، در ارتفاعات بالاتر شب طولانی تر شده و روز کوتاهتر می شود.
در پس تمامی این تغییرات در طول روز و شب انحراف محور زمین قرار دارد. سیاره زمین با انحرافی برابر 23.5 درجه از محور خود در حرکت است.
زمانی که نیمکره شمالی زمین به خورشید نزدیکتر می شود تابستان نیمکره شمالی و زمستان نیمکره جنوبی فرا می رسد. در نیمه دیگر سال نیمکره جنوبی به سمت خورشید متمایل شده و درجه حرارتی خنک و ملایم را تجربه خواهد کرد.
تغییر در شدت و میزان نور روز برای بسیاری از گیاهان و جانوران از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کوتاهتر شدن طول روزها باعث می شود برگ درختان تغییر رنگ داده و درختان برگ های خود را از دست بدهند و جانورانی که در ارتفاعات زندگی می کنند با تغییرات بیولوژیکی مواجه شوند.
آشکارترین نشانه فرارسیدن پاییز در پی اعتدال پاییزی، تغییر رنگ در برگ درختان است که برای مدت های طولانی به عنوان رازی رنگارنگ ذهن محققان را به خود درگیر کرده بود.
اما راز دلیل تغییر رنگ برگ های سبز درختان به رنگ های زرد و سرخ به آرامی در حال فاش شدن است. این رنگ های چشم نواز تنها برای زیبایی تغییر رنگ نمی دهند، بلکه نوعی رفتار محافظتی برای حفظ بقای درختان به شمار می روند، در واقع رنگ این برگ ها نوعی موفقیت تکاملی است.
سرخ شدن و زرد شدن برگ ها هر یک فرایندهای متفاوتی را دنبال می کنند، برگ های سبز زمانی که کلروفیل خود را از دست می دهند به صورت خود به خود زرد می شوند، زیرا این رنگ به صورت عادی در برگ ها وجود دارد و تنها به دلیل غالب بودن حجم کلروفیل نمی تواند خود را نمایش دهد.
اما محققان در دهه گذشته دریافته اند درون برگ های سرخ رنگ فرایندی کاملا متفاوت در حال وقوع است. با کاهش یافتن میزان کلروفیل این برگ ها، در صورتی که به سرعت رنگدانه های جدید به نام «آنتوسیانین» که در حالت عادی در برگ ها وجود ندارد در آنها تولید نشود، برگ ها زرد خواهند شد.
این یافته منجر به کنجکاوی بیشتر محققان شد تا دریابند چرا برگی که شاید کمتر از یک هفته به پایان عمرش باقی مانده باید خود را برای تولید رنگدانه ای جدید به دردسر بیاندازد.
دیدن برگ های سرخ رنگ برای حشراتی مانند شته ها دشوارتر است از این رو این حشرات به سوی برگ های زرد رنگ متمایل می شوند. این نظریه توسط محققان دانشگاه «کوپیو» فنلاند ارائه شده است.
مطالعات نشان داده اند رنگ برگ های پاییزی درختان «سوئیت گام» و افرای سرخ تفاوت قابل توجهی را میان مواد غذایی موجود در خاک و رنگ برگ درختان آشکار می کند. به بیانی دیگر خاک های غنی تر باعث زرد شدن برگ ها و خاک های فقیرتر منجر به سرخ شدن برگ ها می شوند.
به گفته محققان دانشگاه مونتانا، ارتباط میان مواد غذایی درون خاک با رنگ برگ ها پدیده ای کاملا آشکار است، محققان معتقدند رنگدانه سرخ در برگ ها به عنوان رنگدانه ای محافظتی عمل می کند تا به این شکل در خاک های خالی از مواد غذایی یا شرایط محیطی دشوار، درختان بتوانند پیش از ریختن برگ هایشان بیشترین ماده غذایی ممکن را از برگ ها دریافت کنند. این رنگدانه ها تا جایی که بتوانند مواد غذایی را به سوی درختان می کشانند.
این رنگدانه های سرخ رنگ هر نوع رنگدانه سبز با توانایی تولید غذا را در برگ حفظ می کند، ویژگی که برای درختان ساکن خاک های فقیر از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا این ویژگی به درختان کمک می کند بتوانند برای مدتی طولانی تر قادر به تولید شکر باشند.
چرا برگها در پاييز سرخ مي‌شوند؟
جام جم آنلاين: لحظه اعتدال پاییزی دو روز پیش فرا رسید و فصل پاییز در بسیاری از کشورهای جهان آغاز شد، فصلی که تولد رنگ های زرد و سرخ در آن برای مدت ها ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده بود.
به گزارش مهر، روز 23 سپتامبر 2011 طول روز و شب تقریبا به یک اندازه بودند زیرا اعتدال پائیزی رخ داده بود. اعتدال هر سال دوبار در پاییز و بهار رخ می دهد.
اصولا نقطه حقیقی آغاز اعتدال لحظه ای است که خورشید مستقیما در خط استوای زمین قرار می گیرد، امسال این لحظه در روز جمعه 23 سپتامبر 2011 و راس ساعت 5:04 بامداد به وقت شرقی رخ داد و فصل پاییز آغاز شد.
بر خلاف نام این پدیده، در اعتدال پاییزی طول روز و شب کاملا با یکدیگر برابر نیستند اما در روزهای نزدیک به اعتدال، روزها و شب ها طولی در حدود 12 ساعت دارند. با ادامه حرکت زمین در مدارش، در ارتفاعات بالاتر شب طولانی تر شده و روز کوتاهتر می شود.
