가을이 오면 나무잎들의 색이 다 다르게 변하나요?
가을이 되면 나뭇잎의 색이 단풍나무는 노랗게 변하고, 또 다른 어떤 나무는 붉게 변하는데 왜 나무마다 각각 다른 색으로 변하는지 궁금합니다.
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 것입니다.
또한 색이 다른 이유는 색소의 종류와 함유량이 다르기 때문입니다. 붉은색은 엽록소가 분해되며 안토시아닌을 생성하며 띠게되고, 노란색은 크산토필, 카로티노이드가 생성되면서, 갈색은 크산토필, 타닌이 생성되면서 띠게되는 색입니다.
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 만들죠.
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.
즉 어떤 성분이 남아있냐에 따라 색이 달라지게 됩니다.
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 되고 각자 지니고 있는 고유의 색을 나타내기 시작 하면서 단풍이 물들게 됩니다.
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. 류경범 과학전문가입니다.
나무가 가지고 있는 성분에 따라 다른 색상을 나타나게 됩니다.
평소에는 녹색의 엽록소가 주를 이루고 있어 녹색으로 보이지만 수분의 증발을 막기 위해 잎으로 가는 수분을 막으며 엽록소는 분해되게 됩니다.
그럼 광합성을 돕기 위한 색소인 카로티노이드가 남게 되는데요, 카로티노이드는 노란색과 주황색이 있고 카로티노이드에 성분에 따라 다른 색상을 띄게 됩니다.