Pourquoi les feuilles changent de couleur à l'automne

L'automne est ma saison préférée - nette, fraîche et pleine de promesses. Je veux porter un plaid, aiguiser des crayons et acheter un nouveau journal.

Chaque année, je prévois avec impatience des promenades tranquillement parmi le feuillage aux couleurs brillamment qui met mon paysage local.

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Bouleau, Betula spp., et les peupliers Tulip, Liriodendron Tulipifera, sont inondés en jaune.

Ériennes, Acer spp., Staghorn Sumac, Rhus Typhina, et vigne vierge, Parthénossus quinquefolia, tourner une écarlate ardente.

Et l'orange, le violet, le rouge et le jaune à multiples Hortensias de chênes, Hortengea quernifolia, ne sont rivalisés que par les teintes tout aussi diverses de Sassafras.

Au fil des ans, il y a eu de nombreux écrans vraiment éblouissants, mais parfois la palette est plus muette. Je me demandais si je savais vraiment pourquoi, alors j'ai exploré le cycle de vie d'une feuille.

Dans cet article, je vais vous dire ce que j'ai appris sur la raison pour laquelle des laisses changent à l'automne. Vous pourriez être surpris de découvrir que même les scientifiques ne comprennent pas pleinement le phénomène.

Voici les sujets que nous couvrirons ensemble:

Ce que vous apprendrez

• Vert et grandissant
• Se terminer
• Facteurs contributifs au changement de couleur des feuilles
• Théories à l'étude

Commençons.

Vert et grandissant

Les arbustes, arbres et vignes vivaces ligneuses qui tombent leurs feuilles sont décrites comme des feuilles caduques, par opposition à des feuilles persistantes.

Le feuillage vert a l'air vert car il contient un pigment appelé chlorophylle qui n'absorbe pas la lumière verte.

Pendant la vie d'une plante, il absorbe le dioxyde de carbone et l'eau et les transforme en nourriture par photosynthèse.

La photosynthèse est un processus en deux étapes qui se déroule à l'intérieur des chloroplastes, des organites microscopiques ou des structures dans les parois cellulaires des plantes. La première phase dépend de la lumière. La deuxième phase, ou le cycle Calvin, est indépendante de la lumière.

Au cours de la première phase, l'absorption de la lumière crée deux molécules de coenzyme chimique, NADPH et ATP. Pendant la seconde, il utilise leur énergie pour produire du glucose, les sucreries doivent survivre.

Pour cultiver, fleurir, produire des fruits et régler des graines, une plante photosynthétique doit se nourrir continuellement via ce processus. Mais à mesure que la saison de croissance touche à sa fin parmi les espèces à feuilles caduques, le besoin de nourriture diminue.

Se terminer

Avec l'approche de l'automne, les jours se raccourcissent. Alors que les nuits s'allonger et se refroidir, les feuilles absorbent moins de nutriments et que la production de chlorophylle ralentit.

Alors que la fabrication de nourriture ralentit, les plantes à feuilles caduques absorbent la chlorophylle restante.

Peu à peu, la couleur verte révèle des pigments accessoires masqués par la présence de chlorophylle, notamment des tanins bruns, des caroténoïdes orange, des xanthophylles jaunes et des anthocyanes rouges.

Ces pigments se révèlent pour produire un spectacle de fin de saison glorieux.

En plus de réduire la production de chlorophylle et les couleurs changeantes, une plante à feuilles caduques se prépare à laisser tomber ses feuilles pour la dormance hivernale.

Pour ce faire, il pousse de nouvelles cellules au point où le pétiole ou la tige se séparera de la branche principale. Ils forment une couche ou une zone d'abscission.

Les cellules bloquent les veines des feuilles, les faisant retenir le sucre et produire des anthocyanes, les pigments rouges. Lorsque la couche d'abscission est terminée, la feuille est scellée de la branche et prête à être libérée.

Par le Service forestier de l'USDA, Le timing du cycle des feuilles semble être génétiquement déterminé et ne varie pas selon la localisation géographique. Par exemple, peu importe où vous êtes, chêne sont l'une des dernières espèces à changer de couleur à la fin de la saison de croissance.

Certaines espèces, comme les chênes d'épingle, Quercus palustris, Grandir dans un parc près de moi, tenez leurs feuilles jusqu'au printemps suivant.

Ce comportement est appelé marces et se produit dans des espèces qui ne produisent pas de couches d'abscission. Les autres arbres marcescent sont en hêtre, Fagus spp., et callbeam, Carpinus betulus.

