학문
왜 은행나무의 은행잎은 가을이되면 노랗게 변하나요?
가을이 오기전만 해도 다른 나무들과 은행나무도 파랗 랬는데요.왜 가을이 되서 다른 나무들은 단풍으로 물들지만 은행나무는 노랗게 물들이게 되는걸까요? 어떤 차이가 있어서 그럴까요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 은행나무 잎이 가을에 노랗게 변하는 이유는 잎에 들어 있는 엽록소가 분해되면서 평소에는 가려져 있던 노란색 색소인 카로티노이드가 드러나기 때문인데요, 은행나무와 다른 나무들이 가을에 서로 다른 색으로 물드는 것은 잎에 들어 있는 색소의 종류와 함량, 그리고 가을철 색소를 만들어 내는 생리적 과정에 차이가 있기 때문입니다.
봄과 여름의 은행나무 잎은 다른 녹색 식물처럼 엽록소를 많이 가지고 있습니다. 엽록소는 햇빛을 흡수해 광합성을 수행하는 색소로, 잎을 초록색으로 보이게 만드는데요, 다만 가을이 되면 낮의 길이가 짧아지고 기온이 낮아지면서 나무는 겨울을 준비하기 시작합니다. 이때 잎에서 엽록소를 분해하고 그 안에 들어 있는 질소와 같은 영양분을 줄기와 뿌리로 이동시켜 저장합니다. 엽록소가 줄어들면 그동안 초록색에 가려져 있던 카로티노이드의 색이 선명하게 나타나면서 잎이 노랗게 보이게 됩니다.
이때 은행나무가 붉은색이 아니라 노란색으로 물드는 핵심은 안토시아닌이라는 색소에 있습니다. 단풍나무나 일부 벚나무, 옻나무 등은 가을에 안토시아닌을 새롭게 합성합니다. 안토시아닌은 붉은색이나 자주색을 나타내는 색소로, 잎에 남아 있는 당분과 빛, 온도 등의 영향을 받아 생성됩니다. 반면 은행나무는 가을철 잎에서 안토시아닌을 뚜렷하게 축적하는 특성이 없기 때문에 붉은색보다는 노란색이 나타나는데요, 즉, 은행나무는 기존에 존재하던 노란색 색소가 드러나는 방식이고, 붉은 단풍을 만드는 나무들은 새로운 색소를 합성하는 과정이 더해지는 것입니다. 은행나무의 노란색을 만드는 대표적인 색소는 카로티노이드 중에서도 카로틴과 잔토필 계열입니다. 이 색소들은 평소에도 잎에 존재하며 광합성 과정에서 빛을 흡수하고 엽록소를 보호하는 역할을 하며, 가을이 되어 엽록소가 감소하면 이들의 노란색이 상대적으로 두드러지게 나타나는 것입니다. 또한 은행나무는 잎의 노화가 진행되면서 잎자루와 가지 사이에 이층이라는 조직을 형성합니다. 이층은 잎으로 연결되는 물과 영양분의 이동을 차단하는 역할을 하며, 결국 잎이 나무에서 떨어지도록 만듭니다. 이 과정에서 은행나무 잎은 짧은 기간에 전체적으로 노랗게 물든 뒤 떨어지는 모습을 보입니다. 감사합니다.
안녕하세요, 이글스님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 은행나무 잎이 가을에 노랗게 변하는 이유는 봄과 여름 동안 녹색을 띠던 엽록소가 기온 저하로 분해되면서 그동안 가려져 있던 노란색 색소인 카로티노이드가 겉으로 드러나기 때문이며, 단풍나무처럼 붉은색 색소인 안토시아닌을 새롭게 합성하지 않고 기존의 노란 색소만을 온전히 남기기 때문에 선명한 황금빛으로 물드는 것이랍니다.
