美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)年會(huì)報(bào)告：秋葉為什么這樣紅之謎
2007-11-12 18:12:50 來(lái)源：科學(xué)網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：
秋天，大自然隆重?fù)Q妝，樹(shù)葉從綠色變成了黃色或火焰般的紅色，為什么會(huì)這樣呢？美國(guó)北卡羅萊納大學(xué)的研究生Emily Habinck試圖回答這個(gè)問(wèn)題：因?yàn)榧t色的樹(shù)葉能夠從周?chē)沫h(huán)境和土壤中汲取盡可能多的營(yíng)養(yǎng)，為樹(shù)木迎接冬天的來(lái)臨作準(zhǔn)備。
在北卡羅萊納州夏洛特的自然保護(hù)區(qū)，Habinck對(duì)楓香樹(shù)和紅槭樹(shù)進(jìn)行了仔細(xì)觀察。她發(fā)現(xiàn)與漫灘區(qū)的環(huán)境相比，在丘陵地帶，土壤營(yíng)養(yǎng)越少，樹(shù)葉越紅。她解釋說(shuō)，丘陵地帶的土壤所含營(yíng)養(yǎng)成分低，樹(shù)葉因此就紅得更鮮艷，而在漫灘區(qū)，土壤富含營(yíng)養(yǎng)，樹(shù)葉在秋天里變成黃色。“簡(jiǎn)而言之：葉子越紅，它所循環(huán)傳送的營(yíng)養(yǎng)就越多。”
在秋天，樹(shù)葉色彩斑斕，滿(mǎn)山紅葉似彩霞，但是認(rèn)識(shí)大自然這一變化的機(jī)制并不是一件容易的事，特別是深秋里的樹(shù)葉為什么會(huì)越來(lái)越紅。當(dāng)秋天來(lái)臨時(shí)，樹(shù)木開(kāi)始分解葉子里的葉綠素，并將其中所含營(yíng)養(yǎng)分配進(jìn)樹(shù)干和樹(shù)根，這樣就能讓樹(shù)木渡過(guò)嚴(yán)寒的冬天。部分樹(shù)木的葉子在秋天里變成黃色，這是因?yàn)槿~綠素的分解讓黃色的類(lèi)胡蘿卜素暴露出來(lái)。但葉子的紅色卻來(lái)自一種名為花青素的色素，這種色素在秋天會(huì)變得很活躍。
為什么樹(shù)木在季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)以這種方式汲取能量呢？科學(xué)家們對(duì)此有不同的觀點(diǎn)。部分研究人員推測(cè)，這些色素就像是抗氧化劑，幫助樹(shù)木抵御艱難困境。其他人則說(shuō)，這有助于吸引鳥(niǎo)兒摘取樹(shù)上的果實(shí)，或者是增加葉子的溫度，幫助樹(shù)木渡過(guò)寒冬。
也有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果某個(gè)秋天光照特別好且溫度很低，那么樹(shù)葉會(huì)變得更紅。美國(guó)蒙大拿州立大學(xué)的植物生理學(xué)家William Hoch在2001年就曾提出，色素相當(dāng)于樹(shù)木的防曬霜，讓葉子在樹(shù)上停留的時(shí)間更長(zhǎng)一些，這樣樹(shù)木就能從葉子中獲取更多的營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)葉綠素被分解后，光合作用就變得更為困難，葉子更容易受到太陽(yáng)的灼傷，受損的葉子很快就從樹(shù)上墜落，樹(shù)也失去了營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。
Hoch做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他培育了一種不能生產(chǎn)花青素的變異樹(shù)木。當(dāng)將這些樹(shù)置入明亮而寒冷的高壓力環(huán)境中后，葉子在還是綠色時(shí)就紛紛墜落了，表明這種變異的樹(shù)為冬天儲(chǔ)備營(yíng)養(yǎng)的效率更低。因此他推測(cè)，生活在貧瘠土壤中的樹(shù)木會(huì)產(chǎn)生更多的花青素，保護(hù)葉子不會(huì)過(guò)早墜落，從而讓樹(shù)木得以從葉子中吸收更多的營(yíng)養(yǎng)，以備冬天來(lái)臨時(shí)使用。
專(zhuān)家們認(rèn)為，Habinck對(duì)樹(shù)木的研究與Hoch的假設(shè)相一致。Habinck說(shuō)，花青素的出現(xiàn)實(shí)際上是一種功能，因?yàn)闃?shù)需要更多的能量。北卡羅萊納大學(xué)地球科學(xué)系的助理教授、土壤學(xué)家Martha Eppes是Habinck的導(dǎo)師，他說(shuō)：“我們?cè)谇锾炜吹降牟屎绨忝利惖念伾皇谴笞匀粚?duì)人類(lèi)的取悅，而是樹(shù)木為生存付出的努力。”
Eppes打算繼續(xù)這項(xiàng)研究，他計(jì)劃通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進(jìn)一步了解在更大范圍內(nèi)樹(shù)葉顏色與土壤類(lèi)型的廣泛相關(guān)性。
