Κάθε χρόνο, το φθινόπωρο διεγείρει τις οπτικές μας αισθήσεις παρουσιάζοντάς μας μια απίστευτη ποικιλία από χρώματα τα οποία δε χορταίνουμε να κοιτάμε. Φλογερά κόκκινα, χρυσοκίτρινα και κεχριμπαρένια φύλλα πέφτουν από τα δέντρα, στοιβάζονται ανομοιόμορφα στα πεζοδρόμια και δημιουργούν εκείνα τα στρώματα νεκρών φύλλων. Μας δημιουργούν την ακατανίκητη επιθυμία (στην οποία δε μπορούμε να αντισταθούμε) να τα περπατήσουμε ανάμεσά τους και φυσικά να τα κλοτσήσουμε ψηλά! Αλλά γιατί τα φύλλα υποβάλλονται σε αυτή τη δραματική χρωματική μετάβαση που ευχαριστεί τους λάτρεις του φθινοπώρου κάθε χρόνο; Ας το ερευνήσουμε…
Καθ’ όλη την καλλιεργητική περίοδο, τα φύλλα οφείλουν το πράσινο χρώμα τους σε μια ουσία που μας είναι γνωστή ως χλωροφύλλη. Η χλωροφύλλη βρίσκεται μικρές δισκοειδές δομές που ονομάζονται χλωροπλάστες και οι οποίοι είναι διεσπαρμένοι στα φυτικά κύτταρα. Τα μόρια της χλωροφύλλης απορροφούν το κόκκινο και μπλε μήκος κύματος του φωτός από τον ήλιο αλλά σχεδόν καθόλου πράσινο, πράγμα που σημαίνει πως τα πράσινα μήκη κύματος αντανακλούνται πίσω στα μάτια μας και ως εκ τούτου βλέπουμε τα φύλλα πράσινα. Η χλωροφύλλη είναι ουσία απαραίτητη για τη φωτοσύνθεση, η διαδικασία δηλαδή κατά την οποία το ηλιακό φώς μετατρέπεται σε χημική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας η χλωροφύλλη εγκλωβίζει το φως από τον ήλιο, το οποίο χρησιμοποιείται ως παροχέας ενέργειας για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα και του νερού σε οξυγόνο και υδατάνθρακες (οι υδατάνθρακες χρησιμοποιούνται ως τροφή για το φυτό). Επειδή όμως η χλωροφύλλη είναι σχετικά ασταθής συνεχώς κατανέμεται μεταξύ των κυττάρων. Προκειμένου λοιπόν το πήγμα αυτό να διατηρηθεί σε επαρκή ποσότητα μέσα στα φύλλα συνεχώς συντίθεται μέσω μιας διαδικασίας που απαιτεί ηλιακό φώς και υψηλές θερμοκρασίες.
Τα φύλλα στην πραγματικότητα περιέχουν πολλά άλλα πήγματα, αλλά μόνο η χλωροφύλλη βρίσκεται σε αφθονία κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου γι’ αυτό και παραμένουν πράσινα την άνοιξη και το καλοκαίρι. Την καλλιεργητική περίοδο μια ορμόνη που ονομάζεται αυξίνη, εμποδίζει την αύξηση ενός ειδικού φελλώδους στρώματος κυττάρων που ονομάζεται στοιβάδα αποκοπής. Στα τέλη του καλοκαιριού ή στις αρχές του φθινοπώρου οι μέρες ξεκινούν να μικραίνουν και οι νύχτες κρατούν περισσότερο. Τα φυτά είναι ευαίσθητα κατά τη διάρκεια του σκότους και όταν οι νύχτες φτάσουν σε ένα συγκεκριμένο σημείο δίνεται το έναυσμα τέλους για την παραγωγή της αυξίνης. Η ελάττωση της συγκεκριμένης αυτής ορμόνης, επιτρέπει στο φελλώδες στρώμα κυττάρων (στοιβάδα αποκοπής) να σχηματιστεί στο στέλεχος της βάσης κάθε φύλλου και έτσι με αυτόν τον τρόπο διακόπτεται η παροχή νερού και θρεπτικών ουσιών προς τα φύλλα. Επιπλέον εμποδίζει τη μεταφορά των υδατανθράκων από τα φύλλα στο υπόλοιπο φυτό. Όταν συμβεί αυτό τα φύλλα σταματούν να ανασυνθέτουν χλωροφύλλη και καθώς αυτή μειώνεται τελικά εξαφανίζεται από τα φύλλα σχετικά γρήγορα.
Αυτό γίνεται όταν αρχίσουμε να βλέπουμε τις χρωματικές μεταβάσεις στα φύλλα. Η χλωροφύλλη συνήθως καλύπτει τις άλλες χρωστικές που υπάρχουν στα φύλλα τα οποία και αντανακλούν τα χαρακτηριστικά φθινοπωρινά χρώματα που βλέπουμε. Αυτά είναι τα καροτενοειδή τα οποία αντανακλούν το κίτρινο-πορτοκαλί μήκος κύματος και τα ξανθοφύλλη που αντανακλά το κίτρινο.
