단풍이 물들는 이유는 무엇인가요?
가을쯤 해서 일제히 단풍들의 색이 형형색색으로 변하는데요. 초록색에서 갑자기 욹긋붉긋한 단풍색으로 변하는 이유는 무엇인가요? 어떤 원리가 숨어있는지 궁금해요.
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.
식물들은 엽록소라는 물질에 의해서 잎색깔을 결정합니다. 보통의 식물은 광합성을 하기 위해 엽록체가 있는데 보통 그 엽록체의 색을 나타내는 엽록소의 종류가 몇가지가 있습니다..
가을이 깊어지면 일조량이 작아져서 광합성량이 줄어들기 때문에 식물의 엽록소의 합성이 멈추게 됩니다. 그래서 엽록소가 쇠퇴하여 분해되어 엽록소의 색깔이 사라지고 남아있는 카로틴과 크산토필만이 남아 노랗게 보이게 됩니다..
카로틴과 크산토필 역시 색소의 한 종류들이죠.. 다만 색깔이 노란색이라는 것 뿐입니다. 또한 단풍이 빨갛게 잎이 변하는 이유는 안토시안이라는 물질이 생겨나서 이 안토시안의 색깔인 붉은 색 때문에 그렇게 보이게 되는 것입니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
식물의 잎에는 엽록소(초록), 카로티노이드(노랑), 안토시안(빨강) 등의 색소가 존재합니다. 가을에 잎에 가장 많았던 엽록소가 감소하게되면서 초록색이 옅어지고, 그 아래에 있던 노랑과 빨강의 색깔들이 드러나게 됩니다. 나무에 따라서 색소들의 함량 차이가 발생하고 색깔도 울긋불긋 다양하게 변합니다.
안녕하세요. 권영수 과학전문가입니다.
단풍은 낮의 길이가 짧아지고 기온이 내려가면서 성장 촉진 호르몬이 줄어들고 잎의 광합성 작용이 멈추면서 이루어지게 되는데 산꼭대기는 일찍 기온이 낮아지기 때문에 단풍은 기온이 낮은 산꼭대기에서 시작하여 산 아래로 내려오게 됩니다. 그래서 우리나라의 단풍 소식은 북쪽에서 시작되어 남쪽으로, 백두산이나 한라산처럼 높은 산에서는 산꼭대기에서 아래쪽으로 내려와 본격적으로 추워지는 11월경에는 전국의 산이 울긋불긋해지는 장관을 볼 수 있습니다.
단풍은 기온이 낮아지면서 시작됩니다. 가을에 낮의 길이가 짧아지고 기온이 내려가면 성장촉진 호르몬이 줄어들고 잎의 광합성 작용은 멈추고 잎의 생장에 필요한 질소나 인과 같은 영양 물질은 휴면을 하는 작은 가지에 저장합니다. 그래서 잎에서 엽록소가 분해되면 안토시아닌이나 카로티노이드와 같은 색소가 색깔을 나타내게 되는데 이것이 우리가 단풍이나 은행에서 볼 수 있는 빨간색 노란색으로 나타납니다.
나뭇잎이 초록색인 이유는 기본적으로 엽록소가 초록색이기 때문입니다.
그리고 이 엽록소는 광합성을 할 때 주로 사용되는 성분입니다.
하지만 가을이나 겨울이 되면 광합성으로 얻는 에너지가 적기 때문에 나무는 엽록소를 제거합니다.
엽록소가 제거되면 초록색도 같이 제거되어 노랗거나 빨간 단풍이 되는데,
노란색의 경우는 크산토필이라는 성분이 많으면 나타나게 되고
안토시아닌이라는 성분이 많은 나뭇잎은 빨간색이 나타나게 됩니다.
날씨가 추워지고 태양빛을 받는 시간이 짧아지면
나무는 겨울 나기를 준비 합니다.
잎은 나무의 수분과 에너지를 많이 머금고 있습니다.
광합성을 하여 엽록소를 생성하기 위함 입니다.
하지만 날씨가 추워지면 잎이가지고 있는 수분으로 인해 얼게됩니다.
잎이 얼면 줄기에까지 영향을 주어 동사를 당할수 있습니다.
나무는 동사하지 않기위해 겨울이 다가오면 잎으로 가는 수분과 에너지공급을 멈추고 뿌리와 줄기에 영양분과 수분을 저장하게 됩니다.
수분과 영양분을 공급받지 못한 잎은 광합성을 멈추게 되고 염록소 생성도 할수 없게 됩니다.
엽록소가 없는 나뭇잎은 녹색을 띄지 못하게되어 나뭇잎이 가지고 있는 빨간색,노란색,주황색등 여러가지 고유의 색을 나타내게 됩니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
가을이 되면 주변 공기의 습도가 작아져 건조해집니다. 그런만큼 나무 또한 습도 유지가 중요한데 광합성을 하면 수분 배출이 많아집니다. 그래서 수분 배출 방지를 위해 엽록소를 분해합니다. 이로 인해 녹색이 사라지고 단풍이 들게 됩니다.
