Cosa fa sì che le piante perdano le foglie in autunno? È una complessa interazione tra genetica, luce e temperatura. A partire dalla fine dell'estate, molte specie di piante decidue, inclusi alberi e arbusti, assumono colori brillanti e perdono le foglie. Per comprendere il mistero dietro questo spettacolo autunnale annuale è necessario scoprire le fabbriche magiche all'interno delle foglie della pianta.
Fattori che segnalano alle piante che l'autunno è qui
Cosa fa sì che le piante perdano le foglie in autunno? La risposta sta nella genetica della pianta e nella reazione al suo ambiente.
Clorofilla
All'interno di ogni cellula delle foglie di una pianta c'è una sostanza chiamata clorofilla. Questo è ciò che dà alle foglie il loro colore verde. La sostanza chimica chiamata clorofilla interagisce con l'acqua, l'anidride carbonica e la luce solare per creare i carboidrati semplici di cui le piante hanno bisogno per crescere e prosperare.
Durante la primavera e l'estate, quando la luce solare è abbondante e le temperature sono calde, le foglie delle piante contengono molta clorofilla. Maschera altri colori o pigmenti presenti nelle foglie. A seconda della pianta, le foglie possono contenere quantità variabili di altri due pigmenti chimici: carotenoidi e antociani.
Luce solare
Con il calare delle giornate estive, la durata della luce del giorno e l'angolazione dei raggi solari cambiano mentre la terra si muove nello spazio. Le piante possono percepire questi piccoli cambiamenti giorno dopo giorno. Man mano che le giornate si accorciano, la mancanza di luce solare inizia a segnalare un rallentamento della produzione alimentare.
Temperature
Insieme alla minore luce solare, le temperature iniziano a raffreddarsi. Quando le temperature notturne diventano più fresche, ciò segnala anche alle piante di interrompere o rallentare la produzione di cibo. Quando la produzione di clorofilla si arresta del tutto, i carotenoidi e gli antociani all'interno delle foglie della pianta diventano visibili.
Foglie che cadono
Questa combinazione di produzione interrotta di clorofilla, meno luce solare e temperature fresche agisce come un interruttore nel sistema genetico della pianta. Si gira in posizione "off" e segnala alle foglie di smettere di crescere e produrre cibo. Innanzitutto, la produzione di clorofilla si interrompe. Gli antociani e i cartenoidi mascherati sono ora visibili, rivelando gli strati nascosti delle foglie di colore scarlatto, cremisi, ocra e giallo dorato. Tuttavia, col passare del tempo e senza più energia nelle foglie, la pianta le rilascia e le foglie cadono a terra.
Differenze fogliari nei sempreverdi
Gli alberi e gli arbusti decidui perdono le foglie in autunno come misura protettiva. Le loro foglie sono tenere e le temperature fredde le ucciderebbero. L’acqua che scorre attraverso le loro tenere foglie si congelerebbe, interrompendo la produzione di energia. Gli alberi e gli arbusti sempreverdi, o quelli che mantengono le foglie verdi durante l'inverno, mantengono uno spesso rivestimento ceroso su ciascun ago. Questo rivestimento ceroso protegge le foglie dal freddo.
C'è una differenza anche all'interno delle foglie. Speciali sostanze chimiche agiscono come una sorta di antigelo all'interno degli aghi sempreverdi per impedire il congelamento dei liquidi che scorrono attraverso la pianta. Pertanto i sempreverdi possono mantenere le loro foglie (aghi) durante i rigidi mesi invernali mentre gli alberi decidui devono perderle.
