Zašto lišće mijenja boje?

U sjevernim zemljama diljem svijeta, druga je polovina jeseni, i lišće na listopadnom drveću postaje žuto, naranđasto i crveno, prije nego što opadne. Ovaj sezonski fenomen nudi praznik za oči, ali i navodi mnoge da se pitaju zašto lišće mijenja boju kad dani postanu hladniji. U Boulderu, u Coloradu, potražili smo odgovor.

Kako dani postaju kraći, a noći sve svježije, i u Boulderu, kao i na mnogim drugim mjestima, drveće se odjenulo lišćem svakojakih boja. Na jasenima i topolama, oni nalikuju dukatima. A, javori su, pak, oslikani svim nijansama zalaska sunca, od narančastih i rumenih, pa do tamnocrvenih i gotovo ljubičastih. Brojne su priče o tome jesenjoj preobrazbi. Za jednu djevojčicu, to je:

"Ja sam čula da je razlog zašto lišće mijenja boje prema godišnjim dobima zato što Bog voli vidjeti različite boje po čitavom svijetu, tako da može znati koje je godišnje doba."

"Prema legendi, tri lovca i njihov pas progonili su Velikog medvjeda u nebo, i tamo ga ubili. Njegova je krv kapala s nebesa, obojavši lišće crveno."

A, za jednog sad odraslog prirodoslovca to je sjećanje na djetinjstvo:

"Majka mi je govorila da lišće mijenja boje jer po noći, kad svi spavaju, vile dolaze i bojaju lišće."

Premda je vizija vila s kistovima i bojicama vrlo maštovita, prirodoslovac Dave Sutherland kaže da je znanstveno objašnjenje za promjenu boja lišća gotovo jednako toliko magično. Priča počinje u ljetu, kad su listovi zeleni zahvaljujući klorofilu. Taj spoj preuzima točno potreban spektar boja iz sunčeve svjetlosti za pružanje energije procesu poznatom kao fotosinteza.

"Dok uzima tu sunčevu svjetlost, klorofil izvlači vodu iz tla i ugljični dioksid iz zraka, te, uz energiju iz sunčeve svjetlosti, sve to skupa pretvara u šećer."

Taj šećer pomaže drvetu da cvjeta i raste. Kako dani postaju kraći u jesen, lišće prestaje proizvoditi klorofil i, kako kaže Sutherland, upravo se tada razotkrije magična tajna.

"Zeleni listovi su ustvari - žuti! Samo to se žuto ne vidi. Žuti pigmenti su čitavo vrijeme prisutni u listu, sakriveni iza maske zelenog. Oni jednostavno čekaju da se klorofil počne raspadati da bi konačno postali vidljivi."

Žuta boja lišća potječe od pigmenata nazvanih karotinoidi. To su isti oni pigmenti koji mrkve čine naranđastima, a jesenje lišće jasena zlatno žutima. Neki znanstvenici kažu da lišće nastavlja stvarati karotinoide i nakon što je gotovo s klorofilom zato što im žuti pigmenti omogućuju da uhvate još malo sunčeve energije. A, kad lišće pocrveni... Sutherland kaže da je to još jedan pigment - antocijanin.

"Svatko zna za antocijanin. On čini jagode crvenima, a kupine tamno ljubičastima."

... i jesenje lišće javora u svim nijansama crvene. No, za razliku od karotinoida, lišće ne stvara taj pigment tokom ljeta, već samo u jesen. I tako su desetljećima znastvenici vjerovali da je antocijanin stvarao takorekuć slučajnu boju, izazvanu šećerima uhvaćenim u umirućim jesenjim listovima.

No, Bill Hoch, botaničar pri Državnom sveučilištu Montana, podržava teoriju prema kojoj lišće namjerno stvara antocijanin, poput svojevrsne zaštite od sunca. Hoch kaže da, kad jesenji list izgubi sposobnost stvaranja energije fotosintezom, crveni pigment antocijanin ga štiti od štetnih posljedica sunčeve svjetlosti, posebice plavog spektra. To pomaže mehanizmu za proizvodnju energije u listu da ostane čitav dovoljno dugo da i posljednje ostatke hranjivih tvari  - naročito dušik i fosfor! - pošalje u grančice i korijenje drveta.

"To je samo za spašavanje tih hranjivih tvari jer će samo listovi prilično brzo otpasti. Dakle, drvo pokušava zaštititi svoje foto-energetske stanice dovoljno dugo da se stigne spasiti što više hranjivih elemenata."

Hoch dodaje da i karotinoidi štite foto sustave, ali, umjesto da budu zaštita u posljednjim danim umirućeg lista, ti žuti pigmenti su antioksidansi koji štite list kroz čitav njegov život. A, što se tiče toga da neki listovi požute, a drugi pocrvene, Hoch kaže da biljke koje najbolje uspijevaju uz obilje sunca imaju i robustnije listove, kojima je, u jesen, dovoljna zaštita samo žutih karotinoida.

Biljke koje uspijevaju u sjenovitom okružju ili na siromašnijem tlu imaju nježnije foto-energetske mehanizme, kojima treba veća zaštita. Njihovi listovi, stoga, stvaraju više antocijanina i postaju tamnocrveni. I dok znanstvenici žele još mnogo toga saznati o fiziologiji lišća, obični smrtnici si mogu priuštiti da i dalje jednostavno uživaju u svoj toj raskoši jesenjih boja.