PDA

نمایش نسخه کامل : به چه دلیلی برگ درختان تغییر رنگ میدهد؟


mostafa robb
04/03/2010, 15:58
پاييز شده و صداي خش‌خش برگ‌هاي ريخته را مي‌شود همه جا شنيد. يكي از مشخصه‌هاي اصلي فصل پاييز تغيير رنگ برگ درختان و ريخته شدن آن‌هاست.
برگ را مي‌توان اندام‌ پهن و سبز رنگی دانست كه عمده‌ترين وظيفه آن تعرق، تعريق، فتوسنتز و تنفس است. اما با نزديك شدن زمان خواب گياه بيشتر اين فعاليت‌ها در اغلب گياهان به حداقل مي‌رسد و زمان آن مي‌رسد كه گياه خود را براي شرايط سخت زمستان آماده كند و ضمن ذخيره‌سازي انرژي، مصرف آن را به حداقل برساند.
البته ریزش برگ در درختان پهن برگ باعث مي‌شود تا شاخه‌ها راحت‌تر سنگینی برف و یخ زمستان را تحمل ‌کنند.
[Only registered and activated users can see links]
در پاییز هنگامی که هوای سرد موجب کاهش فرآیندهای حیاتی می‌گردد فعالیت برگ و تهيه مواد غذايي براي گياه به پایان می‌رسد. به بیان ساده‌تر اینکه اجزای دستگاه کارخانه برگ پیاده می‌شوند، کلروفیل به مواد متنوعی که از آنها ترکیب یافته تجزیه می‌شود و مواد غذایی قابل دسترس به منظور ذخیره‌سازی برای استفاده در بهار به تنه درخت منتقل می‌شود.
اما طبيعت قوانين خودش را دارد و گياه سعي مي‌كند حتي كوچك‌ترين انرژي را از دست ندهد. در اين فرايند تجزيه طبيعي آنچه که در حفره‌های سلولی برگ‌ها باقی می‌ماند نوعی ماده آبکی است که در آن مقداری قطرات چربی،‌ بلور و تعداد معدودی اجسام زرد رنگ که به شدت نور را منکسر مي‌كنند وجود دارد که عامل زرد شدن رنگ برگ‌ها در پاییز هستند.
[Only registered and activated users can see links]
غالبا میزان قند در برگ‌ها بیش از آن است که بتواند به سرعت به درون درخت منتقل شود. در این حالت ترکیب شیمیایی آن با سایر مواد، رنگ‌های متنوعی را بوجود می‌آورد.
جدا شدن برگ از درخت خود فرآيند بسيار پيچيده‌اي است. در نقطه‌ای که دمبرگ به تنه چسبیده لایه‌ای از سلول‌های خاص رشد ‌مي‌كنند و برگ‌ را جدا مي‌كنند. اين لایه‌ سلولي به شکل آجر در سراسر عرض پایه دمبرگ رشد مي‌كند و سبب تجزیه جزئی دیواره سلول یا تیغه میانی می‌شود و سلول‌ها بدین ترتیب از هم جدا مي‌شوند و سنگینی برگ و یا وزش باد برگ را از درخت جدا مي‌كند.
[Only registered and activated users can see links]
برگ‌هاي ريخته شده هنوز هم مقداري انرژي ذخيره شده دارند و چرخه طبعيت اجازه نمي‌دهد كه اين انرژزي هم به هدر رود. برگ مقدار زيادي نیتروژن و فسفر دارد كه بايد به طبيعت برگردد كه اين عمل در تجزيه برگ در خاك صورت گرفته و اين مواد به خاك بر مي‌گردند تا دوباره براي تغذيه گياه استفاده شود.
شايد شماه هم دوست داشتيد به اين چرخه كمكي كرده باشيد و از برگ‌هاي ريخته شده گياهان خانگي‌تان كمپوست ([Only registered and activated users can see links]) بسازيد اما بايد بدانيد كه چطور در خانه كمپوست توليد كنيم؟ ([Only registered and activated users can see links])
اما دلايلي هم وجود دارد كه گياهان متوجه آمدن بهار مي‌شوند كه مي‌توانيد آن‌ها را اينجا ([Only registered and activated users can see links]) ببينيد.
بد نيست بدانيد كه افسانه‌هايي از خزان گياهان هم وجود دارد در مناطقي از هند تغيير رنگ برگ‌ها در پاييز را شکار دب اکبر توسط شکارچیان آسمانی می‌دانند. رنگ قرمز از خون شکار است و رنگ زرد نیز بر اثر چربیی که به هنگام پخت گوشت آن توسط شکارچیان بر روی درختان پاشیده شده به رنگ زرد درآمده‌اند.

