在植物葉子裏,同時有葉綠素、葉黃素、胡蘿蔔素和花青素。*
葉綠素,會吸收波長640-660nm (nano meter 奈米)的紅光和波長420-430nm的藍光,所以沒被吸收的光呈現在葉子上,就是綠色的。
葉黃素、胡蘿蔔素,會吸收波長466nm的藍光和波長497nm的藍綠光,所以沒被吸收的光呈現在葉子上,就是黃色的。
花青素,會吸收波長500nm的藍光、藍綠光和綠光,所以沒被吸收的光呈現在葉子上,就紅色的。
至於葉子最終會顯示成什麼樣的顔色,就由葉子中葉綠素、葉黃素、胡蘿蔔素和花青素含量的組合,像調色盤一樣而綜合來決定。
『在驚嘆楓葉變紅的大自然美景時,讓我們來探討有趣的顏色化學。植物體內主要的色素有葉綠素、葉黃素、胡蘿蔔素和花青素,葉子變色主要由植物體內色素的變化所主導。春、夏季日照長,光合作用特別活躍,葉片行光合作用除合成醣類外,也加速葉綠素的分解,夜晚時,葉綠素又開始合成。由於葉綠素持續不停地分解與再生,因此,葉子含有豐富的葉綠素。當葉子內同時含有葉綠素與胡蘿蔔素時,葉子會吸收紅光、藍光、藍綠光,剩下的光線反射,葉子便呈現綠色。
進入秋天後,日照時間縮短,夜間漸長,因應日照時間的變化,落葉樹種會在葉柄基部產生離層素,葉子因而脫落,卻也阻止養分的運輸。同時,溫度降低後,葉綠素合成的速率會變慢。葉內水分減少的結果,葉綠素在低溫發生分解,但葉綠素合成的速率卻來不及補充,因此葉綠素色素含量逐漸降低。此外,胡蘿蔔素遠比葉綠素穩定,即使葉綠素消失了,胡蘿蔔素仍可存於葉子中,葉片中的葉黃素、胡蘿蔔素等逐漸主宰樹葉顏色,導致葉片呈現黃色。
由於植物輸送養料的能力減弱,葡萄糖就被留在葉子裡,於是甜度越來越高。有些植物會將葉子內的葡萄糖和葉黃素在陽光作用下,逐漸生成花青素。
到了深秋,葉子的葉綠素不斷減少,葉子的綠色褪去,而花青素卻不斷增加,紅色增強,於是就變成鮮紅可愛的樹葉了。日光愈強,植物產生的花青素就愈多,溫差越大,葉綠素降得越低,葉片的顏色變得越紅。研究發現,楓樹缺氮養分時,楓葉會更紅,更早變紅。因此,楓葉變紅的程度與日照、氣溫、乾旱、污染、氮元素有關。
另外,紅色楓葉有遮光劑的作用,使得落葉時間延後,楓樹因而可以吸收更多的營養,因此,楓葉變紅的現象可以看成楓樹對自然界環境變化反應的結果。』*
所以,楓葉變紅,是楓樹在面臨外界季節與環境,所演化出來的一種美麗的生存防衛機制。
2019年,日本九州的楓葉在11月中旬開始變紅,今年比往年晚一些,居然讓我們碰上了。
去了由布院的金鱗糊、九重夢大吊橋、深耶馬溪、九年庵楓紅的盛況,都幸運地碰上了。
面對楓樹,一年一度舉行古早演化烙印下的生命儀式,令人感動得不禁肅然起敬。
既然『楓葉變紅的程度與日照、氣溫、乾旱、污染、氮元素有關』,在全球氣候變遷的影響之下,楓紅的時間應該會愈來愈難以預測。
不知道楓樹是經過多少年的時間,演化出這種永續生存的能力,應該是以萬年為單位去計算的吧!
人類對氣候產生的改變,如此劇烈迅速,如果無法給楓樹足夠長的時間,去演化出新的生存之道,那麼未來人類的世代,很快就必須從教科書或植物的標本裏,才能欣賞到楓葉了。
當然,如果人類世比楓樹更早結束,也就沒有這樣的問題。
人生不滿百,常懷千歲憂。欣賞一時的楓葉,也要想到怎麼才可以有一個永續美麗的未來。是吧!
*:楓葉變紅了–天然色素的顏色化學https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s93c.htm
2019/11/19 楓紅 Damakey




















