나뭇잎이 단풍이 드는 이유와 왜 낙엽이 되어 떨어지는 건지 알고 싶습니다.

Question

요즘 나뭇잎이 예쁘게 단풍이 들기 시작했는데 가을이 되면 나뭇잎이 단풍이 드는 이유는 뭔가요?

또 나뭇잎이 낙엽이 되어 떨어지는 이유를 알고싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 한만전 과학전문가입니다.

나뭇잎이 빛이 부족하여 광합성 시간이 짧아지고 엽록소 생성이 적어지면 나무는 나뭇잎으로 연결되어 있는 관들을 모두 닫고 겨울을 나기위해 뿌리에만 영양분을 비축 합니다. 이때문에 나뭇잎들은 영양분을 공급받지 못하고 광합성을 하지 않아 녹색을 띄지 못하게 되어 각자 지니고 있는 고유의 색을 나타내기 시작 하면서 단풍이 들기 시작 합니다. 그리고 영양분과 수분을 공급받지 못한 나뭇잎은 말라서 떨어지게 됩니다.

안토시아닌이 많은 나무는 빨간색 계열을

베타카로틴이 많은 나무는 오렌지색 계열을

잔토필이 많은 나무는 노란색 계열을 나타내게 됩니다.

이것이 나뭇잎에 나타나는 단풍 입니다.

Answer 2

가을이 되면 나무가 나뭇잎에서 엽록소를 분해하기 때문입니다.
엽록소는 기본적으로 초록색인데, 이 초록색이 빠져나가게 되면 노랗거나 붉게 물들게 됩니다.
나무가 엽록소를 분해하는 이유는 가을 이후에는 광합성을 하지 않기 때문입니다.
광합성은 태양에너지를 바탕으로 하는데, 가을~겨울에서는 태양에서 에너지를 얻기가 힘들어집니다.
따라서 식물의 잎을 유지하는데 비용이 많이 들기 때문에 엽록소를 제거하여 광합성을 하지 않으려고 합니다.

그리고 나뭇잎이 필요 없으니 떨어트리게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

겨울을 지난 봄에 잎이 돋아나기 시작하고 잎에 있는 엽록소가 만들어지면서 초록 잎을 유지합니다. 가을이 되면서 이 엽록소가 더 이상 만들어지지 않고 엽록소가 분해되어 노란, 주황, 빨강, 핑크 등으로 색이 바뀌어 단풍이 지는것입니다.

낙엽이 떨어지는 이유는 나무의 겨울나기(월동준비)준비를 하는것입니다. 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 중단시켜 낙엽이 되어 떨어지게 만듭니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 4

안녕하세요. 과학전문가입니다.

가을이 되면 가지에 붙어있는 잎 끝부분에 떨켜가 생기게 됩니다. 이 떨켜라는 조직이 생기게 되면 코르크라는 죽은 세포가 잎이 떨어진 자리를 메꾸게 됩니다. 그래서 가을동안 건조한 공기에 의해 수분이 증발하는 것을 방지해 줍니다.

Answer 5

안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.

가을철이 되면 나무는 월동준비를 위해 나뭇잎을 떨어뜨리는데 나뭇잎이 떨어지는 원인은 나뭇잎과 가지 사이에 떨켜층이 형성되기 때문이다.

떨켜층이 형성되기 시작하면 나뭇잎은 뿌리에서 충분한 물을 공급받지 못하나 잎에서는 계속 햇빛을 받아 광합성이 진행된다.

이때 생성된 양분은 떨켜층 때문에 줄기로 이동하지 못하고 잎내에 남게 되고 이로 인해 잎내 산성도가 증가한다.

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 것이다.

어린 잎이나 줄기가 새롭게 발생하면서 일시적으로 붉은색을 보이다 잎이나 줄기가 성장하면서 붉은색이 없어지는 경우가 있다.

이것은 단풍이 아니고 어린 잎이나 줄기의 엽록소를 만드는 세포 내의 구조가 완성되지 않은 게 나타나는 것이다.

안토시안은 자외선을 잘 흡수하는 성질이 있고 안토시안을 많이 갖고 있는 조직은 나뭇잎의 표피뿐이다.

때문에 연약한 어린 잎이나 줄기가 빨갛게 됨으로써 자외선의 해를 피하는 것이다.

잎이 성숙함에 따라 안토시안은 분해돼 없어지며 엽록소에 의해 녹색으로 변하게 된다.

대부분 식물의 잎들은 녹색을 나타내나 예외적으로 단풍나무의 개량종인 공작단풍, 홍단풍과 같은 나무나 자주색 양배추, 베고니아 등과 같은 초본은 계절과 관계없이 붉은색을 띠고 있다.