mostafa robb
04/03/2010, 15:59
سالهاست كه دانشمندان سعي بر آن دارند كه تغييرات اتفاق افتاده در درختان و بوته ها را در فصل پاييز درك كنند. با وجود اينكه ما جزئيات آن را نمي دانيم، اما به اندازه كافي كه بتوانيم اساس آن را توضيح دهيم و به شما كمك كنيم تا از طبيعت برگ ريزان رنگارنگ پاييز لذت ببريد، مي دانيم. سه فاكتور در رنگ برگ درختان اثر دارد كه عبارتند از رنگدانه هاي برگ، طول شب و آب و هوا. زمان تغيير رنگ و افتادن برگ درختان عموما با تقويم كنترل مي شود كه دليل آن هم طولاني شدن طول شب است. هيچكدام از تاثيرات محيطي ديگر مثل باران، دماي هوا و ذخيره غذايي و غيره نمي توانند تغييري ايجاد كنند بگونه اي كه افزايش طول مدت شب تاثير اساسي دارد. زماني كه روزها كوتاه مي شود و شب ها بلند تر و سرد تر مي شوند، پروسه هاي بيوشيميايي در برگ شروع مي شود كه آغازي براي نقاشي كردن منظره زيباي طبيعت پاييز توسط جعبه رنگ نقاشي است.

رنگ هاي پاييزي از كجا آمده اند؟
رنگ نياز به رنگدانه دارد و سه گونه مختلف در رنگ هاي پاييزي دخيل هستند .

كلروفيل

به برگ رنگ پايه سبز مي دهد كه براي فتوسنتز مورد نياز است. واكنش شيميايي كه به گياهان اين امكان را مي دهد تا از نور خورشيد استفاده كنند تا غذاي موجود را به قند تبديل كنند. درختان در نواحي معتدل اين قند را براي دوران زمستان ذخيره مي كنند.

كاروتنوئيد ( رنگدانه زرد)
رنگ زرد، نارنجي و قهوه اي و همچنين رنگ هاي موجود در هويج، ذرت و نرگس و همچنين خوراكي هايي از تيره شلغم و كلم با ريشه زرد، گل آلاله و موز را ايجاد مي كند.

آنتوسيانين:
رنگ يوزبري، سيبهاي قرمز، انگور بي دانه، ذغال اخته، گيلاس، توت فرنگي و آلو برقاني از اين آنزيم است. اين آنزيم محلول در آب است و به صورت يك مايع آبكي در سلولهاي برگ ظاهر مي شود.

آب و هوا چگونه روي رنگ ها در پاييز اثر مي كند؟
ميزان درخشندگي رنگ ها در فصل پاييز توسعه مي يابد و به شرايط آب و هوايي بستگي دارد كه منجر به كاهش ميزان كلروفيل ii در برگ درختان مي شود. دما و رطوبت نقش بسيار مهمي را ايفا مي كنند.. با پيشرفت گرما و روز هاي آفتابي ولي خنك و همچنين شبهاي خنك و خشك ته رنگ خاصي در برگ ها مشاهده مي شود. در اين روزها شكر زيادي در برگ ها توليد مي شود اما در شبهاي سرد با بسته شدن رگ ها در برگ ها از حركت شكر ها جلوگيري مي شود. در اين موقعيت قندها و نور شديد باعث مي شود رنگدانه هاي آنتو سيانين توليد شود و در نهايت باعث به وجود آمدن ته رنگ هاي قرمز، بنفش و جگري شود. چون رنگدانه هاي زرد و طلايي هميشه در برگ وجود دارند و اين رنگ ها بطور كامل تا سال بعد نيز در برگ باقي مي مانند. همچنين ميزان رطوبت خاك در رنگ درختان پاييزي موثر است. درست مانند هوا، رطوبت خاك نيز هر سال با سال بعد متفاوت است. در اواخر بهار يا اواسط تابستان كه هوا خشك است، تغيير رنگ درختان پاييزي براي چندين هفته به تعويق مي افتد.

