好好的綠葉，為什麼天一冷就變成不同的顏色？最美科普來了_風聞

最近全國多地都迎來了降温、雨雪等天氣

隨着初雪的來臨

不少地方都出現了非常美麗的景象

白色的雪和各色的樹葉配在一起

這畫面↓

如果説白雪是冬天的標誌

那麼黃色的銀杏、火紅的楓葉

還有滿地的落葉

一定非秋天莫屬

欣賞這美景的同時不禁感到好奇

為什麼植物的葉子在春夏季節是綠色的

而天一冷就變色了

之後又掉落了呢？

快來一起了解這背後的奧秘

為什麼大多數植物的葉子是綠色的？

與大多數動物不同，不會“走動”的植物無法通過迅速改變自己的空間位置來尋找食物。為了獲取用於生長發育等生命活動的能量，植物需要利用來自太陽的光能。這種將光能轉化為植物可以利用的能量的過程，被稱為光合作用。

捕獲光能是光合作用的第一步。植物用於捕獲光能的“工具”，是能吸收可見光的色素。這些色素主要存在於植物的葉片中，可以分為兩類：

呈黃色至橙色的類胡蘿蔔素，含量較少。

葉綠素，含量較多，是光合作用捕光的“主角”。

葉綠素主要吸收藍紫光和紅橙光，而綠光不被它吸收。太陽光中的綠光或被葉片反射，或穿透葉片，所以大多數葉片呈綠色。

葉子也會“變老”？

“停車坐愛楓林晚”

“萬山紅遍，層林盡染”

秋天是我國北方一年中色彩最為斑斕的季節。與繁花盛開的春天、綠樹成蔭的夏天和銀裝素裹的冬天不同，北方的秋天之所以色調最豐富，是因為在秋天綠葉會逐漸變色。植物變色的過程轉瞬即逝，北風蕭蕭，變色後的葉子很快會隨風飛舞，最後落葉歸根。

樹葉的變色和掉落與人類的頭髮變白、脱髮是類似的嗎？

沒錯，生物個體有衰老的現象，葉片也會有衰老這一過程。

在特定環境因素，如秋季的低温和日照時間變短的誘導下，一些植物的葉片會受自身的調控而發生衰老，並伴隨一系列的生理生化變化。

它的直觀表現就是顏色的變化和葉片的脱落。“年老色衰”，是葉片不得不經歷的命運。植物葉片在顏色變化後，最終會從植物體上脱落，完成它的生命歷程。

綠葉變色，為什麼顏色不一樣？

葉片顏色的變化與色素的類型和含量的變化有關。在葉片衰老的過程中，一些色素逐漸減少，而一些新的色素可能會合成，所以葉片會從綠色轉變為其他顏色。

在葉片衰老的過程中，捕光的葉綠素含量會下降，所以葉子的綠色也會逐漸褪去；類胡蘿蔔素在這一過程中也會流失，但也仍有一些類胡蘿蔔素會保留於葉片中，這就使得一些葉片呈現出黃色。

在一些情況下，如毛白楊等一些植物在落葉前葉綠素未完全流失，葉子會呈現淺綠色或黃綠色。

一些植物的葉子之所以在落葉前變紅，是因為葉片合成了一類名為花青素苷（也稱花色素苷）的紅紫色色素。如果含有花青素苷的葉片中還殘存葉綠素，葉片將呈現褐色；如果葉片含有花青素苷和類胡蘿蔔素，將呈現出橙色。

有研究認為，花青素苷可以作為抗氧化劑，幫助植物抵禦逆境；或者可能幫助植物吸引鳥類，以散播果實和種子，利於繁衍子嗣。另有研究認為，花青素苷有“防曬霜”的功能，可以讓葉子在葉綠素降解後免受太陽光的傷害。

在一些植物裏，葉片的顏色變化是同步的，如一些杜鵑花科越橘屬植物；在另一些植物中，葉片顏色在不同個體，不同位置，甚至在一片葉子上的變化都是不均一的，如銀杏、元寶槭等。

哪些植物的葉子會變紅？

中國代表性的“紅葉植物”有漆樹科的黃櫨、槭樹科的雞爪槭、大戟科的烏桕、葡萄科的五葉地錦、阿丁楓科的楓香樹等。

變色的葉片為什麼會脱落？

在正常情況下，植物會通過脱落淘汰掉一部分衰弱的器官，這是植物自我調節的手段。在特定情況下，如遭遇乾旱、雨澇、營養失調時，葉片也會提前掉落。葉片在秋季脱落可以讓植物在冬季最大限度地減少能量和水分的流失。

脱落前，除了葉綠素，蛋白質和其他物質也會發生降解。這些降解後的物質仍“很有營養”，會被植物體重新吸收。隨後，葉柄基部的一些細胞會發生細胞壁的降解，從而使細胞分離。在外力的作用下，葉片就會發生脱落了。

所有多年生植物的葉子都會脱落嗎？

是的。前文所説的發生季節性葉片衰老和脱落的多年生植物，稱為落葉植物，它們大多生長於温帶和寒帶地區，如松科的落葉松屬植物、懸鈴木科的三球懸鈴木等。

另一類植物被稱為常綠植物，與落葉植物不同，其葉片衰老過程是不同步的，在一個時間段內僅有部分葉子發生衰老和脱落，如經冬不凋的松屬植物和中國南方的大多數多年生植物。

還有一類特殊的植物，雖然生長在熱帶或者亞熱帶，但會在很短的時間內完成落葉和新葉生長，叫做半落葉或半常綠植物，如桑科榕屬的黃葛樹等。

落葉植物雖然在寒冬裏蕭索孤零

別擔心

它們在第二年的春天仍會煥發生機

披上綠衣

“冬天來了，春天還會遠嗎？”

本文專家：蔣陳焜，北京大學生命科學學院，博士