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葉っぱの色の移り変わり①緑②黄色③オレンジ④赤
 
 

初心者ハイカーさんの為の紅葉のメカニズムとは?~葉っぱが色付く仕組み

秋が深まると、紅葉が始まり山は染まります。秋は多くの植物とってその一年のフィナーレを飾る季節です。紅葉とは葉っぱの色が赤や黄色やオレンジ色に移り変わることを言います。国内の紅葉は標高の高い所ですと、9月の上旬から色づき始めます。そして12月の上旬位まで山間部の紅葉を満喫することが出来ます。秋山シーズンの紅葉を満喫して頂く為にも『どうして葉は色付くの?』ということを初心者ハイカーさんの視点にてご紹介します。

 初心者ハイカーさんのための紅葉のメカニズムとは?

1)葉っぱの役割って何?

光合成のメカニズムの画像

紅葉のお話をする前に、葉っぱの主な役割を簡単にご説明します。木々に限らず、植物は根っこから水分を吸収して葉っぱの『気孔』から二酸化炭素を取り組み、太陽光を浴び光合成をします。葉っぱには木々が大きくなるための必要な栄養素を作り出すという重要な役割があります。気孔とは葉っぱの裏側にある小さな無数の穴のことです。二酸化炭素を取り組み水蒸気を放散する役割があります。

2)秋色を楽しむ~葉っぱには主に三種類の色がある

紅葉とは緑色の葉っぱが赤や黄色に変わることを言います。晩秋を華麗に彩ります。では春から夏にかけて緑色の葉っぱが赤や黄色に変わるのはなぜだかご存知でしょうか? 実は葉っぱに含まれる成分は元々緑色だけではないのです。
 

①緑:クロロフィル②黄:カロチノイド③赤:アントシアニン

葉っぱに含まれる成分|①緑:クロロフィル②黄:カロチノイド③赤:アントシアニン

クロロフィル(緑色)

クロロフィルとは光合成の明反応で光エネルギーを吸収する役割をもつ化学物質で葉緑素と言う。
食べ物:ほうれん草
 

カロチノイド(黄色)

カロチノイドとは葉っぱに含まれる、黄、オレンジ色、赤色などを示す天然色素を言う。カロチノイドは春から夏にかけて葉っぱが緑色の状態であっても含まれています。
食べ物:ニンジンやカボチャ
 

アントシアニン(赤色)

アントシアニンとは、果実や花の赤、青、紫を示す水溶性色素の総称を言う。
食べ物:ブルーベリーなど

 

3)葉っぱの暑さ対策とは?

私たち人間や動物と異なり木々は動くことが出来ません。夏の陽射しの強い日や高温時には、葉っぱが光合成の出来る容量を超えてしまうことがあります。
 
そこで出てくるのが紅葉をする上で大事な成分、カロチノイドアントシアニンです。
 
このカロチノイドアントシアニンという成分は猛暑時の葉っぱにとってはUV系の保護膜を張り自らを守る役割があります。人間で例えると、日傘を差すことや帽子を被る、サングラスを掛けることや日焼け止めクリームを塗るなどをして紫外線を沢山浴びすぎないようにして木々は自らの身を守っているのです。
また、葉っぱの役割でご説明をしましたが、気温が上昇した時には、葉っぱには根っこから吸収した水分を気孔から蒸発させることを『蒸散』と呼びます。これは人間の体温が上がった時にかく『汗』と似ています。身体から水分を発散させることにより、体温を下げているのです。
このように葉っぱにとって紫外線が強い時にはカロチノイドアントシアニンを作りだしてUVケアーをしたり、また気温が高い時には『水蒸気』を発して体温を下げたりして自らの身を守っているのです。

 

4)どうして寒くなると葉っぱの色が変わるの?

秋が近づくに連れて葉の色に変化が生じます。葉っぱの色が変わる為には3つの条件が必要です。

1)朝の最低気温が5℃~8℃以下になる
2)日照時間が短くなる
3)紫外線が低下する

春から夏にかけて光合成をしていた葉っぱは、秋になり気温が下がることや日照時間が短くなると紫外線も低下をすることにより、光合成をする条件が整っていないと判断をします。その際には葉と枝の間に離層と呼ばれるコルク状の物質が出来るようになり、光合成で葉の中に作られていた糖分が、幹や根に移動せず葉の中に溜まっていきます。こうなると、緑色のクロロフィルが次第に少なくなっていき、夏の高温や紫外線により保護膜として作られた赤色のアントシアニンや黄色のカロチノイドが表面に見えてくるようになり、葉が色づき始まります。(*但し木の種類によっては赤くならないものもあります。)
 

一つの目安としては、①春から夏はクロロフィル②初秋はカロチノイド③晩秋はアントシアニンがメインとなる。

目安としては、①春から夏はクロロフィル②初秋~中秋はカロチノイド③中秋~晩秋はアントシアニンがメインとなる。

*気温が低下をするに連れてカロチノイドやアントシアニンの容量が増える

 
このように秋にて葉っぱの色が変わるという紅葉の正体『カロチノイドアントシアニン』は、夏の紫外線や高温から自らを守る為のものなのです。秋の登山やハイキング時に、木の立場になって観察をすると紅葉に対しての理解が深まるのではないでしょうか。今年の秋彩に染まった山々を歩くときにでも思い出してくれれば幸いです。今年の秋山ハイクも満喫しましょう(@^-^@)v
 

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