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2021.10.04

植物はなぜ紅葉するの?自然現象解明シリーズ7

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スタッフ名:岩崎春平

皆さんこんにちは!いつも休暇村裏磐梯のスタッフブログをご覧いただき誠にありがとうございます。
今回は秋といえば紅葉ということで、植物がなぜ紅葉するのかを解明していきます。どうぞお楽しみ下さい。
 

初めに

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木々が紅葉する理由を解明する前に、植物の葉がなぜ緑色なのかご存じでしょうか。小学生か中学生の時に習う(?) はずなのですが、植物には光合成を行うために葉緑体というものを葉に包含しています。その葉緑体はクロロフィルと呼ばれる緑色の色素で構成されるため植物の葉は緑色なのです。

紅葉する理由

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では、本題に戻ります。植物の紅葉には3種類の紅葉があります。葉が赤くなる紅葉、葉が黄色くなる紅葉、葉が褐色化する紅葉の3種類です。それぞれ理由が異なりますので3種類解明していきます!
落葉する理由
紅葉の根本には気温の低下や日照時間の短縮が挙げられます。それが何を意味しているのかというと、植物が光合成で得られるエネルギーが少なることです。光合成で得られるエネルギーが葉を維持する(枯れないように)エネルギーを下回ると効率が悪いですよね。したがって植物は葉を全て落とそうとします。
曽原湖のほとりに立つ赤が美しい木
赤くなる理由
上記の過程で植物は葉が落ちる前に葉緑体(緑の成分)を分解し、栄養として枝側への回収を試みます。しかし、葉緑体の分解過程で植物にとって有害な物質が生成されてしまします。その物質は日の光(青の光)を受けると活性化し植物の組織を破壊してしまいます。なので植物は、その組織の破壊を防ぐために、赤色の色素であるアントシアニンを生成します。アントシアニンが生成されると葉の表面が赤色になり葉が受ける光が赤色になるため有害物質の働きを制限できます。このようにして、葉に含まれる葉緑体が分解され回収されるまで葉を日の光から守るために紅葉が生じるのです。
磐梯山山頂付近の紅葉
黄色になる理由
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赤い紅葉の他にも黄色になる紅葉があります。
まず、葉が赤くなるのと同じように木々は葉緑体(緑の成分)の分解を試みます。葉が黄色になるイチョウなどは、葉にもともとカロテノイドという黄色の色素を包含しています。緑の要因である葉緑体が分解されることで元々の色である黄色が顕わになることで葉が黄色く紅葉するのです。
褐色になる理由
赤でも黄色でもない、葉が枯れたように褐色化する紅葉もあります。これは枯れているわけではなく黄色と同じように葉緑体が分解され葉から緑色が無くなることで、葉本来の色である褐色になるということです。
褐色になるもみじ
磐梯山中腹から見た褐色になる木々
葉を落とさない植物は紅葉しない?
葉を落とす植物は一般的に落葉樹と呼ばれ紅葉する植物はほとんどが落葉樹です。では、常に一年を通して葉が落ちない常緑樹は紅葉しないのでしょうか。答えはいいえです。常緑樹は1年を通して葉が付いている植物をさしますが、常緑樹も葉の入れ替わりがあります。古くなった葉は落ち新しい葉が生じます。葉によって寿命が異なるので一斉に落葉することが無いため紅葉が私たちの目につかないのであり、寿命を迎えた葉は葉緑体の分解が行われ紅葉しているのです。
褐色した木々と落ち葉
いかがだったでしょうか。
今回は紅葉の仕組みを解明させていただきました。何気なく見ている紅葉も色の違いやその仕組みを知ればもっと楽しくご覧になれるかもしれません。是非、本知識を携えて裏磐梯での紅葉狩りをしてみてはいかがでしょうか。
 
下記に前回までの解明シリーズを載せておりますので是非ご覧ください。
(これであなたも物知り博士です。笑)

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