紅葉の仕組みはどうなってるの?綺麗に見える条件は?

紅葉狩りに出かけると多くの観光客で賑わいますね。

人ごみの多さで、出かける事も躊躇してしまう私は「紅葉は何故赤くなるのか?」が、気になったんですね。

紅葉の仕組みを一緒に理解しておきましょう。

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紅葉の仕組みはどうなってるの?

紅葉が素敵に色ずくのは秋です。

どんな生き物であっても、冬支度を始める季節なのは紅葉する木々も同じことなんです。

必要のなくなった部分を落として、冬に備えているんですね。
これが「落葉樹」といわれる樹木で、カエデなどが有名ですよね。

他にも、シラカバ、栗の木、サクラ、イチョウなどたくさんの種類があります。

まず、気温が下がってくると葉っぱの根元に「離層」と呼ばれる特殊な細胞が形成され、葉っぱから幹に栄養が行かない様にします。

これは、葉に含まれる栄養素を幹に回収して冬を乗り切るため。

そうなると、葉っぱは光合成で作られた栄養素を幹に送れないのでそのまま栄養が残る事になります。

栄養が残ったままの葉が太陽光を浴びると、葉っぱに残った栄養が反応して赤色の色素を多く生み出す様になるんですね。
この時、緑色の色素は分解され量は減っていきます。

もともと、葉っぱには葉緑素という緑色の色素が多くあり、緑色に見えていますが、赤色の色素が増えてくると赤色が強くなりますので「紅葉」という状態になるんです。

ちなみに、葉には緑色と黄色の色素があり、黄色の色素が強くなることを「黄葉(こうよう)」といい、イチョウなどは黄葉と呼ばれます。

で、さらに解説すると葉っぱに存在する色素は、緑色色素のクロロフィル、黄色色素のカロチノイドがあります。

この2つの色素は緑色の方が量は多いので、緑色に見えます。
そして秋になってくると気温が下がり、葉っぱ自体の働きが弱まってしまいます。

そうすると、クロロフィルが分解されていきますので色素の量に変化が起き、カロチノイドの方が多くなってくるので、イチョウが黄色く見えるということなんですね。

次に、幹へ栄養素を回収するために、葉を落とす準備として、落ち葉を拾った時に持つ「枝」のような部分を葉柄(ようへい)といい、葉柄の付け根に離層という組織が形成されて物質の移動を止める働きをします。

移動を止められると、光合成によって生成された「糖」とタンパク質が化学反応を起し、アントシアニンを作り出します。

この時のアントシアニンが赤色の色素ですので、葉っぱが赤色に色づくというわけです。
ですので、紅葉という現象は木自体に必要な機能ではなく、たまたまそうなったと考えることもできますね。

紅葉が綺麗に色ずく条件は?

紅葉は同じ場所でも、毎年違うというのをご存知でしょうか?
毎年、同じ場所に紅葉狩りに行かれるのであれば気づいているかもしれませんが、紅葉が綺麗に色づくには条件があるんですね。

1:日中の天気

紅葉が綺麗に色づくには、赤色が鮮明である必要があります。
赤色の色素であるアントシアニンは、光合成によって作られますので日中は天気が良いとしっかりと光合成され、紅葉が綺麗になります。

2:昼と夜の温度差

紅葉は、「冬支度」ですので気温が低い事で起きる現象です。
ですので、昼間にしっかりと光合成ができるほど太陽光を浴び、夜には冬支度を始められるぐらいの気温まで下がる必要があるということです。

夜に、気温が高いと昼間に作られた糖まで使ってしまうので、綺麗に色づかないんですね。

3:乾燥し過ぎない事

紅葉が綺麗に見えるのは、木に葉が残っているからこそだとも言えますよね。
その葉が乾燥により水分量が減り過ぎてしまうと、紅葉する前に枯れてしまいます。
ただ、だからといって雨続きになってしまうと、光合成もできませんのでこれもまた紅葉せず枯れ落ちてしまう原因とも言えます。


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紅葉は日本だけしか見られない?

紅葉と言えば、どこか和風な雰囲気を醸し出していますので「もしかして日本だけ?」と思ってしまうかもしれません。

でも、紅葉は日本だけではないんですね。

地球上で森林は3割を占めると言われていて、この中でも紅葉する落葉樹林がまとまっているのは東アジアの沿岸部、北アメリカ大陸東部、ヨーロッパの一部なんですね。

もちろん、落葉樹林がまとまっているというだけですので、まとまっていることを条件から外せば、落葉樹があり、昼と夜の寒暖差があるような場所なら紅葉を見る事はできます。

ただ、日本で占める森林の割合は7割となっていて、落葉樹の種類も多く寒暖差もあるので、日本全国各地で、美しい紅葉が見られるということなんですね。

残念ながら、このまま森林伐採や地球の温暖化など環境の変化が続けば、これも変わっていくことになるでしょう。

まとめ

紅葉になる仕組みはご理解いただけましたでしょうか?

冬になる前の準備として、葉を落とそうとする自然のしくみが、あの綺麗で人々を惹き付ける紅葉になっているんです。

しかしながら、紅葉の条件にもありますように今後の地球の環境の変化によっては、美しい紅葉にも変化が起きるかもしれません。

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