MADISON, Wis., Szeptember 28. – Minden ősszel amerikaiak ezrei indulnak az erdőbe, hogy lássák, ahogy a nyár színekben pompázik. Wisconsinban a Coloramát ünneplik. New Englandben a látogatókat "levélkukucskálóknak" hívják. Több száz mérföldet utaznak északra a sárgák, a narancsok és különösen a vörösek miatt.
A Wisconsin-Madison Egyetem tudósainak új elméletük van arról, hogy miért válnak skarlátvörösre az őszi levelek, és miért élénkebbek az árnyalatok egyes években, mint máskor. Azt mondják, hogy a vörös pigmentek – az úgynevezett antocianinok – olyan növényekben, mint a juharok, tölgyek, somfa és viburnum, fényvédőként hatnak.
"A pigmentek beárnyékolják az érzékeny fotoszintetikus szöveteket ősszel, miközben a fák visszaszívják a tápanyagokat leveleikről" - mondja Bill Hoch kertész. "A fáknak annyi tápanyagot kell tárolniuk, amennyit csak tudnak, mielőtt a levelek lehullanak."
A társszerzők, Hoch, Eric Zeldin és Brent McCown a Tree Physiology folyóirat borítóján található cikkben fejtik ki ötleteiket. A kutatók az UW-Madison College of Agricultural and Life Sciences Kertészeti Tanszékének tagjai.
"A tudományos irodalom számos különböző magyarázatot tartalmaz arra vonatkozóan, hogy a fák miért termelnek antocianint ősszel" - mondja Hoch. "Egyes elméletek magyarázatot adnak az egyik fa színváltozására, de más fajokra nem. Más elképzelések egyértelműen tévesek. Például a vörös nem jön létre, mert a cukrok beszorulnak a levelekbe, és antocianinokká alakulnak."
"A túl erős fény az év bármely szakában gátolhatja a fotoszintézist" - mondja Hoch.De ősszel, amikor a fák elpusztulnak, és fontos tápanyagokat szívnak fel leveleikből, a fotoszintetikus szöveteik különösen instabilok, és érzékenyek a túl sok fényre és egyéb terhelésekre. A fáknak azonban szükségük van a fotoszintézisből származó energiára, hogy elindítsák azokat a folyamatokat, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a lehető legtöbb tápanyagot visszanyerjék. Ahogy ez a folyamat elkezdődik, a levelek nagy mennyiségű antocianint termelnek a levélfelület közelében. A wisconsini tudósok azzal érvelnek, hogy a pigmentek megvédik a levelek csökkenő energiatermelő képességét ebben az időszakban.
A magas fényszint mellett más növényi stressztényezők, mint például a fagypont közeli hőmérséklet, a szárazság és az alacsony tápanyagszint a pigmentek megnövekedett szintjét váltják ki. A kutatók elmélete egyetért azzal a megfigyeléssel, hogy az őszi színek akkor a legjobbak, ha ősszel száraz idő van, fényes, napos nappalokkal és hideg éjszakákkal. Az is értelmes a megfigyeléseknek, hogy például a juharfák külső levelei színesebbek, mint a lombkoronán belüli árnyékolt levelek és az északi oldalon.
Hoch szerint ötleteik azt is megmagyarázzák, hogy Közép-Nyugaton és Új-Angliában a legtöbb őshonos juharunk és tölgyünk miért válik pirossá, míg az európai fajok, például a norvég juhar nem.
"E észak-amerikai fák egyik európai megfelelője sem termel magas szintű antocianint" - mondja Hoch. "Azt gondoljuk, hogy azért, mert a világnak ezen a részén felhősebb és melegebb az időjárás ősszel. Az európai fajoknak nincs szükségük ezeknek a pigmenteknek a védelmére."
