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紅葉のメカニズム 葉緑素がなくなり黄色(赤)に そして散る

公開日: : 最終更新日:2015/09/22 科学・テクノロジー, 観光・旅行

紅葉が楽しみな季節になります。


それにしてもなぜ葉っぱは赤や黄色に変色するのでしょうか。この問いについては多くのサイトで語られているので、ここではそれに続いて「アポートシス」(細胞死)と交えてまとめてみました。


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先日、子どもと公園を散歩していたところ、どんぐりの実が木になっていました。まだまだ緑色でしたが、子どもにせがまれたのでひとつ取って家に持ち帰りました。

夜になり、それが茶色に変色していたのです。子どもは、「どうして色が変わったの?」と私に質問。

私は、「葉緑体が死んだから」と答えました。
そして、自分がそう答えたことで調べる気になったのです。




紅葉は赤なのか黄色なのか



足成紅葉
出典 写真素材足成


「紅葉」とはいいますが、必ずしも「赤色」とは限りません。


フランス語では「紅葉」?「黄葉」?


10年前にヨーロッパを旅行で訪れたとき、ドイツのロマンチック街道をバスで通りました。道路の両サイドは、種類は忘れましたが黄色の葉を付けた木々が並んでおりとても美しかったことを覚えています。

そのときにガイドさんが、「どうして赤い葉がなくすべて黄色なのか?」という理由を話してくれたのですが、その内容をすっかり忘れてしまいました。
日本とヨーロッパの違い、に関することだったような・・・。

それで、「フランス語で“紅葉”ってどういうのだろう?」と調べ、答えが「les feuilles jaunies」であることを知りました。これは直訳すると「黄葉」。黄色なのです。

ただ、再び調べると「les feuilles rougies」ともいうそうで、この場合は「紅葉」です。

ヨーロッパの風景写真を検索しても、「ヨーロッパだから黄色」ということはいえないみたいです。





なぜ赤になるのかがわからない


いろいろなサイトを調べて面白かったのが、どれも“黄色になる”メカニズムは説明していますが、“赤になる”メカニズムについては「解明されていない」という結論なのです。

「紅葉」なのに、赤くなる理由の方がよくわからない、ということなのです。




なぜ緑から黄色になるのか



足成森
出典 写真素材足成


葉緑体に含まれているのは緑だけではない


「葉緑体」は、植物の細胞を構成している要素のひとつです。葉や茎が緑色なのは葉緑体があるからなのです
人間が緑色じゃないのは、動物の細胞に葉緑体が含まれていないためです。

さらに、この葉緑体の緑色は「クロロフィル」という色素なのですが、葉緑体にはその他に「カロチノイド」という黄色の色素も含まれているのです。

ですから、葉が緑から黄色になるのは、クロロフィルがなくなりカロチノイドの色が出てくるからなのです


なぜクロロフィルがなくなるのか


そうすると、なぜ緑色の色素であるクロロフィルがなくなるのか、ということが疑問にわいてきます。

答えは、“お役御免”です。

クロロフィルの役割は、太陽の光を受けて「光合成」を行うことです。太陽の光をエネルギーに変えることができるのです。

秋になり、日照時間が短くなるとそんなにたくさんのクロロフィルが必要なくなります

景気がよく物がたくさん売れるときには人手が必要ですが、物が売れなくなると何もやることがない人が出てきます。ただ、いる限り給料は払わなければいけませんから、やめてもらうということになるわけです。

クロロフィルも“リストラ”されるのです。

ただ、「誰がリストラするの?」という疑問がわきます。

会社の場合は、計算をして“リストラ”を合理的にすすめる役割の方がいるかもしれませんが、植物の場合はただ“合理的”にとしかいいようがありません。これが“自然に”という言葉の意味でしょうか。




アポートシス


この一連のメカニズムを「アポートシス」といいます。日本語では「プログラムされた細胞の死」などといわれたりしますが、落葉とはすなわち“細胞の死”なのです。
これまで書いてきた紅葉もその“死”のひとつの過程です。

緑から黄色(赤)→紅葉を楽しむ→落葉→集めてたき火

図式にしてみましたが、私たちにとっての“娯楽”が実は植物にとっては“死”だったのです。

「プログラムされた細胞の死」ですから、アポートシスは落葉だけではありません。興味深いのは「ガン」との関係です(別の機会にゆずりますが)。

「アポートシス」という言葉の語源は、「花や葉が散ること」です。






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