こんにちは！
秋は紅葉がキレイな季節です。
赤や黄色、オレンジなど色とりどりに色づいた紅葉を見ると心が洗われるようですね♪
秋の風物詩ともいえる紅葉ですが、そのメカニズムをよく知らない方も多いのではないでしょうか。
普段緑色の葉っぱが秋だけは黄色や赤に変わるのはよく考えてみると不思議ですよね。
この記事では、紅葉の仕組みとして色が変わっていくメカニズムと色の違い、鮮やかに紅葉するための条件について紹介します。
紅葉の条件を知れば、紅葉の見頃の時期も分かります。
ぜひ参考にしてくださいね！
目次
紅葉の仕組み
葉っぱにはもともとクロロフィルという緑色の色素とカロチノイドという黄色の色素が含まれています。
普段は緑色の色素のほうが多いので、葉は緑色に見えます。
引用：キミの盆栽びより
しかし、秋になって気温が低くなるとこの二つの色素は分解し始めます。
クロロフィルのほうが分解するスピードが速いので、緑色の色素が分解されてなくなっていくにつれて黄色の色素が目立つようになります。
こうして、緑色の葉が黄色になる、というわけ。
さらに、冬に向けて葉を落とす準備をするため葉の根元に離層というものができます。
これがあることで葉と茎の間で水や養分といった物質の行き来ができなくなります。
葉が落ちる準備ができても、クロロフィルが分解しきるまでは元気に光合成を続けます。
光合成すると糖分ができますが、仕切りがあるため茎に移動することができず葉に留まることになります。
この時の糖分やクロロフィルが分解するときに出来るアミノ酸などが合成しアントシアニンという赤色の色素ができます。
こうして葉っぱが全体的に赤く見えるようになってきます。
日光の当たり具合によってクロロフィルが目立つ部分、カロチノイドが目立つ部分、アントシアニンが目立つ部分ができたりします。
なので、紅葉し始めの時期なんかは緑色から赤へのグラデーションを楽しむこともできますね。
ちなみに、褐葉（かつよう）と言って褐色に変化するものもありますが、それはその植物がフロバフェンやタンニンといった褐色の色素をもっているからです。
紅葉で赤くなるものと黄色くなるものの違い
紅葉には赤く色づくものや黄色に色づくものなど色々あります。
これはもともと持っている色素の違いなどで、植物によって何色になるかは違ってきます。
紅葉の仕組みは上にも書いた通り、クロロフィルとカロチノイドの分解とアントシアニンの合成によるもの。
ここでは特に
- 緑色からいきなり赤に変わるもの
- 緑色から黄色になり、赤くはならないもの
- 緑色から黄色を経て赤くなるもの
の3パターンに分けて違いを紹介します。
緑色から赤に変わるもの
緑色からいきなり赤くなるものにはナナカマドなどがあります。
こういうものはクロロフィルの分解・カロチノイドの分解・アントシアニンの合成がほぼ同時に行われています。
緑色から黄色に変わるもの
緑色から黄色に変わるものにはイチョウなどがあります。
こういうものは、クロロフィルが分解したあと、カロチノイドがゆっくり分解します。
アントシアニンを合成する遺伝子は持っていないため、カロチノイドの黄色だけが目立つようになります。
黄色く変化した後、赤くはならずに落葉する流れです。
緑色が黄色になり、赤に変わるもの
緑色から黄色を経て赤に変わるものにはカエデなどがあります。
こういうものはクロロフィルが分解した後カロチノイドが分解し、最後にアントシアニンが合成されます。
これらが同時に行われるナナカマドと違い、緑→黄色→赤という色の変化も楽しめます。
まとめると･･･
| 流れ | 色の変化 | 植物の例 |
| クロロフィルの分解、 カロチノイドの分解、 アントシアニンの合成がほぼ同時 |
緑 → 赤 | ナナカマド |
| クロロフィルの分解 ↓ カロチノイドの分解 |
緑 → 黄 | イチョウ |
| クロロフィルの分解 ↓ カロチノイドの分解 ↓ アントシアニンの合成 |
緑 → 黄 → 赤 | カエデ |
紅葉が鮮やかに色づくための条件
紅葉の名所のひとつとして京都が挙げられますが、
「京都の紅葉と東京の紅葉はなんだか違う･･･」
と感じる方も多いようです。
実は鮮やかに紅葉するためにはいくつか条件があるんです！
・昼と夜で気温の差が大きいこと
・空気が澄んでいて充分日光が受けられること
・適度に湿度があり、乾燥していないこと
「温度差が大きいと鮮やかになる」
というのは聞いたことがある方も多いのではないでしょうか。
これはクロロフィルの分解が促進されるためです。
理想的な気温は
夜 ： 5℃～10℃
です。
ちなみに、これは赤くなる紅葉の条件。
黄色くなるものはもともと黄色い色素を持っているので寒暖の差は関係ありません。
ただ寒くなるだけで鮮やかな黄色になります。
紅葉の仕組み まとめ
・気温が下がるとクロロフィルが分解し、カロチノイドの黄色が目立つようになる。
・葉の根元に離層ができると茎との間で物質の行き来ができなくなり、葉に糖分がたまる。
・葉の糖分からアントシアニンという赤色の色素ができる。
・緑色から赤くなるものはクロロフィルの分解・カロチノイドの分解・アントシアニンの合成が同時に行われる。
・緑色から黄色くなるものはクロロフィルが分解した後にカロチノイドがゆっくり分解する。
・緑色→黄色→赤に変化するものはクロロフィルの分解の後カロチノイドが分解し、最後にアントシアニンが合成される。
・鮮やかに紅葉するには昼と夜の温度差、適度な湿度、空気が澄んでいることが重要！
紅葉の仕組みや鮮やかに紅葉するための条件について紹介しました。
赤くなるものも黄色くなるものもとってもキレイですよね！
鮮やかに紅葉する条件を見ると、山間の紅葉のほうが何となくキレイなのも納得です♪
紅葉の時期、赤くなった葉を見て
「糖分から合成されたアントシアニンが･･･」
という会話をするのも盛り上がると思います！
(理系女子のハートをわしづかみ！)
気温が低いと紅葉が一気に進むので、紅葉狩りに行く際にはぜひ気温もチェックしてみてくださいね♪
