단풍은 어떤원리로 물이들고 또 단풍색은 왜 가지각색인가요??
단풍은 어떤원리로 물이 들고 또 단풍색은 왜 가지각색인가요??
회사 출근길에 단풍이 핀걸 보고 문듯 호기심이 들어 질문 드립니다.
- 나뭇잎은 빛에의해 광합성을 합니다. 빛이 부족하여 광합성 시간이 짧아지고 엽록소 생성이 적어지면 나무는 나뭇잎으로 연결되어 있는 관들을 닫고 겨울을 나기위해 뿌리에만 영양분을 비축 합니다. 이때 나뭇잎들은 영양분을 공급받지 못하고 광합성을 하지 않아 녹색을 띄지 못하게 되어 각자 지니고 있는 고유의 색을 나타내기 시작 합니다. 그리고 영양분과 수분을 공급받지 못하여 말라서 떨어지게 됩니다.
안토시아닌이 많은 나무는 빨간색 계열을
베타카로틴이 많은 나무는 오렌지색 계열을
잔토필이 많은 나무는 노란색 계열을 나타내게 됩니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
기온이 25도 아래로 내려가면 엽록소의 합성이 중단되고 이에따라 초록색이 감소합니다. 또한 잎에 남아있는 다른색소들인 안토시아닌과 카르티노이드의 붉은색과 노란색이 두드러지게됩니다.
이는 나무의 종류와 사는 환경에따라 색이 섞인정도가 바뀔 수 있습니다.
감사합니다.
나뭇잎에 단풍이 드는 이유는 겨울을 대비하기 위한 준비를 하기 위해서 입니다. 원래 봄, 여름에는 나뭇잎에 엽록소가 많아 녹색을 띠지만 가을이 되면 나뭇잎에서 엽록소가 분해되면서 남아 있는 붉은 색, 노란색 색소가 도드라지게 되는 것입니다.
가을이 되면 기온이 떨어지고 공기가 건조해고, 이때 나뭇잎은 일차적으로 수분 부족을 겪게 됩니다. 나뭇잎은 태양 에너지를 이용해 공기 중에 있는 이산화탄소와 뿌리에서 빨아올린 물로 생물의 주 에너지원이 되는 탄수화물을 만들어야 하는데, 이것이 광합성 작용입니다. 그리고 식물은 광합성 작용을 할 때 사람들이 상상할 수 없을 만큼 많은 양의 물을 대기 속으로 뿜어내야 하고, 실제 과학자들의 실험에 따르면 옥수수는 낱알 1kg을 만들어내기 위해서 잎에서 600kg의 물을 증발시키는 것으로 알려졌습니다.
하지만 가을이 돼서 기온이 내려가고 건조해지면 뿌리를 통해 더 이상 물을 빨아올릴 수 없게 되므로 옥수수와 마찬가지로 잎을 가진 나무들도 수분이 부족한 상황에서 살아남기 위해 하는 수 없이 광합성 활동을 멈추게 됩니다.
그런데 나뭇잎에는 녹색의 엽록소 외에도 빛을 흡수하는 색소로 70여 종의 카로티노이드가 있어, 이들 색소 가운데 흔히 볼 수 있는 게 붉은색 단풍을 만드는 카로틴이고 노란색을 띠는 크산토필 입니다.
여름철에는 왕성하게 일을 하는 엽록소로 인해 이러한 색소는 사람들의 눈에 보이지 않지만 가을철 차고 건조한 날씨가 되면 잎에서 엽록소가 분해돼 사라지게 됩니다. 그러면 양이 작은 다른 색소들이 비로소 나타나게 되고 이들 색소의 많고 적음에 따라 나뭇잎은 노란색이나 붉은색으로 보이게 되는 것입니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
봄부터 여름까지 엽록소가 만들어지면서 초록 잎을 유지하였지만 가을이 되면서 이 엽록소가 더 이상 만들어지지 않습니다. 이유는 떨켜층에 의해 나뭇잎에 수분이 부족해지고 영양분이 쌓여 산성을 띠게 되면서 엽록소가 분해됩니다. 엽록소가 분해되며 노란, 주황, 빨강, 핑크 등으로 색이 바뀌어 단풍이 지는 것이죠.
엽록소가 분해되는 이유는 겨울 동안 나무는 에너지 소모를 최소화하고 나무 내에 있는 수분을 최소화(수분이 얼면 부피가 증가해 손상을 입기때문에)하는 작업을 시작합니다. 그 중 에너지 소모를 줄이기 위해 잎과 나뭇가지 사이에 떨켜층을 형성하여 나뭇잎에 수분 공급을 중단시키고 나뭇잎으로부터 에너지(양분) 공급을 중단 받아 나뭇잎의 농도가 올라 산화되면서 엽록소가 분해돼 단풍이 들게하며 이후에 낙엽이 되어 떨어지게 만듭니다.
도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
가을 이후에는 나무가 광합성을 이용하여 얻는 에너지가 작아지기 때문에 엽록소를 줄여서 나뭇잎을 떨어트리려고 합니다.
따라서 단풍이 드는 이유는 초록색의 엽록소가 빠지면서 남아있는 노란색 카로티노이드와 붉은색 안토시아닌 때문입니다.
일조량이 많은 밝은 햇살이 수액에 당분 농도를 증가시켜 안토시아닌을 많이 생성하게 되어 더욱 붉게 만들고,
일교차가 큰 경우는 엽록소가 빨리 분해되어 상대적으로 카로티노이드와 안토시아닌이 많이 남게 됩니다.
