가을이면 나뭇잎들의 색이 변하는 이유는 무엇인가요?
가을이 되고 기상상황이 바뀌면 나뭇잎들이 초록빛을 잃고 색이 변해가며 결국은 떨어지는데요.
이렇게 나뭇잎이 떨어지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.
나뭇잎의 가을철 색 변화는 광합성 색소인 크롤로필(Chlorophyll)의 분해와 다양한 생리적 조절 과정에 의해 발생합니다. 일반적으로, 클로로필은 식물이 태양 에너지를 화학 에너지로 변환하는 광합성 과정에서 중요한 역할을 합니다. 이 색소는 빛의 파랑과 적색 부분을 흡수하여 식물이 녹색으로 보이게 하는 주된 요인입니다. 그러나 일조량 감소와 기온 하락이라는 가을철 환경 변화에 따라 식물은 에너지 보존과 생존 전략으로 클로로필 생산을 저하시키며 기존의 클로로필도 점차 분해합니다.
클로로필의 분해는 나뭇잎에서 녹색이 사라지게 만들고, 다른 색소들이 드러나게 합니다. 예를 들어, 카로티노이드(Carotenoids)는 노란색과 주황색을 나타내며, 클로로필이 충분히 존재할 때는 가려져 있습니다. 한편, 가을철 특정 환경 조건 하에서는 안토시나인(Anthocyanins) 같은 추가적인 색소가 생산될 수 있으며, 이는 나뭇잎에 붉은색 또는 보라색을 부여합니다. 이러한 색소들의 농도 변화와 함께, 낮은 기온은 세포 내 물의 이동을 제한하여 세포 간의 격리를 유도하며, 결국 나뭇잎이 자연 탈락을 준비하게 됩니다.
나뭇잎의 탈락은 식물이 겨울철 추위와 건조에 대비하여 불필요한 생리적 소모를 줄이고 생존율을 높이기 위한 전략적 응답입니다. 이 과정에서 식물은 특수화된 세포층인 탈락층(Abscission layer)을 형성하며, 이는 점차 성장하여 나뭇잎과 나뭇가지 사이를 물리적으로 분리시킵니다. 탈락층의 완성은 나뭇잎의 물과 영양분 공급을 차단하고, 최종적으로 나뭇잎이 떨어지게 만듭니다. 이러한 생물학적 조절 메커니즘은 식물이 자원을 효율적으로 관리하고, 불리한 환경 조건에서도 생존을 최적화할 수 있게 돕습니다.단풍이나 은행나무의 노란 잎처럼 잎의 색이 변하는 것은 나무가 겨울을 준비하는 과정에서 만들어지는 것입니다.
이러한 색의 변화는 가을철 잎이 떨어지기 전에 엽록소가 파괴되어 엽록소 때문에 보이지 않던 카로틴이나 크산토필과 같은 색소가 나타나는 것입니다.
그리고 색소에 따라 카로틴은 밝은 오렌지색, 크산토필은 노란색에서 오렌지색 계열, 안토시아닌은 핑크, 빨강, 자주빛 등의 붉은색계통으로 표현되기 때문에 화려한 색상으로 보이는 것이죠.
그리고 잎이 떨어지는 이유는 나무는 잎에 제공되던 수분을 회수하고 수분의 공급을 차단하면서 잎들이 말라가기 때문입니다.
안녕하세요. 홍성택 전문가입니다.
가을에 나뭇잎의 색이 변하는 이유는 엽록소의 분해입니다. 여름 동안 나뭇잎은 엽록소 덕분에 초록색을 유지하지만, 기온이 낮아지고 일조량이 줄어들면 엽록소 생산이 감소합니다. 이때 카로티노이드와 안토시아닌 같은 다른 색소가 드러나면서 노란색, 주황색, 붉은색으로 변합니다.
나뭇잎이 떨어지는 이유는 에너지를 절약하고 겨울철의 혹독한 환경에 대비하기 위해서입니다. 나뭇잎이 떨어지면 수분 손실을 줄이고, 겨울 동안 생명 유지에 필요한 자원을 보존할 수 있습니다.
안녕하세요.
가을철이 되면 나무는 월동준비를 위해 나뭇잎을 떨어뜨리는데, 나뭇잎이 떨어지는 원인은 나뭇잎과 가지 사이에 떨켜층이 형성되기 때문입니다. 떨켜층이 형성되기 시작하면 나뭇잎은 뿌리에서 충분한 물을 공급받지 못하나 잎에서는 계속 햇빛을 받아 광합성이 진행됩니다. 이때 생성된 양분은 떨켜층 때문에 줄기로 이동하지 못하고 잎내에 남게 되고 이로 인해 잎내 산성도가 증가하게 됩니다. 이에 엽록소는 파괴되고 대신 엽록소 때문에 보이지 않던 카로틴(Carotene)이나 크산토필(X anthophyll)과 같은 색소가 나타나고 안토시아닌(Anthocyanin)이 생성되어 나뭇잎의 색이 붉게 혹은 노랗게 보이는 것입니다. 또한 낙엽은 앞에서 말했듯이 잎의 잎자루와 가지가 붙어 있는 부분에 떨켜라는 특별한 조직이 생겨나서 잎이 떨어지는 현상입니다. 떨켜는 잎이 떨어진 자리를 죽은 세포인 코르크로 바꿔 수분이 증발해 나가거나 해로운 미생물이 침입해 들어오는 것을 막는 성질을 갖고 있습니다. 보통 생물체는 주위환경의 변화에 대해 반응하는데 이 변화를 감지하고 반응할 때 이를 전달하는 신호 물질이 호르몬인데요, 식물의 호르몬 중 앱시스산은 식물의 겨울나기를 알려주는 호르몬입니다. 이 호르몬은 낙엽이 지는 나무가 겨울에 잠을 자도록 유도하는 것이며, 결국 낙엽은 식물이 온도와 수분 부족에 적응해서 생긴 현상입니다.
가을이 되면 낮의 길이가 짧아지고 기온이 낮아지면서 나무는 광합성을 줄이고 에너지를 절약하기 위해 엽록소를 분해합니다. 엽록소가 감소하면 기존에 감춰져 있던 카로티노이드와 안토시아닌 같은 색소가 드러나면서 노란색, 주황색, 빨간색 등 다양한 색으로 변하게 됩니다. 나뭇잎이 떨어지는 이유는 나무가 겨울 동안 물 손실을 막고 에너지를 보존하기 위해서인데, 이 과정에서 잎자루와 가지 사이의 세포층이 약해져 잎이 쉽게 떨어지게 됩니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 가을이 시작되면, 식물의 광합성을 담당하는 엽록소에서 다른 보조 색소들이 분해되면서 다양한 색이 나타나는 겁니다. 감사합니다.