mostafa robb
04/03/2010, 16:01
همه ما از تماشاي رنگ‌هاي زيباي برگ درختان در پاييز لذت مي‌بريم اما آيا تا به حال اين پرسش برايتان پيش آمده که علت اين تغيير رنگ چيست؟ چرا بعضي برگ‌ها در پاييز قرمز رنگ مي‌شوند؟ رنگ‌هاي زرد و نارنجي از کجا مي‌آيند؟ براي يافتن پاسخ اين پرسش‌ها با ما همراه شويد...
[Only registered and activated users can see links]
برگ‌ها کارخانه‌هاي طبيعي توليد غذا هستند. گياه آب را از زمين و گاز دي اکسيد کربن را از هوا مي‌گيرد و با استفاده از نور خورشيد، طي فرآيند فتوسنتز آب و دي‌اکسيد کربن را به گلوکز تبديل مي‌کند. گياه از اين ماده به عنوان منبع انرژي براي رشد استفاده مي‌کند.
ماده ‌اي شيميايي به نام کلروفيل در فرآيند فتوستنز نقش دارد. کلروفيل سبز رنگ است و در واقع علت سبزي برگ درختان هم وجود همين ماده است.
با پايان تابستان و آغاز پاييز که روزها کوتاه و کوتاه تر مي‌شوند اين پيام به درختان داده مي‌شود که بايد براي زمستان آماده شوند. در طول زمستان نور و آب کافي براي فتوسنتز وجود ندارد. برگ‌ها کارخانه غذاسازي را متوقف مي‌کنند و گياه از غذايي که برگ‌ها در طول تابستان ذخيره کرده اند استفاده مي‌کند. کلروفيل سبز برگ‌ها ناپديد مي‌شود و با از بين رفتن رنگ سبز، رنگ زرد و نارنجي پديدار مي‌شود. مقدار کمي ‌از اين رنگ‌ها هميشه در برگ وجود دارد اما در تابستان به دليل اينکه با کلروفيل سبز پوشانده شده‌اند ديده نمي‌شوند.
علت رنگ نارنجي ماده رنگي کاروتن است و رنگدانه زانتوفيل علت رنگ زرد در برگ درختان است. اينها رنگدانه‌هايي هستند که در بيشتر گل‌ها و غذاهايي مانند هويج و موز و زرده تخم مرغ وجود دارند. ما به‌طور دقيق نقش آنها را در گياه نمي‌دانيم اما دانشمندان تصور مي‌کنند اين ترکيبات در فتوسنتز نقش داشته باشند. رنگ قهوه‌اي برگ درختان هم به علت وجود ماده تانين است. ماده تندي که از مواد زايد توليد مي‌شود. ترکيب متفاوت اين رنگدانه‌ها رنگ‌هاي زيبا و متنوعي را به وجود مي‌آورد و موجب مي‌شود ما از رنگ‌هاي زيباي درختان در پاييز لذت ببريم.
درختان هميشه سبز که برگ‌هايشان در طول زمستان هم سبز رنگ است برگ‌هاي ويژه‌اي دارند که نسبت به سرما و کاهش رطوبت مقاوم هستند. برخي از اين گياهان مانند کاج برگ‌هاي سوزني دارند. برخي ديگر برگ‌هاي پهن و محکم با سطح روغني دارند. در روزهاي خيلي سرد و خشک اين برگ‌ها براي محافظت خودشان از سرما جمع مي‌شوند. گياهان هميشه سبز در طول زمستان به تناسب آبي که دريافت مي‌کنند فتوسنتز انجام مي‌دهند اما در دماي کمتر اين روند کندتر مي‌شود.
برگ برخي درختان هم در پاييز قرمز و ارغواني مي‌شود. رنگ قرمز روشن و ارغواني درختان به دليل وجود ماده رنگي آنتوسيانين است. آنتوسيانين يک آنتي اکسيدان قوي در گياهان و ميوه‌هايي مانند سيب قرمز، لبو، انگور بنفش و گل‌هاي بنفشه و سنبل است. در برخي گياهان اين ماده در پاييز در اثر متوقف شدن گلوکز ايجاد مي‌شود اما چرا زماني که گياه انرژي صرف مي‌کند تا اين ماده قرمز رنگ را توليد کند زمان افتادن برگ فرا مي‌رسد؟ برخي دانشمندان مي‌گويند آنتوسيانين به درخت کمک مي‌کند برگ را مدت بيشتري روي شاخه نگه دارد. اين ماده رنگي برگ را در برابر نور خورشيد محافظت مي‌کند و دماي انجمادش را پايين مي‌آورد تا برگ را از يخ زدگي و انجماد محافظت کند. در نتيجه برگ بيشتر روي شاخه مي‌ماند و پيش از اينکه از شاخه بيفتد قند، نيتروژن و مواد غذايي بيشتري در اختيار گياه قرار مي‌دهد. وقتي برگ پوسيده مي‌شود آنتوسيانين به قسمت‌هاي پاييني گياه نفوذ مي‌کند تا در طول زمستان و تا فرارسيدن بهار از ساير بخش‌هاي گياه محافظت کند.

