Điều gì khiến cây rụng lá vào mùa thu? Đó là sự tương tác phức tạp giữa di truyền, ánh sáng và nhiệt độ. Bắt đầu từ cuối mùa hè, nhiều loài thực vật rụng lá, bao gồm cả cây gỗ và cây bụi, chuyển sang màu sắc rực rỡ và rụng lá. Để hiểu được bí ẩn đằng sau chương trình mùa thu hàng năm này, bạn phải khám phá những nhà máy kỳ diệu bên trong lá của cây.
Các yếu tố báo hiệu thực vật sắp rụng
Điều gì khiến cây rụng lá vào mùa thu? Câu trả lời nằm ở di truyền và phản ứng của thực vật với môi trường.
Diệp lục
Trong mỗi tế bào của lá cây có một chất gọi là diệp lục. Đó là lý do khiến lá có màu xanh. Chất hóa học có tên là diệp lục tương tác với nước, carbon dioxide và ánh sáng mặt trời để tạo ra carbohydrate đơn giản mà cây cần để sinh trưởng và phát triển.
Vào mùa xuân và mùa hè khi có nhiều ánh nắng và nhiệt độ ấm áp, lá cây chứa nhiều diệp lục. Nó che đi các màu sắc hoặc sắc tố khác được tìm thấy trong lá. Tùy thuộc vào loại cây, lá có thể chứa hai loại sắc tố hóa học khác với lượng khác nhau: carotenoids và anthocyanins.
Ánh nắng
Khi những ngày hè tàn dần, thời lượng ánh sáng ban ngày và góc chiếu của mặt trời thay đổi khi trái đất di chuyển trong không gian. Thực vật có thể cảm nhận được những thay đổi nhỏ nhặt này từng ngày. Khi ngày ngắn lại, việc thiếu ánh sáng mặt trời bắt đầu báo hiệu sự suy giảm sản xuất lương thực.
Nhiệt độ
Cùng với ít ánh nắng hơn, nhiệt độ bắt đầu hạ nhiệt. Khi nhiệt độ ban đêm trở nên mát hơn, điều này cũng báo hiệu thực vật ngừng hoặc làm chậm quá trình sản xuất thức ăn. Khi quá trình sản xuất chất diệp lục ngừng hoàn toàn, các carotenoid và anthocyanin bên trong lá cây sẽ lộ rõ.
Lá Rụng
Sự kết hợp giữa việc ngừng sản xuất chất diệp lục, ít ánh sáng mặt trời hơn và nhiệt độ mát mẻ hoạt động giống như một công tắc trong hệ thống di truyền của thực vật. Nó chuyển sang vị trí "tắt" và báo hiệu cho những chiếc lá ngừng phát triển và sản xuất thức ăn. Đầu tiên, việc sản xuất chất diệp lục dừng lại. Giờ đây, các anthocyanin và cartenoid bị che phủ hiện có thể nhìn thấy được, để lộ lớp áo ngoài màu đỏ tươi, đỏ thẫm, đất son và vàng vàng ẩn giấu của lá. Tuy nhiên, theo thời gian, lá không còn sinh ra năng lượng nữa, cây sẽ giải phóng năng lượng và lá rơi xuống đất.
Sự khác biệt của lá ở cây thường xanh
Cây rụng lá và cây bụi rụng lá vào mùa thu như một biện pháp bảo vệ. Lá của chúng mềm và nhiệt độ lạnh sẽ giết chết chúng. Nước chảy qua những chiếc lá mỏng manh của chúng sẽ đóng băng, ngừng sản xuất năng lượng. Cây thường xanh và cây bụi, hoặc những cây giữ được lá xanh qua mùa đông, duy trì một lớp sáp dày trên mỗi lá kim. Lớp phủ sáp này bảo vệ lá khỏi cái lạnh.
Có sự khác biệt bên trong những chiếc lá nữa. Các hóa chất đặc biệt hoạt động như một loại chất chống đông trong lá kim thường xanh để giữ cho chất lỏng chảy qua cây không bị đóng băng. Do đó, cây thường xanh có thể duy trì lá (kim) của chúng trong suốt những tháng mùa đông khắc nghiệt trong khi những cây rụng lá phải rụng lá.
