變化的樹葉

每年秋天，樹葉都將發生一次神奇的變化。當看到夏天原本翠綠的葉子慢慢變得枯黃，然后凋零，人們不禁會問，為什么葉子的顏色會變？

這一切都歸結為三種重要的色素：葉綠素、類胡蘿卜素和花青素。

葉綠素可能是人們最為熟悉的。幾乎所有的植物葉片中都有葉綠素的成分存在，葉綠素通過光合作用吸收紅光和藍光，反射出綠色光，并且將二氧化碳和水轉換成氧氣和碳水化合物。

葉綠素是葉片細胞中的主力軍，所以在春季和夏季，葉子顯現出來的顏色就是綠色。更重要的是，葉綠素不是穩定的化合物，當它分解時，植物需要依靠陽光和溫暖的氣候來保持葉綠素的含量。

隨著秋季的到來，白天時間變短，氣溫逐漸轉涼，葉子產生的葉綠素也越來越少。當葉綠素產生的速度開始落后于葉綠素的分解速度時，葉子中的綠色色素就開始減少。

葉綠體中的類胡蘿卜素含有兩種色素，即胡蘿卜素和葉黃素，前者呈橙黃色，后者呈黃色。類胡蘿卜素在葉子里起的作用與葉綠素類似，但它的分解速度遠遠低于葉綠素的分解速度。

類胡蘿卜素雖然也吸收不同波長的光，但在光合作用中的作用不大。由于類胡蘿卜素吸收藍光和藍綠光，因此葉片反射出的光線是黃色的。當葉綠素含量開始下降，葉子的綠顏色開始消褪，留下類胡蘿卜素的黃色色調。如果類胡蘿卜素被一種叫單寧酸的化學品氧化破壞了，葉子的顏色就變為棕色。

最后還要提到花青素。花青素又稱花色素，是自然界一種廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，屬黃酮類化合物。它也是植物花瓣中的主要呈色物質，水果、蔬菜、花卉等五彩繽紛的顏色大部分與之有關。

秋天樹葉中的花青素可溶糖增多，細胞為酸性，花青素在酸性條件下呈紅色，所以葉子呈紅色，其顏色的深淺與花青素的含量呈正相關性，可用分光光度計快速測定。

花青素的顏色受許多因子的影響，低溫、缺氧和缺磷等不良環境也會促進花青素的形成和積累。花青素吸收藍光、藍綠光和綠光。因此，花青素反射出的光是猩紅色，甚至是紫色的色調。

隨著秋季到來，一些樹木，如紅楓樹、漆樹的花青素迅速增加，使它們的樹葉顯得尤為紅艷，但是根據花青素、類胡蘿卜素在每一片葉子中含量的比例各異，不同植物的葉子顯示的顏色會有所不同——從金色、橙色到緋紅色不等。

當然，還有許多其他因素也有助于改變葉子的顏色。溫度、濕度、pH值甚至土壤條件都已被證明會影響葉子的色調。但是，雖然有這么多的生物和化學過程的影響，樹葉的顏色最終的決定因素還是光照。

秋天的光照遠遠少于夏天，致使葉綠素停止產生，而相對穩定的類胡蘿卜素會促成花青素合成，從而使我們看到了這些顏色變化的葉片。