- Wir staunen auf der ganzen Welt über dieses schöne jährliche Phänomen, aber warum es überhaupt passiert, ist nicht so schön.
- Photosynthese sorgt für grüne Blätter
- Warum Blätter ihre Farbe ändern
- Rote Blätter besonders zu fallen
Wir staunen auf der ganzen Welt über dieses schöne jährliche Phänomen, aber warum es überhaupt passiert, ist nicht so schön.
Pixabay
Mit der Herbstsaison kommt die wunderschöne Darstellung von Herbstlaub. Nachdem die Sommerhitze abgeklungen ist, verwandeln sich Bäume von einem üppigen Grün in eine feurige Darstellung von Rot-, Orangen- und Gelbtönen. Der Farbwechsel ist einfach magisch. Aber wie bei den meisten Phänomenen der Welt gibt es eine gründliche wissenschaftliche Erklärung dieser Magie und folglich, warum Blätter im Herbst ihre Farbe ändern.
Während die Blätter in ihren Herbsttönen wunderschön sind, ist der Grund für ihre Transformation alles andere als. Wir beobachten im Wesentlichen, wie die Blätter verhungern und sterben.
Aber um zu verstehen, warum Blätter im Herbst ihre Farbe ändern, ist es wichtig zu verstehen, warum sie überhaupt grün sind.
Photosynthese sorgt für grüne Blätter
Zu dem einen oder anderen Zeitpunkt haben Sie wahrscheinlich etwas über den Prozess der Photosynthese gelernt. Wenn nicht, hier eine kurze Erklärung.
Photosynthese bedeutet im Klartext „Zusammenfügen mit Licht“, und das liegt daran, dass Pflanzen buchstäblich zwei Zutaten mit Sonnenlicht zusammenfügen, um die Nahrung herzustellen, die sie zum Überleben benötigen.
Pflanzen brauchen drei Dinge, um am Leben zu bleiben - Wasser, Kohlendioxid und Sonnenlicht. Wasser wird von einem Baum oder einer Pflanze über seine Wurzeln aufgenommen. Kohlendioxid wird über winzige Löcher in den Blättern, Blüten, Zweigen, Stielen und Wurzeln der Pflanze absorbiert.
Sonnenlicht wird von einer Chemikalie in den Blättern des Baumes absorbiert, die als Chlorophyll bekannt ist. Chlorophyll absorbiert rotes und blaues Licht, weshalb es grün aussieht.
Wikimedia Commons
Sobald das Sonnenlicht absorbiert wurde, reagiert es mit dem Wasser und Kohlendioxid, das ebenfalls absorbiert wurde, um Zucker zu produzieren, der im Wesentlichen pflanzliche Nahrung ist. Diese Zucker werden dann als Brennstoff durch die Anlage transportiert.
Da Chlorophyll Sonnenlicht und Wärme benötigt, damit eine Pflanze es produzieren kann, beginnt sich die Chlorophyllproduktion zu verschlechtern, wenn die kälteren Monate einsetzen - und deshalb ändern die Blätter im Herbst ihre Farbe.
Warum Blätter ihre Farbe ändern
Wikimedia Commons
Zusätzlich zu den grünen Pigmenten von Chlorophyll enthalten die Blätter einer Pflanze ständig gelbe und orangefarbene Pigmente. Gelbe und orange Farben sind auf Pigmente zurückzuführen, die als Carotinoide bezeichnet werden und auch für die Farbe in Karotten und Mais verantwortlich sind.
Aber die meiste Zeit des Jahres werden diese anderen, wärmeren Farben durch die großen Mengen an Chlorophyll in der Pflanze maskiert. Wenn die Temperaturen zu sinken beginnen und die Chlorophyllproduktion zu sinken beginnt, werden diese anderen Farben sichtbar.
„Die Farbe eines Blattes ist subtraktiv wie Buntstifte auf einem Stück Papier“, erklärt David Lee, der seit 1973 die Blattfarbe untersucht, warum Blätter ihre Farbe ändern.
Rote Blätter besonders zu fallen
Pixabay
Wenn Blätter ihre Farbe ändern, wird ein anderes Pigment sichtbar: Flavonoide, die für die Rottöne verantwortlich sind. Diese Farben fallen besonders stark ab, da ihr Pigment nur bei sinkender Temperatur entsteht.
Herbst ist oft eine Kombination aus hellem Sonnenlicht, aber kühlerer Luft, und unter diesen Bedingungen können Bernstein-, Rot- und Magentatöne in Blättern erzeugt werden. Folglich haben Herbstmonate mit vielen Sonnentagen und kalten Nächten tatsächlich die hellsten roten Farben. Die Intensität der Blätter hängt von der Feuchtigkeit und der Temperatur ab, und plötzlicher Frost kann dazu führen, dass keine brillanteren Farben sichtbar werden.
Wenn sich die Blätter darauf vorbereiten, im Winter von den Bäumen zu fallen, bildet sich entlang der Basis des Stiels eine Zellschicht. Diese Formation dichtet effektiv die Bewegung des Zuckers von Blatt zu Baum ab, und wenn dieses Blatt abgeblasen wird, hinterlässt es eine Blattnarbe. Der restliche Zucker wird im Baum gespeichert.
Die im Blatt verbleibenden Zucker reagieren mit Zellsaft unter Bildung von Anthocyanin, einer Flavonoidverbindung, die sich in rotem, blauem, violettem oder magentafarbenem Pigment präsentiert. Die Anthocyan-Farbtöne hängen auch von der Bodensäure der Pflanze ab. Dies bedeutet, dass Bäume in verschiedenen Teilen der Welt unterschiedliche Rot- oder Magentatöne aufweisen. In der Tat sind einige Baumarten sogar leuchtenden Rottönen ausgesetzt als andere, wie Ahorn, Kaugummi und Hartriegel.
Anthocyane kombinieren sich auch mit den anderen gelben und orangefarbenen Pigmenten im Blatt. Einige Baumblätter sind dann mehrfarbig und zeigen verschiedene Schattierungen von Gelb, Orange und Rot in einem einzigen Blatt.
Aber auch diese Pigmente werden sich irgendwann zersetzen und ein mattes Braun bleibt zurück.
Alles in allem werden die vielen Pigmente des Blattes, wenn es die Nahrungsmittelproduktion für den Baum stilllegt, von grün zu gelb, orange, rot und manchmal lila, bis es braun und tot ist.
Einige Wissenschaftler glauben auch, dass der Grund, warum Blätter ihre Farbe ändern, etwas mit ihrer Entwicklung zu tun hat und für den Baum nicht einmal mehr so nützlich ist. Sie gehen davon aus, dass die Farbe einst verwendet wurde, um bestimmte Insekten anzulocken, von denen einige inzwischen ausgestorben sind:
„Da sich Pflanzen sehr langsam entwickeln, sehen wir immer noch die Farben. Die Blattfarbe ist also ein fossiles Gedächtnis, das vor Millionen von Jahren existierte, aber jetzt keinen Zweck mehr erfüllt “, schlägt Bryan A. Hanson vor, Professor für Chemie und Biochemie an der DePauw University.
Aber wie bei allen schönen Phänomenen, die wir auf dieser Erde beobachten, kann die Wissenschaft nur so viel erklären, und der Rest ist nur reine Magie.