계절이 바뀌면서 나무의 잎사귀 들의 색깔이 변화되는 이유는 뭔가요?

Question

가을이 되면 단풍 혹은 은행잎들이 물들어가고 계절이 깊어지면 떨어집니다. 이런 잎사귀들이 여름에는 녹색빛이었다가 계절이 바뀌면서 색깔이 변하는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

나무는 기온이 떨어지고 받는햇빛의 양이 줄어들게 되면 광합성을 멈추게 됩니다.

겨울에는 광합성을 멈추고 겨울을 나기위해 잎으로 보내던 에너지를 뿌리에 비축하여 이 에너지로 겨울나기를 합니다.

광합성을 하지 않아 잎에는 녹색의 엽록소가 생기지 않고, 잎이 가지고 있던 고유의 색을 나타내게 됩니다.

각자 가지고 있는 나무잎 특유의 성분에 따라, 노란색, 붉은색,주황색등 여러가지 색상을 띄게 됩니다.

하지만 상록수는 겨울이되면 잎에 들어있는 액체의 농도를 진하게하여 겨울의 낮은 온도에도 잎이 얼지 않습니다. 하여 작은 햇빛량으로도 광합성을 할수있어 겨울에도 잎이 녹색을 띨수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

추운 겨울을 견뎌내기 위해서 나무들도 가을에 많은 준비를 해야 합니다. 겨울철 필요없는 조직과 낮은 온도에서 얼수 있는 조직은 떼어내야 합니다. 겨울철 푸른 잎은 얼어서 조직이 파괴되고 제기능을 하지 못할 것입니다. 겨울이 다가오면 식물은 잎에 남아있는 양분과 수분을 최대한 흡수하고 낙옆을 만들어 잎을 제거합니다. 이 과정에서 많은 변화들이 나타나고 잎의 색깔에도 변화가 발생합니다.

식물체에는 엽록소(초록), 카로티노이드(노랑), 안토시안(빨강) 등의 색소가 들어 있고 각자 고유의 색깔을 가지고 있습니다. 이 색소들의 비율에 따라서 잎과 과일에서 여러가지 색깔이 나타날 수 있습니다.

Answer 3

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.

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 만듭니다.

Answer 4

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 광합성이 불필요한 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.

Answer 5

안녕하세요. 과학전문가입니다.

계절이 바뀌면서 가을이나 겨울이 되었을 때는 공기가 건조해지면서 수분이 많이 없어지게 됩니다.

그러면서 수분을 유지하기 위해서 엽록소를 분해합니다. 엽록소를 통해 광합성을 하게 되면 수분을 소모하기 때문입니다. 이렇게 엽록소 분해를 해주면서 녹색이 없어지고 붉은 색이 두드러지게 되어 단풍이 드는 것입니다.