Podzimní barvy listů jsou jevem, který se vyskytuje u normálně zeleného listí listnatých stromů a keřů , což způsobuje, že se změní na jednu nebo více barev od červené po žlutou . Pozorováno několik týdnů na podzim. V některých oblastech Spojených států a ve velké části Kanady se rozvíjí turistika „zamyšlení nad listy“ , která se provádí od začátku barevných změn a končí opadem listů . [1] Je významným přínosem pro ekonomiku.
Zelený list má tuto barvu díky přítomnosti pigmentu známého jako chlorofyl . Když je chlorofyl v buňkách hojný , ke kterému dochází během období růstu, převládá zelená barva chlorofylu , která zastiňuje barvy jakýchkoli jiných pigmentů, které mohou být přítomny v listu. Proto mají listy v létě charakteristickou zelenou barvu.
Chlorofyl má zásadní funkci fotosyntézy : zachycuje sluneční světlo a přeměňuje přijatou energii na živinu - glukózu, která se získává z vody a oxidu uhličitého . Tato glukóza je základem výživy rostlin – zdrojem sacharidů nezbytných pro růst a vývoj. Během procesu výroby živin je chlorofyl zničen, protože je nepřetržitě používán. Navzdory tomu si rostliny během vegetačního období znovu a znovu doplňují zásoby chlorofylu. Velká zásoba chlorofylu umožňuje listům zůstat zelené.
V pozdním létě se postupně uzavírají žíly , které přivádějí šťávu do az listu. K tomu dochází, když se na bázi každého listu vytvoří vrstva korkových buněk. [2] Jak tato vrstva narůstá, množství vody a minerálů vstupujících do listu klesá. Nejprve pomalu, ale pak se proces zrychluje. Během této doby začne množství chlorofylu klesat.
Často jsou žíly stále zelené, i když tkáně mezi nimi již dávno zcela změnily barvu.
Karotenoidy mají převážně žlutou nebo oranžovou barvu. Jsou vždy přítomny v listech, ale jsou překryty zelenou barvou chlorofylu.
Antokyany, které jsou zodpovědné za červené zbarvení listů, nejsou v listech přítomny, dokud hladina chlorofylu v listech nezačne klesat. Dříve se předpokládalo, že antokyany byly jednoduše výsledkem zničení zeleného chlorofylu, ale tato teorie již není obecně přijímána.
Hnědá barva listů není způsobena působením žádného pigmentu, ale buněčnými stěnami , které jsou patrné, když nejsou žádné viditelné barevné pigmenty. Díky nim jsou dubové listy hnědé.
Na konci 19. století bylo pozorováno, že produkce antokyanů v listech se zvyšuje při nízkých teplotách a dobrém světle. Anthokyany měly chránit listy před škodlivým ultrafialovým zářením. Ale v 80. letech si toho všimli[ kdo? ] že antokyany jsou produkovány uvnitř listů a ne na povrchu, což je v rozporu s teorií fotoprotekce. Navíc antokyany nechrání před zvláště škodlivým UVB spektrem .
Ale v 90. letech vědci David Lee a Kevin Gold ukázali, že červené listy lépe zvládají výkyvy světla než zelené. Naznačují, že přítomnost červených anthokyanů stabilizuje fotosyntézu.
Podle teorie koevoluce jsou barvy podzimního listí varovnými signály, které mají pro hmyz využívat stromy jako živnou půdu v zimě. Například mšice.
Alelopatie je vlastnost rostlin vylučovat organické sloučeniny, které inhibují vývoj jiných rostlin.
Americký biolog Frank Frey předložil hypotézu, podle níž stromy s vysokou koncentrací antokyanů v listech otravují půdu pod nimi pro jiné druhy. Provedl pokus, kdy klíčky polil výtažkem ze žlutých, zelených a červených listů. Výrazně hůře se vyvíjela semena, která byla zalévána extraktem z listů červeného javoru .
Zatímco některé podzimní změny v barvách listů jsou přítomné všude tam, kde jsou listnaté stromy, nejzářivější podzimní listí se nachází ve čtyřech nebo pěti oblastech světa: ve většině kontinentální Kanady ; většina z USA ; Skandinávie a severní Evropa, Rusko a východní Asie , včetně velkých částí Číny , Koreje a Japonska . [3] [4]
Podle výzkumu publikovaného v časopise Global Change Biology klimatické změny oddalují barvu podzimních listů, ale zvyšují produktivitu lesů .
Listy mnoha rostlin se vyznačují odlišnou změnou barvy: mladé listy mají červenou nebo fialovou barvu a později zezelenají. Tento jev je typický například pro bez červený ( Sambucus racemosa ) a pieris japonský ( Pieris japonica ). Tento jev je spojen se zvýšeným obsahem anthokyanů v mladých listech ; tyto pigmenty mají schopnost přeměňovat světelnou energii na tepelnou energii, což je důležité pro vývoj rostlin v předjaří. [5]