“十一”長假期間，一股強冷空氣席卷全國大部分地區，北方地區氣溫驟降，南方地區則上演冷熱大反轉，氣溫由罕見偏高轉為明顯偏低。
(資料圖)
瑟瑟冷風下，或紅或黃的葉子，將這個秋天裝扮得分外美麗。在欣賞美景時，不知你是否會思考：為啥秋葉有的是紅色，有的卻是黃色？
今天，我們就來一起了解這背后的奧秘。
葉子呈綠色與葉綠素有關
與大多數動物不同，不會“走動”的植物無法通過迅速改變自己的空間位置來尋找食物。為了獲取用于生長發育的能量，植物需要利用來自太陽的光能。這種將光能轉化為植物可以利用的能量的過程，被稱為光合作用。
捕獲光能是光合作用的第一步。植物用于捕獲光能的“工具”，是能吸收可見光的色素。這些色素主要存于植物的葉片中，可以分為兩類：其一是呈黃色至橙色的類胡蘿卜素，含量較少；其二是葉綠素，含量較多，是光合作用捕光的“主角”。
1901年，俄國植物生理學家和化學家茨維特用獨創的色譜法首次分離出葉綠素。這種方法后來被廣泛應用在化學分析領域，利用它人們可以很方便地分析葉片中色素的成分和含量。
葉綠素主要吸收藍紫光和紅橙光，而綠光不被它吸收。太陽光中的綠光或被葉片反射，或穿透葉片，所以大多數葉片呈綠色。
葉子主要呈現綠色，還與光照強度有關。在春夏季節，陽光充足，光合作用強烈，這時葉綠素會被大量合成，所以葉片呈現綠色。而到了秋冬季節，北方光照減弱，葉綠素的合成效率也隨之降低。
花青素苷是紅葉的關鍵“染料”
秋天是我國北方一年中色彩最為斑斕的季節。與繁花盛開的春天、綠樹成蔭的夏天和銀裝素裹的冬天不同，北方的秋天之所以色調豐富，是因為在秋天綠葉會逐漸變色。
葉片顏色的變化與色素的類型和含量的變化有關。在葉片衰老的過程中，一些色素會逐漸減少，而一些新的色素可能會合成，所以葉片會從綠色轉變為其他顏色。
在葉片衰老的過程中，捕光的葉綠素含量會下降，所以葉子的綠色也會逐漸褪去。類胡蘿卜素在這一過程中也會流失，但仍有一些類胡蘿卜素會保留于葉片中，這就使得一些葉片呈現出黃色。比如，毛白楊等一些植物在落葉前，其葉綠素未完全流失，葉子會呈現淺綠色或黃綠色。
一些植物的葉子之所以在落葉前會變紅，是因為葉片合成了一類名為花青素苷（也被稱為花色素苷）的紅紫色色素。如果含有花青素苷的葉片中還殘存葉綠素，葉片就會呈現褐色；如果葉片含有花青素苷和類胡蘿卜素，將呈現出橙色。
有科學研究認為，花青素苷可以作為抗氧化劑，幫助植物抵御逆境；或幫助植物吸引鳥類，以散播種子。另有科學研究認為，花青素苷有“防曬霜”的功能，可以讓葉子在葉綠素降解后免受太陽光的傷害。
在一些植物里，葉片的顏色變化是同步的，如一些杜鵑花科越橘屬植物；而在另一些植物中，葉片顏色在不同個體、不同位置，甚至在一片葉子上的變化都是不均勻的，如銀杏、元寶槭等。
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