Lá xanh của mùa hè
Lá xanh của mùa hè được tạo ra nhờ một phân tử gọi là chlorophyll, phân tử này giữ lại ánh sáng mặt trời và chuyển đổi năng lượng đó thành nguyên liệu xây dựng mới cho cây. Khi mùa thu đến ở bán cầu bắc, lượng năng lượng mặt trời có sẵn giảm đi đáng kể. Với nhiều loại cây – loại cây lá kim là một ngoại lệ – chiến lược tốt nhất là tạm ngừng quang hợp* cho đến mùa xuân. Vì vậy, thay vì duy trì những chiếc lá không còn cần thiết này suốt mùa đông, cây tiết kiệm tài nguyên quý giá của mình và tống khứ chúng. Trước khi thả lá rụng, cây phân đoạn các phân tử chlorophyll và chuyển lại nitơ quý giá vào cành cây. Khi chlorophyll bị tiêu hao, những gam màu khác mà chlorophyll đã chiếm ưu thế suốt mùa hè bắt đầu được tiết lộ. Điều này giải thích cho những gam màu thu như vàng và cam, nhưng không giải thích tại sao các cây như cây phong hay cây sumac lại có màu đỏ chói sáng và tím.
Màu đỏ bí ẩn
Nguồn gốc của màu đỏ được biết rộng rãi: nó được tạo ra bởi anthocyanin, một loại chất tạo màu thực vật có khả năng hòa tan trong nước và phản chiếu màu đỏ đến màu xanh dương trong quang phổ có thể nhìn thấy. Chúng thuộc về một loại hợp chất hóa học dựa trên đường có tên là flavonoid. Tuy nhiên, điều gây bối rối là anthocyanin thực sự được tạo ra trong lá cây vào thời điểm cây chuẩn bị rụng lá. Nhưng khó hiểu là tại sao cây lại cần phải tạo ra chất mới trong lá khi nó đã đang gắng rút và bảo quản những chất đã có?
Cuộc chiến chống vi trùng và bảo vệ
Một số lý thuyết về anthocyanin đã cho rằng chúng có thể hoạt động như một phòng thủ hóa học chống lại sự tấn công của côn trùng hoặc nấm, hoặc làm cho lá cây chịu đựng sương giá tốt hơn. Tuy nhiên, mỗi lý thuyết này đều có những vấn đề, bao gồm việc lá cây chỉ có màu đỏ trong một khoảng thời gian ngắn đến mức tiêu hao năng lượng cần thiết để sản xuất anthocyanin sẽ vượt quá bất kỳ hoạt động chống nấm hoặc côn trùng nào.
Lựa chọn thông minh
Có gợi ý rằng cây có thể tạo ra những màu đỏ sặc sỡ để thuyết phục côn trùng ăn cỏ rằng chúng là cây khỏe mạnh và mạnh mẽ và có khả năng tổ chức cuộc phòng vệ hóa học chống lại sự xâm chiếm. Nếu côn trùng chú ý đến quảng cáo như vậy, chúng có thể sẽ đặt trứng trên những loài chủ nhân màu sáng hơn, có lẽ là loài chủ nhân ít khả năng chống lại. Nhược điểm của lý thuyết này là không có bằng chứng để hỗ trợ nó. Chưa ai đã xác định được liệu cây mạnh mẽ hơn có lá cây sáng sắc hơn, hay côn trùng có chọn lựa dựa trên mức độ mạnh mẽ của màu sắc hay không.
Học thuyết “màn chắn sáng”
Có lẽ đề xuất có cơ sở nhất để giải thích tại sao lá cây lại tạo ra anthocyanin khi chúng đang bận rộn chuẩn bị cho mùa đông là học thuyết gọi là “màn chắn sáng”. Điều này có vẻ mâu thuẫn, bởi ý tưởng đằng sau học thuyết này là chất màu đỏ được tạo ra trong lá cây để bảo vệ chlorophyll, chất hút sáng, tránh bị ánh sáng quá nhiều. Tại sao chlorophyll cần được bảo vệ khi nó là chất hút sáng mặt trời vô song trong thế giới tự nhiên? Tại sao bảo vệ chlorophyll vào một thời điểm cây đang phân hủy nó để cứu sống càng nhiều càng tốt?
Sự nhạy cảm với sáng
Chlorophyll, mặc dù tốt đến mức tuyệt vời để hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời, đôi khi có thể bị ánh sáng áp đảo, đặc biệt là trong các tình huống hạn hán, nhiệt độ thấp hoặc thiếu chất dinh dưỡng. Hơn nữa, vấn đề nhạy cảm với ánh sáng còn nghiêm trọng hơn vào mùa thu, khi lá cây bận rộn chuẩn bị cho mùa đông bằng cách phá hủy máy móc bên trong của nó. Năng lượng được hấp thụ bởi các phân tử chlorophyll không được chuyển ngay sang sản phẩm và quy trình hữu ích, như trong lá mùa hè nguyên vẹn. Lá thu yếu sau đó trở nên dễ bị tổn thương bởi hiệu ứng hủy diệt cao của oxy được tạo ra bởi các phân tử chlorophyll hứng thú.
Những manh mối của mùa thu
Ngay cả khi bạn chưa từng nghi ngờ rằng đó là những gì đang diễn ra khi lá cây chuyển sang màu đỏ, có những dấu hiệu cho thấy điều này. Một trong số đó là: trên nhiều cây, những chiếc lá màu đỏ nhất là những chiếc lá ở phía mặt trời chiếu sáng nhiều nhất. Không chỉ vậy, màu đỏ còn sáng hơn ở mặt trên của lá. Đã được công nhận hàng thập kỷ rằng điều kiện tốt nhất để có màu đỏ sáng là những ngày khô ráo và nắng tỏ, và đêm mát mẻ, những điều kiện phù hợp với việc lá cây dễ bị ánh sáng dư thừa. Và cuối cùng, cây như cây phong thường trở nên đỏ sáng hơn khi bạn đi về phía bắc nhiều hơn trong bán cầu bắc. Ở đó trời lạnh hơn, cây căng thẳng hơn, chlorophyll nhạy cảm hơn và cần nhiều chất chống nắng hơn.
Cuộc chiến ngụy trang
Tuy nhiên, vẫn chưa hiểu rõ hoàn toàn tại sao một số cây phải tạo ra chất tạo màu đỏ trong khi những cây khác không quan tâm, và đơn giản chỉ hé lộ màu cam hoặc vàng. Liệu những cây này có cách khác để ngăn chặn ánh sáng quá nhiều vào mùa thu? Câu chuyện của họ, mặc dù không nổi bật cho mắt, nhưng chắc chắn sẽ có sự tinh tế và phức tạp như vậy.
Tôi biết rằng các bạn đang háo hức muốn biết thêm về SEO và cách xếp hạng trang web. Hãy ghé thăm englishfreelearn.com để khám phá thêm về những bí quyết SEO tuyệt vời khác. Hãy tin tôi, bạn sẽ không hối tiếc!