Kodėl rudenį medžiai nudažo savo lapus įvairiausiomis spalvomis?

Iki šiol mokslininkai neturėjo vieningos nuomonės, kodėl medžiai rudenį keičia savo vainiko spalvas. Juk šis procesas nevyksta visiškai natūraliai – tam reikia papildomos energijos. Kad geriau suvoktume to priežastis, pirmiausia prisiminkime kodėl vasarą lapai atrodo žali.

Žalią spalvą sukuria chlorofilas, dalyvaujantis fotosintezės procese. Primename, jog fotosinteze vadinama įvairių organinių medžiagų gamyba (sintezė) organizmuose iš neorganinių medžiagų, naudojant saulės energiją. Kitaip sakant, visi žalieji augalai, tame tarpe ir medžiai, gali panaudoti Saulės energiją siekdami iš anglies dioksido ir vandens gauti maistinę medžiagą –  angliavandenis gliukozę. Tačiau chlorofilas bijo šalčio – vėstant orams jis ima irti.

Be chlorofilo medžių lapuose yra ir kitų pigmentų, sukuriančių geltoną arba raudoną spalvas. Šie pigmentai aptinkami ir vasarą, tačiau tuo metu chlorofilo kiekis būna toks didelis, jog labai atrodo tik žali be jokių papildomų spalvų. Rudenėjant chlorofilas skyla ir lapai pamažu gelsvėja. Visa tai būtų labai logiška ir nekeltų papildomų klausimų, jei ne viena smulkmena – pasirodo rudenėjant medžiai aktyvina geltoną ir raudoną spalvas sukuriančių pigmentų (antocianų) gamybą. Kyla klausimas, kam to reikia?

2003 metais William Hoch, augalų fiziologijos specialistas, ėmėsi įdomaus tyrimo ir jo metu genetiškai modifikavo kai kurių medžių įprastinę lapų veiklą. Pasirodė, jog užblokavus antocianų gamybą lapų vainikas labai stipriai nukenčia nuo ultravioletinių Saulės spindulių. Tuo pačiu pažeidžiama visa augalo maisto apykaita – lapai ima neatlikti savo funkcijos, o tuo pačiu šaknys neparuošia pakankamai maisto medžiagų žiemos periodui.

Dabartiniai tyrinėtojai žengė dar toliau ir išsiaiškino dar vieną įdomų dalyką – pasirodo, antocianų gamyba paranki medžiams ypač tuose regionuose, kurių dirvožemiuose jaučiamas azoto stygius. Tokiu būdu medžiai stengiasi ilgiau apsaugoti savo lapus nuo ultravioletinių spindulių ir toliau pildyti iš nederlingo dirvožemio maisto atsargas žiemai.

„Formuojasi nuojauta, jog raudona medžių lapų spalva – tai dar viena lapų atliekama funkcija, kuriai medžiai negaili savo energijos“, - aiškina tyrinėtoja ir buvusi Šiaurės Karolinos universiteto doktorantė Emily Habinck.

Tokiu būdu išeitų, jog savo raudonais lapais medžiai tarsi signalizuoja apie maistinių medžiagų stygių ir tai, jog jie sunkiai išgyvena. O jeigu lapai tik truputi geltoni – vadinasi medžiams viskas gerai ir papildomas antocianų gaminimas nepradėtas.

Martha C. Eppes, mokslinė doktorantės vadovė, pateikė pilnas tyrimo išvadas Amerikos Geologų sąjungos (Geological Society of America) kasmetiniame susirinkime. Ji nežada šio tyrimo baigti ir planuoja jį išplėsti – su palydovų pagalba bus fotografuojami dideli miškų plotai ir analizuojami medžių lapų spalva susiejant su geologiniais vietovės duomenimis – dirvožemio struktūra, derlingumu ir t.t.