mostafa robb
04/03/2010, 16:01
بر اساس تئوري «هاميلتون»، بيولوژيست انگليسي، برگ هاي قرمز رنگ نشانه اي واضح از سلامت درخت بوده و نشان مي دهد که درخت انرژي کافي براي توليد برگ هاي بيشتر را خواهد داشت. به اعتقاد وي رنگ قرمز برگ ها امري ضروري براي توليد رنگدانه هاي جديد به شمار مي رود. اما ديگر دانشمندان بر اين باورند که اين رنگدانه ها مي توانند از درختان در برابر خسارات نور خورشيد در هنگامي که کلروپلاست آنها آسيب ديده است، محافظت کند. محققان دانشگاه «آکسفورد» به منظور ارائه نظريه اي جديد بر روي درختان سيب وحشي که در حضور حشرات رشد کرده و در برابر آفت مقاوم نبودند تحقيق کردند. طي اين بررسي ها دانشمندان دريافتند که تنها 2/8درصد از 2170گونه از درختان سيب در انگلستان در پاييز برگ هاي قرمز رنگ توليد مي کنند. اين در حاليست که در آسياي مرکزي جايي که سيب براي اولين بار تکامل پيدا کرد 62درصد از درختان سيب در هنگام پاييز قرمز مي شوند. محققان در عين حال دريافتند که حشراتي که بر روي درخت سيب زندگي مي کنند از قبيل شته ها از درختاني که برگ هاي قرمز رنگ دارند دوري کرده و درختان سبز را براي زندگي بيشتر ترجيح مي دهند. به منظور اثبات رابطه تکاملي ميان درختان و حشرات محققان بر روي گسترش بيماري به نام بلايت که از شته ها ناشي مي شود مطالعه کردند. در صورتي که برگ هاي قرمز رنگ بعنوان اخطار به حشرات ناقل بيماري به شمار رود، مي توان گفت که درختاني که در معرض ابتلا به اين بيماري قرار دارند تحت فشار قدرتمند انتخابي براي توليد برگ هاي قرمز رنگ خواهند بود. بر اين اساس دانشمندان بر اين باورند که درختان در صورت احساس خطر ابتلا به بيماري توسط شته هايي که در جستجوي زيستگاهي جديد به سر مي برند، اقدام به توليد برگ هاي قرمز رنگ مي کنند تا اين حشرات را از خود برانند. به نوشته نيوساينتيست; با وجود ارائه اين مدارک برخي دانشمندان بر اين باورند که تنها يک نشانه زيستي نمي تواند توضيح کاملي براي توضيح دليل تغيير رنگ درختان در پاييز به شمار برود.