چرا برگ درختان به طور همزمان تغییر رنگ می دهند و می ریزند؟

با خزان طبیعت‌، برگ درخت‌ها تغییر رنگ می دهد

 

چرا برگ درختان به طور هم زمان شروع به ریختن می‌کند؟

-- علت تغییر رنگ برگ درختان در پاییز

با خزان طبیعت‌، برگ درخت‌ها هم یکی یکی زرد و قرمز و نارنجی می‌شوند. انگار با یک فرمان همزمان رنگ عوض می‌کنند و بعد برگ‌ها شروع می‌کنند به ریختن. فکر می‌کنید این هم نوایی عظیم چطور در طبیعت اتفاق می‌افتد؟

 

شاید این قضیه در ظاهر خیلی برای ما عادی شده، چون هر سال فصل پاییز که می شود، همه از درختان انتظار برگریزان دارند و هر بهار همه انتظار شکوفه، اما درختان پای هیچ برگه‌ای را امضا نکرده‌اند، که وظیفه‌ای این چنینی را بدون کم و کاست انجام دهند. اصلاً چرا باید برگ‌ها، این کارخانه‌های غذاسازی درختان‌، همه با هم و در یک مدت معلوم از آن جدا شوند؟

این پدیده یکی از پدیده‌های علمی شگرف روی کره زمین است، که سال‌ها و سال‌ها طول کشید تا دانشمندان پرده از راز آن برداشتند. همه ما می‌دانیم که نور خورشید به‌عنوان منبع اصلی انرژی‌زایی زمین همیشه در حال تابش و پرتو افکنی است و طیف نورسفید که در طول موج‌های معینی قرار دارد، عمومی‌ترین امواجی است که در زندگی روزمره ما نقش اساسی بازی می‌کنند. هر کدام از اجزای طیف نورسفید از بنفش تا قرمز در فعل و انفعالات حیاتی نقش خاصی را به‌عهده دارند، مثلاً اشعه‌های قرمز آن که شامل قرمز، نارنجی ، زرد و سبز است گیاهان را وادار به رشد و نمو و تولید مثل می‌کند به‌خصوص مادون قرمز که نقش اصلی دارد و در عوض اشعه‌های آبی مرکب از بنفش نیلی و آبی از رشد و نمو سلول‌ها جلوگیری می‌کند، تا حدی که اشعه ماورای بنفش اثرات مخرب و زیانباری روی گیاهان دارد.

 

جالب این که اشعه های قرمز در فصل بهار به نهایت میزان خود می‌رسند و اشعه‌های آبی در فصل پاییز. و این طور است که اشعه‌های قرمز در بهار گیاهان را به فتوسنتز و رشد و نمو بیشتر وادار می‌کنند و این برگ‌های لطیف سبز رنگ از دل شاخه‌های قهوه‌ای و سیاه بیرون می زنند و در زمستان به‌دلیل اشعه‌های آبی و تأثیرات مخرب آن کلروپلاست ها یکی یکی رنگ می‌بازند و به کرومو، پلاست تبدیل می‌شوند که با رنگیزه‌های گزانتوفیل (زرد) ولیکوپن (قرمز) این منظره‌های زیبا را برای ما رنگ آمیزی می‌کنند.

 

نور به طور مستقیم در جدا شدن برگ از درخت نقش ندارد

 

-- علت ریختن همزمان برگ درختان

جدا شدن برگ‌ها یک طرح طولانی مدت زیستی است. درست است که نور به درخت‌ها فرمان رنگ عوض کردن می دهد، اما ریختن برگ‌ها اصلاً تقصیر نور نیست، یعنی حداقل نور به طور مستقیم در جدا شدن آنها نقش ندارد. به محض این که کار ساخت و ساز و تولید مواد غذایی در پی از بین رفتن کلروفیل‌ها در برگ‌ها قطع می‌شود، لابلای سلول‌های گیاهی هم چیزهایی شروع به فعالیت می‌کنند. در گیاهان هم مثل بدن ما موادشیمیایی به نام هورمون، سنتز می‌شوند که فرمان‌های خاصی را به اندام‌های مختلف می‌رسانند.

