為什麼新英格蘭的秋天，樹木只有一種顏色，沒有其他顏色？

在美國東北部的秋天，落葉樹開始呈現出令人驚嘆的黃色、橙色和紅色。但在歐洲，火紅的橙色和紅色的樹葉並不常見，秋天只有更多的黃色色調。現在我們還不知道這到底是為什麼。

秋天只有黃色樹葉？

這個問題已經困擾植物學家幾個世紀了。事實上，他們甚至不確定為什麼樹葉首先會演變成紅色。但他們有兩個主要的假設，為什麼只有世界上的某些地區可以看到特別的紅色。落葉樹是指那些在秋天落下葉子的樹，以幫助它們保存能量並度過嚴酷的冬季天氣。但在落葉之前。樹木要花幾個星期的時間重新吸收其中的養分。因為如果讓這些葉子中好東西都浪費掉，太可惜了。其中包括分解葉綠素，也就是讓葉子變綠的色素。

遺傳基因的差異

隨著綠色的消失，樹葉只剩下黃色到橙色的葉黃素了。這些黃色顏料一直在那裡，但你看不到它們的綠色。然而，一些樹木開始產生新的色素，特別是橙色、紅色和紫色的色素。並且我們不知道為什麼，如果樹木要扔掉這些葉子，為什麼要投入精力把它們變成紅色呢？這些色素更常見於北美東部以及亞洲和南美部分地區的樹木。明確地說，我們討論的是遺傳基因差異。一個特定的物種無論生長在哪裡，都會呈現出同樣的秋天顏色。我們還應該注意到，北美和歐洲本土紅葉物種的數量實際上是相似的。但真正色彩多樣的物種在北美更為豐富。

葉綠素的作用

令人好奇的是，為什麼只有某些物種會變紅，而其他物種不會。第一個假設是，這都是與光保護有關。也就是說，紅色素就像一種防曬劑，保護樹葉免受光的傷害。可見，葉綠素的正常工作是吸收光子，然後為植物提供養分。但是，隨著葉綠素降解，那些高能光子，會留在葉子細胞內四處反彈。它們會破壞恢復珍貴營養所需的酶。紅色顏料特別擅長吸收雜散光子，並減輕這種損害。它們在較低溫度下更有效。所以根據這個假設，在樹葉落下之前，紅色素會幫助樹木在有限的時間內吸收更多的養分。

落葉與陽光有關

2019年的一項研究發現，與歐洲相比，北美東部的秋季光照條件更惡劣，更容易出現寒潮。美國東北部的樹木生長期也較短，所以可能是紅色顏料，為那裡的樹木帶來一種進化的優勢。因為紅色顏料幫助它們在天氣變冷時，從葉子中擠出一些更多的養分。即使是在&34;的嚴酷歐洲，這種選擇性壓力也較少，所以樹葉保持黃色狀態。問題是，這方面有好有壞。一方面，樹木似乎會加強紅色色素的生產，以應對寒冷的晴天。但陽光和溫度的觀測並不能解釋，為什麼你在日本也能看到多彩的景象，那裡的光線不那麼強烈。另外，只是因為寒冷的晴天會引發紅葉，並不意味著那裡的紅葉至少可以應對寒冷的陽光條件。這就是第二個假設的組成部分。

紅色素有獨特作用

根據這一假設，紅色實際上是一種冷漠或警告的顏色。這一觀點的基於植物通常用顏色來發出一種警告昆蟲的信號，從而樹木達到保護自己的效果。研究發現，一些昆蟲更喜歡綠色的葉子，吃了之後會長得更好。而且有證據表明，已經進化出紅葉的樹木，可能會抵抗全年的害蟲。儘管不是所有的專家都同意這一點，但最大的問題是，為什麼新英格蘭的樹木需要比其他地方的樹木更多地向昆蟲發出信號。

地理位置的差異

有人認為這是歷史性的。歐洲曾經有紅樹，但由於過去冰河時期的地理障礙，它們滅絕了。在北美山脈從北向南延伸，隨著冰原從北方南下，樹木物種得以向南擴展到更溫暖的氣候中。但是歐洲的樹木無法做到這一點。它們往南的路被阿爾卑斯山脈所擋住，所以大多數有紅色葉子的樹將會在同一時間滅絕。出於同樣的原因，一些害蟲也可能滅絕了，這意味著歐洲樹木對信號的需求減少了。但是信號假說的某些部分很難通過實驗來檢驗。例如，如果驅動樹木進化的昆蟲，紅色信號消失了，就沒有辦法測試它們的顏色偏好。

最終，我們需要更多的實驗數據才能知道哪種假設是正確的。或者完全是其他的東西，它們不是相互排斥的，我們甚至會發現，兩者都有各自的作用。值得指出的是，這裡的大部分研究都是在北半球進行的。所以，研究人員還應該從世界其他地方進行調查研究發現。

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