■ 떨켜 형성으로 인한 엽록소 분해와 카로티노이드의 노출
봄과 여름의 나뭇잎 속에는 빛을 흡수해 광합성을 주도하는 엽록소와 함께 노란빛을 띠는 카로티노이드 계열 색소가 이미 함께 들어 있습니다. 하지만 엽록소의 양이 압도적으로 많아 사람의 눈에는 초록색으로만 덮여 보이는데요. 가을이 되어 낮 길이가 짧아지고 기온이 떨어지면, 나무는 다가올 겨울철 수분 손실을 막기 위해 잎자루 밑에 물질 이동을 차단하는 세포층인 떨켜를 형성합니다. 뿌리로부터 수분과 무기 양분 공급이 끊기면 녹색의 엽록소는 빠르게 파괴되어 분해되고, 엽록소 속 질소와 마그네슘 같은 핵심 영양소는 줄기와 뿌리로 회수되는데요. 이때 화학적으로 비교적 안정적인 카로티노이드와 크산토필 색소는 파괴되지 않고 잎 속에 그대로 남아 비로소 고유의 노란빛을 뚜렷하게 반사하게 됩니다.
■ 단풍나무와의 차이점과 안토시아닌 합성 부재
단풍나무나 벚나무가 가을에 붉게 물드는 것은 엽록소가 사라진 자리에 붉은색을 띠는 안토시아닌이라는 색소를 새롭게 만들어내기 때문입니다. 떨켜가 생겨 잎에 갇힌 포도당과 자당이 강한 가을 햇빛과 저온 자극을 받으면 효소 반응을 거쳐 붉은 안토시아닌으로 합성되는데요. 이 붉은 색소는 엽록소가 파괴되는 동안 강한 자외선으로부터 잎 조직을 보호하고 영양분을 체내로 안전하게 회수하도록 돕는 천연 항산화 차단제 역할을 합니다. 반면에 은행나무는 잎 속에 갇힌 당분을 안토시아닌으로 전환하는 생화학적 합성 경로가 작동하지 않는데요. 새로운 붉은 색소를 덧칠하지 않고 본래 품고 있던 순수한 카로티노이드의 색상만을 정직하게 드러내기 때문에 붉은 기운이 전혀 섞이지 않은 맑고 샛노란 단풍이 완성되는 것이거든요.
정리하자면,
은행잎이 가을에 노랗게 물드는 것은 기온 저하와 떨켜 형성으로 인해 엽록소가 분해되면서 원래 잎 속에 숨어 있던 카로티노이드 색소가 표면으로 드러나는 현상이며, 단풍나무와 달리 붉은 안토시아닌을 합성하지 않고 기존의 노란 색소만을 고스란히 남기기 때문에 은행나무 특유의 찬란한 황금빛을 띠게 되는 것이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉
가을에 은행잎이 노랗게 변하는 이유는 잎 속의 초록색 색소가 사라지면서 초록색 색소에 가려졌었던 노란색 색소가 드러나기 때문입니다.
봄과 여름 동안 은행잎에는 광합성을 하는 초록색 엽록소와 노란색 카로티노이드 색소가 함께 들어 있습니다. 이때는 엽록소가 훨씬 많아 초록빛에 가려져 노란색이 보이지 않습니다.
하지만 가을이 되어 기온이 떨어지고 낮이 짧아지면, 나무는 잎으로 가는 수분과 영양분을 차단합니다.
그 결과 추위에 약한 초록색 엽록소는 파괴되고, 비교적 추위에 강한 노란색 카로티노이드 색소만 잎에 남게 됩니다.
즉, 새롭게 노란색이 생기는 것이 아니라 잎에 숨겨져 있던 색이 드러나는 과정입니다.
반면 단풍나무가 붉게 물드는 이유는 가을에 잎 속 남은 당분과 햇빛이 만나 안토시아닌이라는 붉은 색소를 만들어내기 때문입니다.
은행나무는 이 붉은 색소를 합성하는 성질이 없어, 붉어지지 않고 오직 노란빛으로만 물들게 되는 것입니다.