Почему листья меняют цвет осенью?

Пройдите под клёном ясным октябрьским днём, и покажется, что всё дерево светится изнутри. Несколько недель назад оно было просто зелёным. Теперь оно сразу жёлтое, оранжевое и красное, а тротуар под ним выглядит так, будто кто-то опрокинул коробку с красками. Дерево не приносило новую краску откуда-то со стороны. Всё, что вы видите, либо было в листе с самого начала, либо сделано прямо на месте.

Короткий ответ

Лист зелёный потому, что он набит хлорофиллом, пигментом, который ловит солнечный свет, чтобы дерево могло делать сахар. Хлорофилл недолговечен. Его разрушает сам солнечный свет, поэтому всю весну и всё лето листу приходится производить его снова и снова. Рядом с ним всё это время прячутся каротиноиды, жёлтые и оранжевые пигменты, которые окрашивают и морковь. В июле их не видно просто потому, что зелёного намного больше.

Когда дни становятся короче и прохладнее, дерево начинает сворачивать работу листьев. В пособии, написанном профессором физиологии деревьев из Университета Пердью, объясняется, что оно медленно забирает из листьев азот и фосфор, чтобы хранить их зимой в побегах и ветках. Без них новый хлорофилл не образуется, старый распадается, и зелень блёкнет. Жёлтый цвет, который всё лето был под ней, наконец выходит на свет. Это и есть золото берёз, гикори и ясеней.

Откуда берётся красный

С красным всё иначе и гораздо удивительнее. Красных и фиолетовых пигментов, антоцианов, летом в листе обычно вообще нет. Гарвардский лес, исследовательский лес Гарвардского университета, пишет, что они активно создаются незадолго до листопада, и сообщает, что их вырабатывают около 70 процентов растущих там кустарников и деревьев.

Происходит это так. У основания каждого черешка образуется тонкий слой клеток: здесь лист со временем отделится от ветки. Согласно пособию Университета Пердью, этот слой перекрывает путь, по которому сахар уходит из листа, хотя вода ещё какое-то время в него поступает. Лист продолжает делать сахар на солнце, сахар оказывается в ловушке, и часть его превращается в антоциан. Поэтому на одном и том же дереве листья на солнечных ветках бывают красными, а в тени жёлтыми. Деревья, у которых нет нужных генов, не краснеют никогда: им доступны только жёлтый и бурый.

В чём люди часто ошибаются

Старая история гласит, что листья раскрашивает мороз: ущипнул за ночь, и они покраснели. На деле всё скорее наоборот. Пособие Университета Пердью называет убеждение, будто для хорошей осенней окраски нужен сильный мороз, просто неверным: заморозки убивают листья или сильно повреждают их раньше, чем пигменты успевают развиться, и картина выходит тусклее. Вторая ошибка в том, чтобы считать всю осеннюю окраску обычным уходом зелени, под которой открывается то, что было внизу. Для жёлтого это правда. Для красного нет: он новый.

Почему одна осень ярче другой

Жёлтые и бурые тона появляются каждый год, почти одинаковые. Меняется именно красный, потому что он зависит от погоды в эти последние недели. Пособие Университета Пердью и Колледж экологии и лесного хозяйства Университета штата Нью-Йорк сходятся в том, что помогает: прохладные ночи без заморозков. Университет Пердью добавляет к ним тёплые солнечные дни, ведь больше солнца значит больше сахара, а больше сахара значит больше красного.

Что до бурых дубовых листьев, их цвет дают танины, те же горьковатые вещества, которые окрашивают чай. Как и жёлтые пигменты, они были в листе всё время и становятся видны, когда остальные исчезают. Так что осеннее дерево показывает вам сразу три вещи: то, что оно прятало, то, что только что сделало, и то, что осталось. Неплохо для того, кто уже собирается упасть на землю.