لماذا يتغير لون أوراق الأشجار في فصل الخريف؟ ولماذا تتعدد الألوان بين الأصفر والأحمر؟

طقس العرب - أكثر ما يشتهر به فصل الخريف هو تغير ألوان أوراق الأشجار والنباتات وتساقط بعضها، حيث تكتسي الأرض بحلة خريفية ملونة، وتستعد الأشجار لاستقبال الطقس البارد، لكن ما الذي يحدث داخل النبات حتى تغير ألوانها في فصل الخريف؟ وكيف تعرف الأشجار بدخول فصل الخريف حتى تبدأ بالتحول؟

سبب اللون الأخضر لأوراق النباتات

يعود سبب اللون الأخضر لأوراق الأشجار إلى مادة الكلوروفيل التى توجد داخل خلايا جميع النباتات، وتلعب مادة الكلوروفيل دورًا أساسيا في عملية التمثيل الضوئي، حيث تمتص مادة الكلوروفيل ضوء الشمس وتعطي الورقة الطاقة التي ستستخدمها لانتاج السكريات البسيطة بوجود ثاني أكسيد الكربون من الهواء، والماء القادم من التربة عبر الجذور.

هذه السكريات هي أساس غذاء النبات، والمصدر الوحيد للكربوهيدرات اللازمة للنمو والتطور، وفي عملية تصنيع الغذاء، تتحلل مادة الكلوروفيل، وبالتالي يتم "استهلاكها" باستمرار، ومع ذلك ، خلال موسم النمو، يقوم النبات بتجديد الكلوروفيل بحيث تبقى كمية المادة الخضراء مرتفعة، وهذا ما يحدث غالبًا خلال أشهر الربيع والصيف، بحيث يهيمن اللون الأخضر للكلوروفيل ويخفي ألوان أي أصباغ أخرى قد تكون موجودة في الورقة، لذلك تظهر أوراق الأشجار في الصيف باللون الأخضر المميز.

تغير لون أوراق الأشجار في الخريف

يبدأ فصل الخريف في نصف الكرة الشمالي بعد يوم الاعتدال الخريفي الذي يصادف يوم 22 أو 23 سبتمبر من كل عام، وخلال الخريف، تقصر ساعات النهار وتنخفض درجات الحرارة، فيتم إغلاق الأوردة التي تحمل السوائل داخل وخارج الورقة تدريجياً، حيث تتشكل طبقة من خلايا الفلين الخاصة عند قاعدة كل ورقة.

مع تطور طبقة الفلين هذه، تقلل كمية الماء والمعادن في الورقة، تبدأ العملية ببطء في البداية ثم تصبح أسرع، وخلال هذا الوقت، تبدأ كمية الكلوروفيل في الورقة في الانخفاض، وينخفض انتاج الغذاء فتبدأ النباتات تتغذى على الطعام الذي صنعته في فصل الصيف، وعندما تنهار مادة الكلوروفيل وتتحلل، يتلاشى الخضار وتظهر الألوان الأخرى الموجودة في الأوراق، مثل: الأصفر والبرتقالي والأحمر.

اقرأ أيضا: لماذا تتساقط أوراق الأشجار في الخريف؟!

سبب تعدد ألوان أوراق الأشجار في الخريف بين الأصفر والأحمر والأرجواني

عند تحلل مادة الكلوروفيل الخضراء المهيمنة، تظهر الأصباغ الأخرى في الأوراق من الزانثوفيل الأصفر وبيتا كاروتين البرتقالي، فهذه الأصباغ موجودة على مدار العام. 

أما أوراق الخريف الحمراء ودرجات اللون الأرجواني، فتظهر من صبغة تسمى الأنثوسيانين، والتي لا تتوافر على مدار العام بل يتم انتاجها مع أوائل الخريف، ويعتمد تكوينها على تكسر السكريات بوجود الضوء الساطع مع انخفاض مستوى الفوسفات في الورقة، وكلما زاد سطوع الضوء خلال هذه الفترة، زاد إنتاج الأنثوسيانين وزاد إشراق الألوان الناتجة.

والفوسفات له دور حيوي في تكسير السكريات التي ينتجها الكلوروفيل، لذلك يرتفع الفوسفات خلال موسم النمو الصيفي، ولكن في الخريف، ينتقل الفوسفات، إلى جانب المواد الكيميائية والمغذيات الأخرى، من الورقة إلى ساق النبات ليتم تخزينها هناك، وعندما يحدث هذا ، تتغير عملية تكسير السكر ، مما يؤدي إلى إنتاج أصباغ الأنثوسيانين.

والصبغة الحمراء "الأنثوسيانين" هي من مضادات الأكسدة الواقية، والتي تساعد الشجرة على مقاومة الظروف القاسية خلال فصل الخريف والشتاء، لكن الأوراق تتحول في النهاية إلى اللون الأصفر وتسقط، ومن الأمثلة على الأشجار التي تتحول أوراقها الى اللون الأحمر شجرة "القيقب الأحمر".