 

هورمون‌های برگ‌ریزی درخت پیامی را به دیواره‌های بین سلولی گیاهان صادر می‌کنند. بین سلول‌های گیاهی (برخلاف سلول‌های جانوری که هیچ دیواره‌ای وجود ندارد) دیواره سلولی از جنس پکتوسلولزی است که وقتی فرمان افتادن برگ صادر می‌شود، این دیواره متلاشی و از هم جدا می‌شود. (وقتی دانه‌های به را داخل آب قرار می‌دهیم، این دیواره با ایجاد حالت ژله‌ای در آب حل می‌شوند و چنین اتفاقی اینجا هم می‌افتد). پس پیوستگی بین سلول‌ها از بین می رود، این طور می شود که ارتباط دمبرگ کم کم با شاخه قطع می‌شود، طوری که تنها به وسیله آوندها با هم ارتباط دارند، یعنی تنها شاهرگ حیاتی و آخرین نقطه اتصال.

 

در مجراهای آوندی هم دیواره هایی به اسم تیل راه این شریان‌های حیاتی را می‌بندد و عبور و مرور موادغذایی تعطیل می‌شود و اینجاست که ارتباط فیزیولوژی برگ به طور کامل از ساقه قطع می‌شود و برگ در چنین حالتی براثر نیروی ثقل یا وزش کوچکترین نسیمی از ساقه جدا می‌شود.

 

اشعه های قرمز نور خورشید در فصل بهار به نهایت میزان خود می‌رسند و اشعه‌های آبی در فصل پاییز

 

با سقوط برگ جدار سلولهای آن بخش از لایه جداکننده که روی ساقه باقی مانده، از سوبرین (چوب پنبه) انباشته می‌شود، که همین ماده محل زخم ناشی از این سقوط را به‌طور کامل در ساقه می پوشاند. حتما می دانید که همه درختان هم خزان نمی‌کنند. در واقع تنها درختانی خزان می‌کنند که در طول دوره یکساله زندگی خود چند ماهی را در استراحت کامل به‌سر می‌برند. جالب این که این گیاهان به سرما احتیاج دارند؛ یعنی باید تا یک درجه خاص و طی زمان خاص سرما ببینند، تا این نیاز آنها برطرف شود و دوباره آماده رشد و نمو در آینده شوند.

 

درختانی که در جنگل‌های استوا هستند، هیچ وقت خزان نمی‌کنند آنها نیاز سرمایی هم ندارند. به چنین درختانی همیشه سبز می گویند. البته این به آن مفهوم نیست که برگ آنها هیچ وقت نمی‌ریزد، بلکه در آنها ریزش برگ به‌صورت تدریجی انجام می‌شود حتی بعضی درختان در ۲ نوع خزاندار و غیرخزاندار، دیده می‌شوند، مثل بعضی مرکبات، یعنی شرایط آب و هوایی هم می‌تواند روی این عادت رشدی آنها مؤثر باشد. با وجود این که درختان در فصل سرما به خواب فرو می‌روند، فعل و انفعالات زیستی زیر این پوسته‌های سخت هرگز متوقف نمی‌شود، تا زمانی که در بهار اولین اشعه‌های قرمز خورشید دوباره آنها را وادار به شکوفه دادن و جوانه زدن کند.
منبع : roshd.ir

ویدیو مرتبط :
در پاییز کوچک من درختان فقط یک برگ داشتند

---

خواندن این مطلب را به شما پیشنهاد میکنیم :

دلایل علمی تغییر رنگ درختان در فصل پاییز

دلایل علمی تغییر رنگ درختان در فصل پاییز
هر فصلی از سال را می توان با رنگ و ویژگی های بخصوصی به یاد آورد. فصل پاییز یادآور رنگ های زرد و نارنجی و برگ ریزان های زیباست. اما چه دلایل علمی در پس این وقایع نهفته اند.