據(jù)《自然》雜志在線新聞報(bào)道，10月29日，在科羅拉多州丹佛市召開(kāi)的美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)年會(huì)上，Habinck報(bào)告了自己的最新發(fā)現(xiàn)。她說(shuō)，土壤的質(zhì)量越差，樹(shù)木就要花更多工夫從葉子中獲取營(yíng)養(yǎng)，樹(shù)葉因此就越紅。
在北卡羅萊納州夏洛特的自然保護(hù)區(qū)，Habinck對(duì)楓香樹(shù)和紅槭樹(shù)進(jìn)行了仔細(xì)觀察。她發(fā)現(xiàn)與漫灘區(qū)的環(huán)境相比，在丘陵地帶，土壤營(yíng)養(yǎng)越少，樹(shù)葉越紅。她解釋說(shuō)，丘陵地帶的土壤所含營(yíng)養(yǎng)成分低，樹(shù)葉因此就紅得更鮮艷，而在漫灘區(qū)，土壤富含營(yíng)養(yǎng)，樹(shù)葉在秋天里變成黃色。“簡(jiǎn)而言之：葉子越紅，它所循環(huán)傳送的營(yíng)養(yǎng)就越多。”
在秋天，樹(shù)葉色彩斑斕，滿(mǎn)山紅葉似彩霞，但是認(rèn)識(shí)大自然這一變化的機(jī)制并不是一件容易的事，特別是深秋里的樹(shù)葉為什么會(huì)越來(lái)越紅。當(dāng)秋天來(lái)臨時(shí)，樹(shù)木開(kāi)始分解葉子里的葉綠素，并將其中所含營(yíng)養(yǎng)分配進(jìn)樹(shù)干和樹(shù)根，這樣就能讓樹(shù)木渡過(guò)嚴(yán)寒的冬天。部分樹(shù)木的葉子在秋天里變成黃色，這是因?yàn)槿~綠素的分解讓黃色的類(lèi)胡蘿卜素暴露出來(lái)。但葉子的紅色卻來(lái)自一種名為花青素的色素，這種色素在秋天會(huì)變得很活躍。
為什么樹(shù)木在季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)以這種方式汲取能量呢？科學(xué)家們對(duì)此有不同的觀點(diǎn)。部分研究人員推測(cè)，這些色素就像是抗氧化劑，幫助樹(shù)木抵御艱難困境。其他人則說(shuō)，這有助于吸引鳥(niǎo)兒摘取樹(shù)上的果實(shí)，或者是增加葉子的溫度，幫助樹(shù)木渡過(guò)寒冬。
也有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果某個(gè)秋天光照特別好且溫度很低，那么樹(shù)葉會(huì)變得更紅。美國(guó)蒙大拿州立大學(xué)的植物生理學(xué)家William Hoch在2001年就曾提出，色素相當(dāng)于樹(shù)木的防曬霜，讓葉子在樹(shù)上停留的時(shí)間更長(zhǎng)一些，這樣樹(shù)木就能從葉子中獲取更多的營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)葉綠素被分解后，光合作用就變得更為困難，葉子更容易受到太陽(yáng)的灼傷，受損的葉子很快就從樹(shù)上墜落，樹(shù)也失去了營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。
Hoch做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他培育了一種不能生產(chǎn)花青素的變異樹(shù)木。當(dāng)將這些樹(shù)置入明亮而寒冷的高壓力環(huán)境中后，葉子在還是綠色時(shí)就紛紛墜落了，表明這種變異的樹(shù)為冬天儲(chǔ)備營(yíng)養(yǎng)的效率更低。因此他推測(cè)，生活在貧瘠土壤中的樹(shù)木會(huì)產(chǎn)生更多的花青素，保護(hù)葉子不會(huì)過(guò)早墜落，從而讓樹(shù)木得以從葉子中吸收更多的營(yíng)養(yǎng)，以備冬天來(lái)臨時(shí)使用。
專(zhuān)家們認(rèn)為，Habinck對(duì)樹(shù)木的研究與Hoch的假設(shè)相一致。Habinck說(shuō)，花青素的出現(xiàn)實(shí)際上是一種功能，因?yàn)闃?shù)需要更多的能量。北卡羅萊納大學(xué)地球科學(xué)系的助理教授、土壤學(xué)家Martha Eppes是Habinck的導(dǎo)師，他說(shuō)：“我們?cè)谇锾炜吹降牟屎绨忝利惖念伾皇谴笞匀粚?duì)人類(lèi)的取悅，而是樹(shù)木為生存付出的努力。”
Eppes打算繼續(xù)這項(xiàng)研究，他計(jì)劃通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進(jìn)一步了解在更大范圍內(nèi)樹(shù)葉顏色與土壤類(lèi)型的廣泛相關(guān)性。
編輯：jojo
凡注明“風(fēng)景園林網(wǎng)”的所有文章、項(xiàng)目案例等內(nèi)容，版權(quán)歸屬本網(wǎng)，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)者，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：風(fēng)景園林網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
