ทำไมเปลี่ยนเป็นสีแดง?ใบไม้ร่วงเป็นขนมปังปิ้ง แต่ก็ยังตกแต่งใหม่

ทำไมเปลี่ยนเป็นสีแดง?ใบไม้ร่วงเป็นขนมปังปิ้ง แต่ก็ยังตกแต่งใหม่

ใบไม้ที่เปลี่ยนเป็นสีแดงในฤดูใบไม้ร่วงทำให้เกิดความลึกลับยิ่งกว่าใบไม้ที่เปลี่ยนเป็นสีเหลือง สีเหลืองเป็นสัญญาณของการร่วงหล่นของม่านเพราะเม็ดสีเหลืองซ่อนอยู่ในใบไม้ในช่วงฤดูร้อนที่ยาวนานและเป็นสีเขียว เมื่อฤดูร้อนสิ้นสุดลงและเม็ดสีสีเขียวแตกตัว สีเหลืองจะส่องผ่านเข้ามา อย่างไรก็ตาม หงส์แดงไม่เอนเอียงไปตลอดฤดูร้อน ใบไม้ที่เหลือเพียงไม่กี่สัปดาห์ให้แขวนบนต้นไม้เรียกทรัพยากรที่ไม่แน่นอนของมันออกมาเพื่อสร้างเม็ดสีสีแดงสด

เวลาที่มีปัญหา ใบไม้แก่ๆ จะทำอย่างไรเมื่ออวัยวะภายในไม่เคลื่อนไหวอีกต่อไปและแสงแดดยังแผดเผาอยู่?

โฮค

ช่างเป็นเวลาที่จะตกแต่งใหม่ นักสรีรวิทยาของเซลล์ได้พบโลกในใบไม้ร่วงที่คล้ายกับผีบนเรือที่กำลังจม เส้นทางการเผาผลาญเริ่มล้มเหลว สารประกอบแตกตัว เซลล์แห่งหายนะเร่งกอบกู้สิ่งมีค่า โดยเฉพาะไนโตรเจน โดยส่งพวกมันไปยังเนื้อเยื่อที่ปลอดภัยกว่า ดังนั้นในวิกฤตขั้นสุดท้ายนี้ ทำไมต้องพยายามเป็นพิเศษเพื่อเปลี่ยนเป็นสีแดง? เครื่องทำสีแดงเปิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ หรือเม็ดสีแดงมีส่วนทำให้มีค่าหรือไม่? เหตุใดผู้โดยสารที่หนีจากเรือไททานิคจึงหยุดทาสีห้องรับรองของตนใหม่

มีคำอธิบายที่เสนอมากมาย David Lee นักพฤกษศาสตร์เขตร้อนแห่ง Florida International University ในไมอามีกล่าว เขาและนักวิจัยด้านเม็ดสีคนอื่นๆ กล่าวว่าเทคนิคการวิเคราะห์สมัยใหม่ช่วยให้พวกเขาสามารถทดสอบแนวคิดเหล่านี้ในรูปแบบใหม่ๆ และในที่สุดก็ได้รับคำตอบ เขากล่าวว่าหลักฐานที่มีมากที่สุดได้ฟื้นความคิดในศตวรรษที่ 19 ที่ว่าเม็ดสีแดงที่เรียกว่าแอนโธไซยานินทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ป้องกันเคมีสังเคราะห์แสงที่ไม่แน่นอน

แดกดัน Lee ไม่ได้สนใจแอนโทไซยานินจนกระทั่งงานพาเขาไปที่ที่ไม่ตก 

เขาเติบโตมาพร้อมกับสีสันแห่งฤดูใบไม้ร่วงอันจืดชืดของภูมิประเทศที่ค่อนข้างแห้งแล้งทางตะวันออกของรัฐวอชิงตัน “มีการแสดงฤดูใบไม้ร่วงไม่มากนัก ต้นไม้สองสามต้นในเมืองเปลี่ยนเป็นสีแดง” เขากล่าว อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2516 เขาได้ทิ้งฤดูกาลอันอบอุ่นไว้เบื้องหลังเมื่อเขาเข้าร่วมคณะที่มหาวิทยาลัยมาลายาในกรุงกัวลาลัมเปอร์

ต้นไม้เขตร้อนบางต้นที่นั่นแตกออกเป็นสีแดงอย่างน่าอัศจรรย์ แม้ว่าจะไม่ใช่ทั้งหมดในเวลาเดียวกันหรือด้วยเหตุผลเดียวกันก็ตาม ตัวอย่างเช่นอัลมอนด์อินเดียมีสีแดงสดใสก่อนที่มันจะร่วงหล่น ใบของมะม่วงและต้นโกโก้จะกลับกัน โดยเปลี่ยนเป็นสีแดงเมื่อแรกแตกหน่อ

