Zakaj listje jeseni spremeni barvo?

Jesen je za mnoge čudovit letni čas, tudi zaradi lepih in različnih barv listja, ki se obarvajo.  Čeprav je kemija jesenskih barv dobro razumljena, med znanstveniki še vedno poteka živahna razprava o tem, zakaj so drevesa sploh razvila svoje živo obarvano jesensko listje, piše BBC.

Kot navaja avtor, so na severu zvezne države New York oktobra obcestna drevesa odeta v zlato rumene in ognjeno rdeče odtenke. Ko sonce posije med veje, se barve razbliskajo kot ognjemet, ki napovedujejo zimo.

V severnejšem delu, v zvezni državi Maine, so barve precej bolj umirjene. »V takšni jeseni, kot je ta, se nekatere rastline zaradi suše obarvajo veliko prej in listje hitreje odmira,« pojasnjuje ekologinja Amanda Gallinat s kolidža Colby v Watervillu. »Ko pogledam skozi okno, vidim že veliko rjavega listja,« dodaja.

»Najbolj barvita drevesa so pri nas navadno tujerodna,« pravi David Wilkinson, evolucijski ekolog z Univerze v Lincolnu.FOTO: Shutterstock

Tudi v Evropi, zlasti v Združenem kraljestvu, se jeseni listje obarva, a prevladujejo rumeni odtenki, saj med avtohtonimi vrstami prevladujejo bukev, javor in hrast. »Najbolj barvita drevesa so pri nas navadno tujerodna,« pravi David Wilkinson, evolucijski ekolog z Univerze v Lincolnu.

Na Japonskem barve privabljajo na tisoče turistov

Na Japonskem pa javorji v žareče rdečih, vijoličnih in rumenih barvah vsako jesen privabijo tisoče turistov. Opazovanje jesenskega listja – t. i. leaf peeping – je postalo turistična atrakcija po vsem svetu.

Kljub tolikšni pozornosti pa še vedno ne vemo, zakaj do te preobrazbe sploh pride, navaja BBC.

Po eni analizi med 2.368 vrstami listopadnih dreves 290 vrst jeseni porumeni, 378 pa pordi, pri čemer naj bi se rdeča barva v evoluciji pojavila neodvisno vsaj 25-krat. FOTO: Igor Mali

Kako listje spremeni barvo

Rumeno listje je v resnici vedno rumeno – barvo dajejo pigmenti karotenoidi, ki so prisotni tudi v korenju in drugih rastlinah. Zeleni klorofil se jeseni razgradi, hranila se vrnejo v rastlino, in tako pride do izraza rumeni pigment.

Pri rdečem in vijoličnem listju pa gre za izgubo klorofila in nastajanje antocianinov – pigmentov, ki jih najdemo tudi v jagodičevju in rdečem zelju.

Evolucijska prednost

Da se je ta barvna sprememba ohranila skozi milijone let evolucije, pomeni, da ima za drevesa evolucijsko prednost. Genetske raziskave kažejo, da so drevesa pigmente za jesenske barve razvila pozneje kot sposobnost razgradnje klorofila.

Ena vodilnih teorij pravi, da rdeča barva deluje kot obrambni signal proti škodljivcem, zlasti listnim ušem. Drevesa naj bi s tem žuželkam sporočala, da niso primerna za prehranjevanje ali odlaganje jajčec.

Zanesljivo pa je, da podnebne spremembe vplivajo na intenzivnost in čas obarvanja. Toplejše jeseni in suša, kot jo opaža Gallinat v Maineu, povzročajo manj izrazite in krajše barvne spremembe. FOTO: Jure Eržen

Druga razlaga je t. i. teorija fotoprotekcije, po kateri antocianini delujejo kot naravna sončna krema – ščitijo listje pred oksidativnimi poškodbami sončne svetlobe, ko klorofil razpade in so listi bolj ranljivi.

Raziskave kažejo, da je jesensko sonce na severni polobli lahko še posebej škodljivo, zato antocianini pomagajo zmanjševati svetlobni stres. To pojasnjuje, zakaj je jesensko listje v vzhodni Severni Ameriki in Vzhodni Aziji tako živo obarvano: kombinacija močnejše sončne svetlobe, hitrejših temperaturnih nihanj in krajše rastne sezone omogoča drevesom, da še pred odpadom listov učinkoviteje izkoristijo hranila.

Jesenske barve so pojav severne poloble

Ena vodilnih teorij pravi, da rdeča barva deluje kot obrambni signal proti škodljivcem, zlasti listnim ušem. Drevesa naj bi s tem žuželkam sporočala, da niso primerna za prehranjevanje ali odlaganje jajčec. FOTO: Kevin Lamarque/Reuters

Po eni analizi med 2.368 vrstami listopadnih dreves 290 vrst jeseni porumeni, 378 pa pordi, pri čemer naj bi se rdeča barva v evoluciji pojavila neodvisno vsaj 25-krat.

Teorija so-evolucije z žuželkami ima svoje nasprotnike. Listne uši in druge žuželke namreč ne vidijo rdeče barve – zanje je rdeča videti kot siva ali črna. Po drugi razlagi, imenovani teorija kamuflaže, uši rdeče liste morda preprosto obidejo, ker delujejo kot že odmrli in zato neužitni.

Zanimivo je, da rumena barva uši privlači, saj sproži iste vidne receptorje kot zelena. Nekatere raziskave so celo pokazale, da več rumenega listja pomeni večjo prisotnost uši.

Znanstveniki, kot sta Renner in Wilkinson, zato menijo, da sta lahko obe teoriji pravilni – fotoprotektivna in signalna.

Toplejša jesen, manj izrazite barve

Nekateri raziskovalci menijo, da rdeči pigmenti pomagajo razgrajevati ogljikove hidrate, ne le ščititi pred svetlobo. Drugi opozarjajo, da so na videz barvnih gozdov vplivali ljudje – z izbiro in sajenjem dreves z bolj izrazitim jesenskim listjem.

Zanesljivo pa je, da podnebne spremembe vplivajo na intenzivnost in čas obarvanja. Toplejše jeseni in suša, kot jo opaža Gallinat v Maineu, povzročajo manj izrazite in krajše barvne spremembe.

»Rastline s plitvimi koreninami so bolj občutljive na sušo,« pravi Gallinat, »žal pa prav te dajejo najlepše jesenske barve.«