ما الذي يجعل النباتات تتساقط أوراقها في الخريف؟ إنه تفاعل معقد بين علم الوراثة والضوء ودرجة الحرارة. بدءًا من أواخر الصيف، تتحول العديد من أنواع النباتات المتساقطة الأوراق، بما في ذلك الأشجار والشجيرات، إلى ألوان زاهية وتتساقط أوراقها. لفهم اللغز الكامن وراء عرض الخريف السنوي هذا هو الكشف عن المصانع السحرية الموجودة داخل أوراق النبات.
العوامل التي تشير إلى سقوط النباتات موجودة هنا
ما الذي يجعل النباتات تتساقط أوراقها في الخريف؟ الجواب يكمن في وراثة النبات ورد فعله على بيئته.
الكلوروفيل
توجد داخل كل خلية من أوراق النبات مادة تسمى الكلوروفيل. وهذا ما يعطي الأوراق لونها الأخضر. تتفاعل المادة الكيميائية التي تسمى الكلوروفيل مع الماء وثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس لتكوين الكربوهيدرات البسيطة التي تحتاجها النباتات للنمو والازدهار.
خلال فصلي الربيع والصيف عندما تكون أشعة الشمس وفيرة وتكون درجات الحرارة دافئة، تحتوي أوراق النباتات على الكثير من الكلوروفيل. إنه يخفي الألوان أو الأصباغ الأخرى الموجودة داخل الأوراق. اعتمادًا على النبات، قد تحتوي الأوراق على كميات متفاوتة من صبغتين كيميائيتين أخريين: الكاروتينات والأنثوسيانين.
ضوء الشمس
مع تراجع أيام الصيف، تتغير مدة ضوء النهار وزاوية أشعة الشمس مع تحرك الأرض عبر الفضاء. يمكن للنباتات أن تشعر بهذه التغييرات الدقيقة يومًا بعد يوم. ومع قصر النهار، يبدأ نقص ضوء الشمس في الإشارة إلى تباطؤ إنتاج الغذاء.
درجات الحرارة
مع قلة ضوء الشمس، تبدأ درجات الحرارة في الانخفاض. مع انخفاض درجات الحرارة ليلاً، يشير ذلك أيضًا إلى توقف النباتات عن إنتاج الغذاء أو إبطاء إنتاجه. ومع توقف إنتاج الكلوروفيل تماماً، تصبح الكاروتينات والأنثوسيانين الموجودة داخل أوراق النبات مرئية.
أوراق متساقطة
يعمل هذا المزيج من توقف إنتاج الكلوروفيل وقلة ضوء الشمس ودرجات الحرارة الباردة كمفتاح داخل النظام الوراثي للنبات. ينقلب إلى وضع "إيقاف التشغيل" ويشير إلى الأوراق بالتوقف عن النمو وتصنيع الطعام. أولاً، يتوقف إنتاج الكلوروفيل. أصبحت الأنثوسيانين والكارتينويدات المقنعة مرئية الآن، مما يكشف عن طبقات الأوراق المخفية ذات اللون القرمزي والقرمزي والمغرة والأصفر الذهبي. ومع ذلك، مع مرور الوقت وعدم إنتاج أي طاقة في الأوراق، يطلقها النبات وتسقط الأوراق على الأرض.
اختلافات الأوراق في النباتات دائمة الخضرة
تفقد الأشجار والشجيرات المتساقطة أوراقها في الخريف كإجراء وقائي.أوراقها طرية، ودرجات الحرارة الباردة ستقتلها. سوف يتجمد الماء المتدفق عبر أوراقها الرقيقة، مما يوقف إنتاج الطاقة. تحافظ الأشجار والشجيرات دائمة الخضرة، أو تلك التي تحتفظ بأوراقها الخضراء خلال فصل الشتاء، على طبقة شمعية سميكة على كل إبرة. هذا الطلاء الشمعي يحمي الأوراق من البرد.
هناك اختلاف داخل الأوراق أيضًا. تعمل المواد الكيميائية الخاصة كنوع من مضادات التجمد داخل الإبر دائمة الخضرة للحفاظ على تدفق السوائل عبر النبات من التجمد. وهكذا تستطيع النباتات دائمة الخضرة الحفاظ على أوراقها (الإبر) طوال أشهر الشتاء القاسية بينما يجب على الأشجار المتساقطة أن تتخلص منها.
