“十一”長(zhǎng)假期間，一股強(qiáng)冷空氣席卷全國(guó)大部分地區(qū)，北方地區(qū)氣溫驟降，南方地區(qū)則上演冷熱大反轉(zhuǎn)，氣溫由罕見偏高轉(zhuǎn)為明顯偏低。

瑟瑟冷風(fēng)下，或紅或黃的葉子，將這個(gè)秋天裝扮得分外美麗。在欣賞美景時(shí)，不知你是否會(huì)思考：為啥秋葉有的是紅色，有的卻是黃色?

今天，我們就來一起了解這背后的奧秘。

葉子呈綠色與葉綠素有關(guān)

與大多數(shù)動(dòng)物不同，不會(huì)“走動(dòng)”的植物無法通過迅速改變自己的空間位置來尋找食物。為了獲取用于生長(zhǎng)發(fā)育的能量，植物需要利用來自太陽(yáng)的光能。這種將光能轉(zhuǎn)化為植物可以利用的能量的過程，被稱為光合作用。

捕獲光能是光合作用的第一步。植物用于捕獲光能的“工具”，是能吸收可見光的色素。這些色素主要存于植物的葉片中，可以分為兩類：其一是呈黃色至橙色的類胡蘿卜素，含量較少;其二是葉綠素，含量較多，是光合作用捕光的“主角”。

1901年，俄國(guó)植物生理學(xué)家和化學(xué)家茨維特用獨(dú)創(chuàng)的色譜法首次分離出葉綠素。這種方法后來被廣泛應(yīng)用在化學(xué)分析領(lǐng)域，利用它人們可以很方便地分析葉片中色素的成分和含量。

葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光，而綠光不被它吸收。太陽(yáng)光中的綠光或被葉片反射，或穿透葉片，所以大多數(shù)葉片呈綠色。

葉子主要呈現(xiàn)綠色，還與光照強(qiáng)度有關(guān)。在春夏季節(jié)，陽(yáng)光充足，光合作用強(qiáng)烈，這時(shí)葉綠素會(huì)被大量合成，所以葉片呈現(xiàn)綠色。而到了秋冬季節(jié)，北方光照減弱，葉綠素的合成效率也隨之降低。

花青素苷是紅葉的關(guān)鍵“染料”

秋天是我國(guó)北方一年中色彩最為斑斕的季節(jié)。與繁花盛開的春天、綠樹成蔭的夏天和銀裝素裹的冬天不同，北方的秋天之所以色調(diào)豐富，是因?yàn)樵谇锾炀G葉會(huì)逐漸變色。

葉片顏色的變化與色素的類型和含量的變化有關(guān)。在葉片衰老的過程中，一些色素會(huì)逐漸減少，而一些新的色素可能會(huì)合成，所以葉片會(huì)從綠色轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌伾?/p>

在葉片衰老的過程中，捕光的葉綠素含量會(huì)下降，所以葉子的綠色也會(huì)逐漸褪去。類胡蘿卜素在這一過程中也會(huì)流失，但仍有一些類胡蘿卜素會(huì)保留于葉片中，這就使得一些葉片呈現(xiàn)出黃色。比如，毛白楊等一些植物在落葉前，其葉綠素未完全流失，葉子會(huì)呈現(xiàn)淺綠色或黃綠色。

一些植物的葉子之所以在落葉前會(huì)變紅，是因?yàn)槿~片合成了一類名為花青素苷(也被稱為花色素苷)的紅紫色色素。如果含有花青素苷的葉片中還殘存葉綠素，葉片就會(huì)呈現(xiàn)褐色;如果葉片含有花青素苷和類胡蘿卜素，將呈現(xiàn)出橙色。

有科學(xué)研究認(rèn)為，花青素苷可以作為抗氧化劑，幫助植物抵御逆境;或幫助植物吸引鳥類，以散播種子。另有科學(xué)研究認(rèn)為，花青素苷有“防曬霜”的功能，可以讓葉子在葉綠素降解后免受太陽(yáng)光的傷害。

在一些植物里，葉片的顏色變化是同步的，如一些杜鵑花科越橘屬植物;而在另一些植物中，葉片顏色在不同個(gè)體、不同位置，甚至在一片葉子上的變化都是不均勻的，如銀杏、元寶槭等。