PDA

نسخه کامل مشاهده نسخه کامل : دلایل علمی تغییر رنگ درختان در فصل پاییز/ برگ‌ریزان به دنبال تغییرات متابولیسمی



M o h a m m @ d
24-09-2014, 11:45
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.



[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] مهر، 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.

Ro mina
24-09-2014, 12:44
سالهاست كه دانشمندان سعي بر آن دارند كه تغييرات اتفاق افتاده در درختان و بوته ها را در فصل پاييز درك كنند. با وجود اينكه ما جزئيات آن را نمي دانيم، اما به اندازه كافي كه بتوانيم اساس آن را توضيح دهيم و به شما كمك كنيم تا از طبيعت برگ ريزان رنگارنگ پاييز لذت ببريد، مي دانيم. سه فاكتور در رنگ برگ درختان اثر دارد كه عبارتند از رنگدانه هاي برگ، طول شب و آب و هوا. زمان تغيير رنگ و افتادن برگ درختان عموما با تقويم كنترل مي شود كه دليل آن هم طولاني شدن طول شب است. هيچكدام از تاثيرات محيطي ديگر مثل باران، دماي هوا و ذخيره غذايي و غيره نمي توانند تغييري ايجاد كنند بگونه اي كه افزايش طول مدت شب تاثير اساسي دارد. زماني كه روزها كوتاه مي شود و شب ها بلند تر و سرد تر مي شوند، پروسه هاي بيوشيميايي در برگ شروع مي شود كه آغازي براي نقاشي كردن منظره زيباي طبيعت پاييز توسط جعبه رنگ نقاشي است.

رنگ هاي پاييزي از كجا آمده اند؟
رنگ نياز به رنگدانه دارد و سه گونه مختلف در رنگ هاي پاييزي دخيل هستند .

كلروفيل

به برگ رنگ پايه سبز مي دهد كه براي فتوسنتز مورد نياز است. واكنش شيميايي كه به گياهان اين امكان را مي دهد تا از نور خورشيد استفاده كنند تا غذاي موجود را به قند تبديل كنند. درختان در نواحي معتدل اين قند را براي دوران زمستان ذخيره مي كنند.

كاروتنوئيد ( رنگدانه زرد)
رنگ زرد، نارنجي و قهوه اي و همچنين رنگ هاي موجود در هويج، ذرت و نرگس و همچنين خوراكي هايي از تيره شلغم و كلم با ريشه زرد، گل آلاله و موز را ايجاد مي كند.

آنتوسيانين:
رنگ يوزبري، سيبهاي قرمز، انگور بي دانه، ذغال اخته، گيلاس، توت فرنگي و آلو برقاني از اين آنزيم است. اين آنزيم محلول در آب است و به صورت يك مايع آبكي در سلولهاي برگ ظاهر مي شود.

آب و هوا چگونه روي رنگ ها در پاييز اثر مي كند؟
ميزان درخشندگي رنگ ها در فصل پاييز توسعه مي يابد و به شرايط آب و هوايي بستگي دارد كه منجر به كاهش ميزان كلروفيل II در برگ درختان مي شود. دما و رطوبت نقش بسيار مهمي را ايفا مي كنند.. با پيشرفت گرما و روز هاي آفتابي ولي خنك و همچنين شبهاي خنك و خشك ته رنگ خاصي در برگ ها مشاهده مي شود. در اين روزها شكر زيادي در برگ ها توليد مي شود اما در شبهاي سرد با بسته شدن رگ ها در برگ ها از حركت شكر ها جلوگيري مي شود. در اين موقعيت قندها و نور شديد باعث مي شود رنگدانه هاي آنتو سيانين توليد شود و در نهايت باعث به وجود آمدن ته رنگ هاي قرمز، بنفش و جگري شود. چون رنگدانه هاي زرد و طلايي هميشه در برگ وجود دارند و اين رنگ ها بطور كامل تا سال بعد نيز در برگ باقي مي مانند. همچنين ميزان رطوبت خاك در رنگ درختان پاييزي موثر است. درست مانند هوا، رطوبت خاك نيز هر سال با سال بعد متفاوت است. در اواخر بهار يا اواسط تابستان كه هوا خشك است، تغيير رنگ درختان پاييزي براي چندين هفته به تعويق مي افتد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]) :n16::n18:

Alireza SM
24-09-2014, 12:46
به طور خلاصه تر میشه اینطوری گفت:

رنگ هر چیزی بستگی به این داره که کدوم بخش از نور مرئی رو جذب و کدوم بخش ها رو بازتاب میکنه. اگه چیزی سبز رنگ هست به این دلیله که نور با طول موج در محدوده نور سبز رنگ رو بازتاب میکنه و بقیه طول موج ها رو تقریبا کامل جذب میکنه. برگ های درختان که سبز هستند دارای مقدار زیادی کلروفیل هستند که این کلروفیل ها نور هایی مثل نور آبی و قرمز و زرد و ... رو جذب میکنند و نورهایی در محدوده نور سبز رنگ رو بازتاب میکنند.
در تابستان کلروفیل های فعال زیاد هستند ولی از پاییز کاهش پیدا میکنند. به همین دلیل رنگ های برگ ها در تابستان و پاییز فرق میکنن. البته بعضی گیاهان و یا بعضی قسمت های گیاهان هم هستند که به جای کلروفیل رنگیزه های دیگه ای در داخل واکوئل سلول هاشون دارن و قسمت های مختلفشون به رنگ های سرخ و آبی و بنفش و زرد و ... دیده میشه.