در پس تمامی این تغییرات در طول روز و شب انحراف محور زمین قرار دارد. سیاره زمین با انحرافی برابر 23.5 درجه از محور خود در حرکت است.
زمانی که نیمکره شمالی زمین به خورشید نزدیکتر می شود تابستان نیمکره شمالی و زمستان نیمکره جنوبی فرا می رسد. در نیمه دیگر سال نیمکره جنوبی به سمت خورشید متمایل شده و درجه حرارتی خنک و ملایم را تجربه خواهد کرد.
تغییر در شدت و میزان نور روز برای بسیاری از گیاهان و جانوران از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کوتاهتر شدن طول روزها باعث می شود برگ درختان تغییر رنگ داده و درختان برگ های خود را از دست بدهند و جانورانی که در ارتفاعات زندگی می کنند با تغییرات بیولوژیکی مواجه شوند.
آشکارترین نشانه فرارسیدن پاییز در پی اعتدال پاییزی، تغییر رنگ در برگ درختان است که برای مدت های طولانی به عنوان رازی رنگارنگ ذهن محققان را به خود درگیر کرده بود.
اما راز دلیل تغییر رنگ برگ های سبز درختان به رنگ های زرد و سرخ به آرامی در حال فاش شدن است. این رنگ های چشم نواز تنها برای زیبایی تغییر رنگ نمی دهند، بلکه نوعی رفتار محافظتی برای حفظ بقای درختان به شمار می روند، در واقع رنگ این برگ ها نوعی موفقیت تکاملی است.
سرخ بودن و زرد بودن
همه در مدرسه فرا گرفته اند که دلیل سبز بودن برگ ها وجود کلروفیل است، با فرا رسیدن پاییز این سبزی آغاز به تغییر رنگ می کند اما نه به این دلیل که برگ ها در حال مرگ هستند، بلکه به این دلیل که فرایندی هوشمندانه درحال وقوع است.
سرخ شدن و زرد شدن برگ ها هر یک فرایندهای متفاوتی را دنبال می کنند، برگ های سبز زمانی که کلروفیل خود را از دست می دهند به صورت خود به خود زرد می شوند، زیرا این رنگ به صورت عادی در برگ ها وجود دارد و تنها به دلیل غالب بودن حجم کلروفیل نمی تواند خود را نمایش دهد.
اما محققان در دهه گذشته دریافته اند درون برگ های سرخ رنگ فرایندی کاملا متفاوت در حال وقوع است. با کاهش یافتن میزان کلروفیل این برگ ها، در صورتی که به سرعت رنگدانه های جدید به نام «آنتوسیانین» که در حالت عادی در برگ ها وجود ندارد در آنها تولید نشود، برگ ها زرد خواهند شد.
این یافته منجر به کنجکاوی بیشتر محققان شد تا دریابند چرا برگی که شاید کمتر از یک هفته به پایان عمرش باقی مانده باید خود را برای تولید رنگدانه ای جدید به دردسر بیاندازد.
جنگ باستانی با حشرات
یکی از نظریه های ارائه شده بر وجود برگ های سرخ رنگ این است که این برگ ها نتیجه 35 میلیون سال مبارزه درختان با حشراتی هستند که در جستجوی مکانی برای پناه بردن و تخم گذاری بوده اند. دیدن برگ های سرخ رنگ برای حشراتی مانند شته ها دشوارتر است از این رو این حشرات به سوی برگ های زرد رنگ متمایل می شوند. این نظریه توسط محققان دانشگاه «کوپیو» فنلاند ارائه شده است.
عقب نشینی محتاطانه
نظریه دیگر می گوید تنوع موجود در آنتوسیانین برگ درختانی که در یک منطقه زندگی می کنند با غنا یا فقر خاکی که درختان در آن رشد کرده اند در ارتباط نزدیک است و از این رو این رنگ ها مدت زمانی که درختان از مواد غذایی ذخیره شده در برگ های خود استفاده می کنند را نشان می دهد.
مطالعات نشان داده اند رنگ برگ های پاییزی درختان «سوئیت گام» و افرای سرخ تفاوت قابل توجهی را میان مواد غذایی موجود در خاک و رنگ برگ درختان آشکار می کند. به بیانی دیگر خاک های غنی تر باعث زرد شدن برگ ها و خاک های فقیرتر منجر به سرخ شدن برگ ها می شوند.
به گفته محققان دانشگاه مونتانا، ارتباط میان مواد غذایی درون خاک با رنگ برگ ها پدیده ای کاملا آشکار است، محققان معتقدند رنگدانه سرخ در برگ ها به عنوان رنگدانه ای محافظتی عمل می کند تا به این شکل در خاک های خالی از مواد غذایی یا شرایط محیطی دشوار، درختان بتوانند پیش از ریختن برگ هایشان بیشترین ماده غذایی ممکن را از برگ ها دریافت کنند. این رنگدانه ها تا جایی که بتوانند مواد غذایی را به سوی درختان می کشانند.
این رنگدانه های سرخ رنگ هر نوع رنگدانه سبز با توانایی تولید غذا را در برگ حفظ می کند، ویژگی که برای درختان ساکن خاک های فقیر از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا این ویژگی به درختان کمک می کند بتوانند برای مدتی طولانی تر قادر به تولید شکر باشند.