کمتر کسی وجود دارد که دلباخته زیبایی های فصل پاییز نباشد. پاییز را به تابلوی نقاشی تشبیه می کنند که برترین رنگ ها در آن استفاده شده است. از زیبایی های این فصل می توان به تغییر رنگ برگ درختان، برگ ریزان، کوتاه شدن روز و فرا رسیدن هوای سرد اشاره کرد. اما چه دلیل علمی را می توان برای وقایع رخ داده، عنوان کرد؟

علت تغییر فصل ها در چیست؟
قبل از اینکه تغییرات جوی و فرآیندهای شیمیایی فصل پاییز را مورد بررسی قرار دهیم، به علت تغییرات فصلی پرداخته می شود. در قرن های گذشته، ستاره شناسان بر این باور بودند که تغییر جایگاه خورشید در آسمان باعث تغییر فصل ها می شود اما در سال های بعد، انسان پی به علت تغییر فصول برد. زمین در مسیر بیضی شکلی به دور خورشید در حال چرخش است و به صورت همزمان حول مداری که نسبت به سطح مداری اش شیب دار است نیز در حرکت است اما با وجود این شیب باز هم نیم کره های مختلف زمین در طول سال قادر به دریافت نور خورشید هستند اما تغییر آن شدت یا تابش فصل های بهار، تابستان، پاییز و زمستان را رقم می زند.

با فرا رسیدن فصل پاییز، درختانی که پیش از این به عمل فتوسنتز می پرداختند، فعالیت های خود را متوقف و مواد غذایی را در ریشه های خود ذخیره می کنند تا برای این فصل آماده شوند.

تغییر رنگ برگ ها
درختان به دلیل قرار گیری در نقاط و عرض های جغرافیایی متفاوت با چهار فصل روبرو می شوند تا در هر فصل لباس مخصوص خود را به تن کنند. آغاز فصل پاییز و کاهش دمای هوا تاثیر قابل توجهی بر فرآیندهای گیاهان و درختان دارد. در این فصل دیگر فعالیت برگ به پایان رسیده و کلروفیل که تغییر رنگ برگ ها را برعهده دارد به مواد متنوعی که از آنها ترکیب شده، تجزیه یافته و مواد غذایی را برای استفاده در بهار به تنه درختان منتقل می کند. در حفره های سلولی برگ ها نوعی ماده آبکی باقی می ماند که حاوی قطرات چربی، بلور و تعداد محدودی اجسام زرد رنگی است که نور را منعکس کرده و باعث زرد شدن برگ درختان می شود.

 

اما از سوی دیگر، برگ درختان پاییزی به رنگ های مختلفی مبدل می شوند. در پاسخ به چگونگی ظهور چندین رنگ در طیف های زرد یا قرمز باید گفت، تمامی برگ ها از رنگدانه های زردی برخوردارند که با کاهش فعالیت کلروفیل قدرت مضاعفی می یابند. سپس میزان قند موجود در برگ ها بیش از آن حدی است که بتواند به درون درخت یا برای ذخیره سازی منتقل شود. در نتیجه، ترکیب شیمیایی قند با سایر مواد موجود در برگ ها رنگ های متنوع و زیبایی را به وجود می آورد مانند طیف های مختلفی از رنگ قرمز (قرمز روشن، قرمز تیره، قرمز مایل به قهوه ای و ...)
اما دلایل مختلف دیگری نیز برای قرمز شدن برگ های درختان ارائه می شود که از آن میان می توان به مواردی مانند تولید رنگدانه های سرخ برای مبارزه با حشرات توسط درختان اشاره کرد.

آغاز برگ ریزان پاییزی پس از تغییر رنگ برگ ها
در مدت زمانی که برگ های درختان در حال تغییر هستند، برگ ریزان آنها نیز شروع می شود. تغییرات متابولیسمی سبب تجزیه و تحلیل دیواره سلولی می شود تا سلول ها بدین طریق بتوانند از یکدیگر جدا شده و در نهایت اتصال آوندی شکسته می شود تا برگ ها بتوانند با وزش باد یا سنگینی برگ از درخت افتاده و فصل برگ ریزان آغاز شود. درختان در فصل پاییز برگ های خود را از دست می دهند تا به پیشواز زمستان رفته و با آغاز بارش برف و باران، شاخه های درختان دچار سنگینی نشوند.

 

برگ هایی که دوباره به خاک بر می گردند
برگ های ریخته شده حاوی مقادیر زیاد و ارزشمندی از نیتروژن و فسفر هستند که جزئی از خاک محسوب می شوند. استفاده از برگ ها نه تنها باعث تغذیه درختان می شود بلکه به دلیل دارا بودن مواد ذکر شده می تواند در فصل تابستان یا زمستان به یاری درختان نیز بشتابد و آنها را از دماهای مختلف حفظ کند.
منبع : mehrnews.com