Μέχρι στιγμής είπαμε για τις χρυσές και πορτοκαλί αποχρώσεις, τι γίνεται όμως με τις μοβ και τις κόκκινες; Αυτά τα χρώματα προέρχονται από μια άλλη κατηγορία χρωστικών ουσιών που ονομάζονται ανθοκυανίνες. Οι ανθοκυανίνες είναι υπεύθυνες για το χρώμα ορισμένων φρούτων όπως για παράδειγμα τα μπλούμπερι και τα ράσμπερι. Σε αντίθεση με τα καροτενοειδή και την ξανθοφύλλη οι χρωστικές αυτές δεν είναι πάντοτε παρούσες στα φύλλα αλλά παράγονται το φθινόπωρο. Σχηματίζονται από την αντίδραση μεταξύ των σακχάρων που παγιδεύονται από τη στοιβάδα αποκοπής (φελλώδες στρώμα κυττάρων) και από ορισμένα υγρά που υπάρχουν στα φύλλα. Το χρώμα που παράγεται από τις ανθοκυανίνες εξαρτάται από το pH που έχουν τα κύτταρα του υγρού. Αν ο χυμός είναι αρκετά όξινος οι χρωστικές παράγουν ένα έντονο κόκκινο χρώμα, αν όμως ο χυμός είναι λιγότερο όξινος παράγονται αποχρώσεις του μοβ.
Από τη στιγμή που η φωτοσύνθεση αρχίζει και μειώνεται το φθινόπωρο, γιατί τα φυτά επενδύουν πολύτιμες προμήθειες ζάχαρης για την παραγωγή χρωστικών ουσιών τη στιγμή που τα φύλλα θα πεθάνουν ούτως ή άλλως; Αρκετές αποδείξεις υποδεικνύουν το γεγονός ότι οι ανθοκυανίνες δρουν ως αντηλιακό για την προστασία της χλωροφύλλης από το έντονο φως του φθινοπωριάτικου ήλιου. Ενώ το φως του ήλιου είναι γενικά πιο λαμπρό τους θερινούς μήνες τα φυτά είναι πιο ευαίσθητα στις βλάβες κατά το φθινόπωρο επειδή τα συστήματα των φύλλων αρχίζουν να καταρρέουν. Η προστασία από τον ήλιο επομένως βοηθά στο να διατηρούνται τα φύλλα πάνω στα δέντρα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα έτσι ώστε να μπορούν να συλλεχθούν περισσότερα θρεπτικά συστατικά. Μερικοί όμως πιστεύουν πως τα δέντρα επενδύουν πιο πολύ στην παραγωγή ανθοκυανινών διότι αυτή μπορεί να λειτουργήσει και ως εντομοαπωθητικό. Για παράδειγμα κάποια έντομα μπορούν να σχετίζουν το κόκκινο με την τοξικότητα ή με την κακή γεύση πράγμα που σημαίνει πως είναι λιγότερο πιθανό να γεννήσουν τα αυγά τους σε αυτά τα φύλλα.
Η γκάμα των χρωμάτων που όλοι βιώνουμε την φθινοπωρινή περίοδο επηρεάζεται σε ένα μεγάλο βαθμό από τον καιρό και την υγρασία του εδάφους. Οι κρύες θερμοκρασίες και το άφθονο ηλιακό φως ενισχύουν την παραγωγή των ανθοκυανινών τη στιγμή που θερμοκρασίες κάτω του μηδενός διαλύουν τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αυτών των χρωστικών ουσιών, πράγμα που σημαίνει πως ένας πρόωρος παγετός θα δώσει το έναυσμα για το πρόωρο τέλος του πολύχρωμου αυτού φυλλώματος. Ο ξερός καιρός επίσης αυξάνει τη συγκέντρωση ζάχαρης και ως εκ τούτου ενισχύεται η παραγωγή ανθοκυανινών.
Όσο το φθινόπωρο προχωρά τα κύτταρα στη στοιβάδα αποκοπής στεγνώνουν ακόμα περισσότερο. Τελικά οι συνδέσεις μεταξύ των κυττάρων αποδυναμώνονται και τα φύλλα πέφτουν. Ενώ πολλά δέντρα ρίχνουν όλα τους τα φύλλα σχετικά γρήγορα μερικά άλλα καταφέρνουν να κρατήσουν αρκετά από τα φύλλα τους ακόμα και το χειμώνα αλλά τα φωτεινά χρώματα σταδιακά ξεθωριάζουν. Αυτό συμβαίνει επειδή το ηλιακό φώς και οι παγωμένες θερμοκρασίες προκαλούν στις υπάρχουσες χρωστικές ουσίες να καταρρεύσουν, αφήνοντας μόνο τις τανίνες οι οποίες είναι καφέ!
Χαρούμενο Φθινόπωρο!!
Πηγή: I fucking love science Μετάφραση Fyta.gr
