لماذا تتغير ألوان أوراق الشجر في الخريف؟
هل تعلم لماذا تتغيّر ألوان أوراق الشجر في الخريف؟ ولماذا يتحوّل اللّون الأخضر القاتم إلى حلّة بهيّة من الأصفر، البرتقالي، والأحمر بالذّات؟
تحتوي معظم أوراق النّباتات على ثلاثة أنواع رئيسيّة من المركّبات الكيميائيّة المعروفة بإسم الخضاب (Pigments). هذه المركّبات تساعد النّباتات على استخلاص الطّاقة من ضوء الشّمس عن طريق عمليّة التّمثيل الضّوئيّ، وبالإمكان تصنيفها كالآتي:
1. الكلوروفيل (Chlorophyll): وهو المركّب الكيميائيّ الذي يلعب دورًا هامًّا ومركزيًّا في عمليّة التّمثيل الضّوئيّ، ويتميّز عن غيرِهِ من المركّبات الكيميائيّة بقدرتِهِ على إمتصاص الضّوء الأحمر والأزرق، وردّ أو عكس الضّوء الأخضر ممّا يعطي النّباتات حلّتها الخضراء في الرّبيع.
2. الكاروتين (Carotene): وهو مركّبٌ كيميائيّ يُعرَف أحيانًا بإسم الخضاب المساعد لأنّه يمتصّ الضّوء الأزرق والأخضر ويمرّر الطّاقة التي يكتسبها من إمتصاص فوتونات الضّوء إلى الكلوروفيل. وبما أنّ الكاروتين يمتصّ الضّوء الأزرق والأخضر فقط، فإنّه يردّ أو يعكس الضّوء الأصفر والبرتقالي. (الكاروتين متواجد بوفرة في الجزر، وهذا هو بالضّبط ما يُكسِب هذا النّبات الجذري لونه البرتقاليّ الزّاهي).
3. الأنثوسيانين (Anthocyanin): وهو مركّبٌ كيميائيّ آخر يساهم في منح النّباتات حلّة بهيّة من الأحمر، الأزرق، أو حتّى البنفسجي، بحسب درجة الحموضة (pH) المتواجدة في النّبتة.
الآن، معظم النّباتات تحتوي على هرمون نباتي يعرف بإسم الأوكسين (Auxin)، وهو مركّب كيميائيّ يتحكّم بطبقة خاصّة من الخلايا المتواجدة في ساق الورقة، وهذه الطّبقة تعرف بإسم طبقة الإنفصال (Abscission layer). في أثناء فصل الرّبيع أو فصول النموّ الإعتياديّة، يمنع هرمون الأوكسين هذه الطّبقة من التشكّل وسدّ الأنابيب الصّغيرة التي تربط الورقة بالجهاز الدّوريّ (Circulatory system) الذي يزوّد الورق بالماء والسكّر.
ولكن في الخريف، عندما يقصر وقت النّهار وتزداد برودة الجوّ، تتوقّف النّباتات تدريجيًّا عن إنتاج هرمون الأوكسين، ممّا يسمح لطبقة الإنفصال بالتشكّل ومنع وصول الماء، المغذّيات، والسكّر إلى أوراق الشّجر. عندما يحدث ذلك، يبدأ الكلوروفيل بالتحلّل سريعًا، ممّا يعني أنّ الأوراق ستفقد لونها الأخضر القاتم، وستعكس بدلاً من ذلك الألوان الدّافئة مثل الأحمر، الأصفر، والبرتقالي.. وذلك لأنّ الكاروتين والأنثوسيانين سيحافظان على تركيبتهما الكيميائيّة.
المصادر (لمزيد من القراءة والمعلومات):
Freeman, Scott, and Healy Hamilton. Biological Science. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall, 2005. Print.
http://www.news.wisc.edu/14279