Facteurs contributifs au changement de couleur des feuilles

En plus des périodes d'obscurité prolongées, des nuits plus fraîches et de la pigmentation sous-jacente, du temps et de l'humidité jouent des rôles critiques dans la création de la riche tapisserie d'automne.

Lorsque les précipitations au printemps et en été sont adéquates et qu'il n'y a pas de sécheresse, des biologistes comme Harold Neufeld, le «Gars de couleur automne«De l'Appalachian State University, est optimiste quant à une projection supérieure.

Cependant, lorsque les températures estivales chaudes persistent bien dans l'automne, ils ne retardent pas seulement le processus de virage, ils contribuent à une réduction de l'éclat des couleurs que les plantes affichent.

En Caroline du Nord en 2017, ces températures ont prévalu, entraînant principalement des oranges et jaunes.

Le vent et la pluie sont des facteurs supplémentaires préjudiciables à un grand écran. Les feuilles peuvent se détacher prématurément avec de fortes rafales et des averses.

De plus, les jours nuageux et pluvieux, la production de sucre essentielle pour la production de pigments d'anthocyanine rouge est réduite et les couleurs déjà révélées montrent mal.

Enfin, un gel précoce peut éliminer les attentes d'une couleur magnifique car elle empêche les pigments d'atteindre leur pic ou tue complètement les feuilles.

Les conditions météorologiques idéales pendant le ralentissement de la photosynthèse sont des jours secs et ensoleillés, et des nuits fraîches sans gel.

Théories à l'étude

Comme vous pouvez le voir, il y a beaucoup de choses sur les raisons pour lesquelles le feuillage change de couleur.

Cependant, les scientifiques ne sont pas convaincus qu'ils ont tout un tableau. La recherche en cours comprend les effets du changement climatique sur le feuillage d'automne et la pigmentation comme dissuasion aux herbivores.

En 2001, biologistes évolutifs w. D. Hamilton et S. P. Brown a suggéré que les feuilles d'automne pourraient être un «signal de handicap» qui avertit les insectes du contenu chimique toxique et agit comme un moyen de dissuasion.

Il est appelé un handicap, car il s'agit d'un mécanisme de défense «honnête» ou non déguisé qui comporte un coût pour l'arbre - une réduction de la chlorophylle en échange de couleurs vives et éternant d'insectes.

La diversité de la couleur peut être le résultat de la défense ciblée d'un arbre contre les parasites particulièrement agressifs.

Leur objectif était de se concentrer sur pucerons,Les parasites qui utilisent la couleur comme indice lors de la sélection du feuillage hôte, comme des érables.

De la même manière, Une étude 2011 déterminé que les tanins se défendent contre les insectes ravageurs en raison de leurs propriétés dissuastiques et / ou toxiques.

Un autre Étude en 2020 Les attentes des scientifiques ont rendu les scientifiques à l'envers.

Il a révélé que alors que le réchauffement climatique s'allonge la saison de croissance et que les feuilles poussent plus tôt et tombent plus tard, une plus longue période de photosynthèse peut réellement contribuer à la baisse des feuilles antérieures au fil du temps.

Et la suppression plus tôt affecte négativement la capacité des arbres forestiers à occuper le dioxyde de carbone et contribue au changement climatique au lieu de l'aider.

Le cycle des feuilles d'automne est un domaine passionnant de l'étude scientifique. J'ai hâte d'entendre parler des derniers développements!

Vraies couleurs

En plus d'être un phénomène botanique, «les feuilles», comme on l'appelle, est une industrie de plusieurs milliards de dollars.

Lorsque les prévisionnistes comme Harold Neufeld prédisent une mauvaise performance, des zones d'observation populaires comme la Nouvelle-Angleterre et la Caroline du Nord font face à des conséquences économiques.

Ici, dans le sud-est de la Pennsylvanie, la sécheresse estivale de cette année nous prive d'une chute voyante.

Alors que la plupart des plus grands arbres sont encore verts, certains ornements plus petits deviennent oranges et d'autres laissent déjà tomber des feuilles jaunes. Ce n'est qu'août au moment de la rédaction de cet article, et notre feuillage culmine généralement en octobre.

Les feuilles d'automne révèlent non seulement des couleurs cachées, ils peignent un portrait d'une planète subissant un changement.

Prenez le temps d'apprécier la palette exquise de la nature. Planter des arbustes boisés vivaces et à feuilles caduques, des arbres et des vignes qui sont non seulement beaux mais créent habitat pour la faune et promouvoir le refroidissement.

Laissez votre espace de vie extérieur refléter ce que vous aimez et qui vous êtes.

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