“ต้นไม้ทั้งต้นจะแดงอย่างรวดเร็ว” ลีกล่าว “ฉันเห็นแล้วคิดว่า ‘ว้าว เกิดอะไรขึ้นที่นี่’”

แอนโธไซยานินให้ผลพิเศษสีแดงสำหรับอาณาจักรพืชส่วนใหญ่ ดอกไม้ไฟของพวกเขาสร้างความสนใจให้กับนักชีววิทยาในศตวรรษที่ 19 ซึ่งพูดถึงความเป็นไปได้ที่ใบไม้อาจสร้างสารแอนโธไซยานินในช่วงเวลาที่เปราะบาง เพื่อป้องกันเม็ดสีคลอโรฟิลล์สีเขียวจากการถูกแดดเผา อย่างไรก็ตาม สารประกอบที่มีสีสันเข้มข้นเหล่านี้ปรากฏอยู่ในช่องที่มีผนังเล็กๆ เรียกว่าแวคิวโอลภายในเซลล์ เนื่องจากนักสรีรวิทยามักจะถือว่าแวคิวโอลเป็น “ถุงขยะของเซลล์” ลีกล่าว ข้อเสนอของครีมกันแดดจึงจางหายไป เขากล่าวว่าตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา นักสรีรวิทยามองว่าแอนโธไซยานินเป็นเพียงเศษขยะ

Lee สงสัยว่าความคิดเก่า ๆ อาจมีอะไรบางอย่างในนั้น บางทีในการตรวจคัดกรองใบไม้ที่เปราะบางโดยเฉพาะ – ใบอ่อนมากและแก่มาก – จากรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) แต่ปรากฏว่าแอนโทไซยานินไม่สามารถดูดซับรังสียูวีได้เช่นเดียวกับสารตั้งต้นทางเคมีบางชนิดในใบไม้ การสร้างสารแอนโธไซยานินจะทำให้สารดูดซับรังสียูวีที่ดีกว่าหมดไป “ผมเริ่มไม่แยแสกับสมมติฐานนั้น” ลีเล่า แต่เขาก็ยังสงสัยว่าแอนโธไซยานินอาจปกป้องใบไม้ที่เปราะบางจากอันตรายอื่นๆ ได้หรือไม่

ในปี 1992 ในการประชุมของนักพฤกษศาสตร์ในฮาวาย เขาได้พบกับ Kevin Gould นักสรีรวิทยาของพืชแห่งมหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์ในนิวซีแลนด์ ระหว่างรับประทานอาหารเช้าในห้างวูลเวิร์ธ พวกเขาวางแผนทดสอบสมมติฐานของสารกันแดดโดยใช้พันธุ์ไม้ที่ชอบร่มเงาเป็นตัวอย่างของพืชที่ไวต่อแสง

นักวิจัยทั้งสองมุ่งเน้นไปที่พืชเล็ก ๆ บางชนิดที่กระจายตัวตามพื้นป่าและเติบโตใบที่มียอดสีเขียวและด้านล่างสีแดง ตัวอย่างเช่น ปลาเทราต์ลิลลี่ทั่วไปในป่าทางตะวันออกเฉียงเหนือทำเช่นนี้ เช่นเดียวกับบีโกเนียบางชนิด

Lee ได้พบบีโกเนียของมาเลเซียและเมลาสโตมของคอสตาริกาที่มีสีของใบแตกต่างกันไปตามธรรมชาติ บางคนผลิใบเป็นสีเขียวทั้งหมด และบางคนก็ออกใบที่มีสีแดงด้านล่าง ลีและโกลด์ทำลายตัวอย่างใบไม้เหล่านี้ด้วยแสงจ้า นักสรีรวิทยาได้แสดงให้เห็นแล้วว่าการระเบิดดังกล่าวทำให้คลอโรฟิลล์ที่รวบรวมแสงมากเกินไปและทำให้ช้าลง โชคร้ายที่เรียกว่าโฟโตอินฮิบิชั่น

ในการทดลองของลีและโกลด์ ใบไม้สีเขียวทั้งหมดดูเหมือนจะถูกยับยั้งด้วยแสงมากกว่าใบไม้ที่มีสีทูโทนในสายพันธุ์เดียวกัน รายงานการค้นพบของพวกเขาในปี พ.ศ. 2538 นักสรีรวิทยาทั้งสองเสนอว่าแสงแดดจ้าบนพื้นป่าที่มีแสงจ้าอาจก่อให้เกิดอันตรายได้ พืชที่มีการป้องกันเพียงเล็กน้อยในรูปของแอนโทไซยานินสามารถกำจัดพลังงานส่วนเกินบางอย่างในรูปของคลอโรฟิลล์และทนต่อการระเบิดได้ดีกว่า

Credit : เว็บสล็อต