紅葉のメカニズム：風流韻事：SSブログ

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紅葉のメカニズム　[nature] [編集]

木々の葉が色付き、秋から冬へと季節が移って行くのを感じます。

この紅葉（コウヨウ）という現象は植物が冬や乾季を乗り越えるために身に付けた巧妙な仕組みと関係しています。植物が厳しい寒さや乾燥から身を守るためには自分自身の代謝量を減少させる必要がありました。そのため、落葉樹は自ら葉を落として一時的に身軽になる道を選びました。一種のアポトーシスですね。落葉樹は気温が低くなると（熱帯の落葉樹は雨量が少なくなると）、枝と葉の間に柔細胞からなる離層という隔壁のような物を作ります。柔細胞はもろいので、そこから葉がポトリと落ちるのです。これが落葉です。果実や花が落ちるのも同じ仕組みによるものです。

では、どうして葉が落ちる前に色が変わるのでしょうか。植物の葉が黄色や赤に変わる現象を一般にコウヨウ（紅葉）と言いますが、実はイチョウなどが黄色くなるのとカエデなどが赤くなるのとでは発色メカニズムに若干の違いがあります。従って、一口にコウヨウと言いますが、正確には「黄葉」と「紅葉」は区別して扱うべきなのです。

葉が黄色くなる「黄葉」の仕組みは次のようになります。元々、植物の葉にはカロチノイドという黄色い色素とクロロフィルという緑の色素があります。葉の中にクロロフィルが多く含まれている時には葉の色は緑や黄緑色に見えます。ところが、気温が低くなり、日照時間が短くなると、落葉樹は落葉の準備を始めます。この時、もう不要になったクロロフィルは分解されてしまいます。従って次第に緑色が失われ、後に残ったカロチノイドの黄色が目立ってくるという訳です。

葉が赤くなる「紅葉」の仕組みはどうでしょうか。冬が近づいてクロロフィルが分解されるところまでは「黄葉」と同じです。一方、落葉に備えて枝と葉の間には離層ができていますので、葉から枝への養分の流れが途絶えてしまいます。つまり、葉の中には光合成によって作られていた糖分がたくさん溜まる結果となります。すると、カエデなどの葉ではこの豊富な糖分と、分解されたクロロフィルが化学反応を起こしてアントシアンと言う赤い色素を生成します。この働きにより、落葉前に葉が赤くなって行くのです。アントシアンを生成する化学反応には特殊な酵素と光が必要であると言われています。従って、この酵素を作る遺伝子を持った植物が「紅葉」するという訳です。天気の良い日が続くと紅葉が鮮やかになるという理由もこのアントシアン生成過程から説明できます。

前置きが長くなりましたが、それでは「紅葉」の写真からご覧下さい。ちなみに、「紅葉」と書いてモミジとも読みますが、モミジはカエデのうち、特に葉の切れ込みが深い物を指すようです。赤い色を揉み出すように変色することから、「揉み出ず（もみいず）」となり、「紅葉づ（もみづ）」を当てたのではないかと言われています。カエデ（楓）はその形から「蛙手（かえるで）」が語源であるようです。

次回は「黄葉」の写真を集めてみる予定です。