ทำไมใบไม้จึงเปลี่ยนเป็นสีแดงในฤดูใบไม่ร่วง

สีนี้อาจช่วยให้ต้นไม้เก็บกักสารอาหารได้มากขึ้นก่อนที่จะเข้าหน้าหนาว

ใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วงจะกลายเป็นสีแดงเพลิงเพื่อที่จะพยายามเก็บสารอาหารให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้จากใบและดินก่อนที่ต้นไม้จะปรับตัวเข้าสู่ฤดูใบไม้ร่วง คุณภาพของดินที่ไม่ดี ก็จะทำให้ต้นไม้จะเอาสารอาหารกลับคืนมาจากใบมากขึ้น และทำให้ใบแดงมากขึ้น

ข้อสรุปนี้จาก Emily Habinck จาก University of North Carolina, Charlotte หลังจากที่เธอได้เฝ้าดูต้นไม้ในพื้นที่ราบน้ำท่วมถึงและในพื้นที่ที่ติดต่อกับที่ราบสูง ดินในที่ราบสูงมีสารอาหารต่ำ และใบไม้ในแถบนั้นจะมีสีแดงสด ส่วนในพื้นที่ราบซึ่งดินมีความอุดมสมบูรณ์ดี เมื่อย่างเข้าฤดูใบไม้ร่วงใบไม้จะยังคงเป็นสีเหลืองอยู่

เธออธิบายว่า สำหรับต้นไม้พวกที่มีผลเปลือกแข็ง ใบไม้ที่แดงหมายถึงว่าสารอาหารกำลังถูกนำกลับมาใช้ เธอได้นำเสนอการค้นพบของเธอที่การประชุมประจำปีของ Geological Society of America’s ในเมืองแดนเวอร์, มลรัฐโคโรลาโด เมื่อวันที่ 29 ต.ค. นี้
ดูเหมือนว่าการเปลี่ยนสีของใบไม้จะยังไม่เป็นที่เข้าใจเต็มที่ แต่อย่างน้อยการเปลี่ยนเป็นสีแดงก็พอจะเข้าใจได้บ้าง

เมื่อฤดูใบไม้ร่วงใกล้เข้ามา ต้นไ้ม้่ก็จะเริ่มทำลายคลอโรฟิลล์ในใบและกระจายสารอาหารที่อยู่ในนั้นเข้าสู่ลำต้นและราก เพื่อที่จะเก็บสารอาหารเหล่านั้นไว้ใช้ตลอดฤดูหนาว เมื่อแสงแดดเริ่มมีบางตาลง

สีเหลืองของต้นไม้ที่เห็นในบางฤดูใบไม้ร่วงนั้นเป็นผลมาจากการสูญเสียคลอโรฟิลล์ ทำให้สารสีเหลือง “แคโรทีนอยด์” ที่มีอยู่ตลอดเวลาเผยตัวขึ้นมา แต่สีแดงได้มาจากสารพิกเม้นต์ที่เรียกว่า “แอนโธไซยานิน” ซึ่งจะถูกสร้างใหม่ทุกครั้งที่เข้าหน้าหนาว

ทำไมต้นไม้จึงต้องใช้พลังงานในการทำสิ่งเหล่านี้เพื่อต้อนรับฤดูหนาวยังเป็นข้อที่ถกเถียงกันอยู่ นักวิจัยบางคนบอกว่าพิกเม้นต์เหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนสารต่อต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งจะช่วยต้นไม้ต่อสู้กับสภาวะที่โหดร้ายในฤดูหนาว นักวิจัยบางคนกล่าวว่า มันจะช่วยดึงดูดนกที่จะช่วยในการกระจายเมล็ดพันธุ์ หรือมันอาจจะช่วยเพิ่มอุณหภูมิของใบไม้ เพื่อปกป้องมันจากความหนาวเย็น

บางคนได้สังเกตว่าต้นไม้มีแนวโน้มที่แดงมากขึ้นถ้าฤดูใบไม้ร่วงใดที่อากาศแจ่มใสและหนาวเย็น ในปี 2001 William Hoch ปัจจุบันอยู่ที่ Montana State University, Bozeman กล่าวว่า สารพิกเม้นต์ทำหน้าที่เป็นเหมือนสารป้องกันแสงแดด ช่วยในการเก็บรักษาใบไม้ให้อยู่บนต้นไม้ให้นานขึ้น ซึ่งจะทำให้ต้นไม้สามารถนำเอาสารอาหารจากใบมาใช้ได้มากขึ้น การสังเคราะห์แสงจะยากมากขึ้นถ้าคลอโรฟิลล์ถูกทำลายไป และใบก็จะกลายเป็นใบที่อ่อนแอง่ายต่อการถูกทำลายจากแสงแดด ใบไม้ที่ถูกทำลายจะร่วงหล่นลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นการทำให้แหล่งสารอาหารของต้นไม้หมดไป

Hoch ได้ทำการทดลองซึ่งทำให้ต้นไม้มีการกลายพันธุ์ไป ให้ไม่สามารถสร้างสารแอนโธไซยานินได้ ต้นไม้เหล่านี้จะปล่อยใบให้ร่วงหล่นทั้งๆ ที่ยังเขียวอยู่ เมื่อต้นไม้ได้เจอกับสภาวะแวดล้อมที่เลวร้ายมากๆ จากแสงที่แรงและอากาศที่หนาวเย็น

การศึกษาของ Habinck ที่ทำการศึกษาเกี่ยวกับต้น sweetgum และต้นเมเปิ้ลแดงในสวนอนุรักษ์ธรรมชาติใน Charlotte เพื่อที่จะสนับสนุนความเชื่อเหล่านี้ ต้นไม้ในเขตที่ราบสูง ซึ่งดินไม่มีส่วนประกอบของไนโตรเจนมากนัก ใบของมันจะแดงมากกว่าต้นไม้ในเขตพื้นที่ราบน้ำท่วมถึง

Hoch กล่าวว่า ต้นไม้ที่อยู่บนดินที่ขาดแคลนสารอาหารก็จะมีแนวโน้มที่จะเก็บสารเอาไว้มากกว่า ดังนั้นมันจึงเปลี่ยนสีไปเป็นสีแดงเพื่อที่จะหยุดใบของมันไม่ให้ร่วงหล่นก่อนที่จะเจริญเติบโตเต็มที่

Martha Eppes ผู้ควบคุมงานวิจัยของ Habinck ต้องการที่จะศึกษาข้อมูลเพื่อที่จะเห็นความสัมพันธ์ในมุมกว้างระหว่างสีของใบไม้กับชนิดของดินในพื้นที่ที่กว้างมากขึ้น

ที่มา http://www.nature.com/news/2007/071029/full/news.2007.202.html