秋葉的演化之謎?
實際上這仍然是一個(ge) 謎。
許久以來,植物學家一直認為(wei) 秋天葉子變色僅(jin) 僅(jin) 隻是凋落營養(yang) 物質回收的副產(chan) 品而已,畢竟呈現黃色的類胡蘿卜素僅(jin) 僅(jin) 是因為(wei) 葉綠素的降解而被動呈現的,但是在秋葉中竟然主動生產(chan) 出了花青素,這樣耗費成本的主動生產(chan) ,讓秋葉的顏色意義(yi) 變得不再消極了。
現在科學家們(men) 認為(wei) ,秋葉的顏色可能主要是兩(liang) 種作用。
一個(ge) 是生理上的,即在葉綠素降解後充當光保護的功能;除此以外,花青素產(chan) 生也是植物應對環境脅迫的常規方法。這種水溶性的色素,不僅(jin) 能過濾紫外光,防止光損傷(shang) ,還能溶解在細胞中,增強細胞的滲透壓,使植物能夠應對秋季幹旱的脅迫環境。
但僅(jin) 僅(jin) 生理上的作用可能並不足以解釋這場秋季宏大的盛裝,因為(wei) 應對脅迫,生產(chan) 色素其實並不是最經濟的解決(jue) 方法。

秋天裏的紅楓
圖片來源:Veer圖庫
另一種解釋是秋葉確實像人類觀賞到的一樣,是為(wei) 了在色彩上充當防蟲的視覺信號,在與(yu) 動物協同進化中產(chan) 生的。
比如有觀點認為(wei) ,秋季也是蚜蟲轉化越冬寄主之時,大麵積的蚜蟲遷移到樹上越冬,在來年春天綠葉產(chan) 生時,會(hui) 對植物造成毀滅性的打擊。而秋葉的顏色則充當視覺上的防禦功能,提示葉子不良好的狀況。甚至在大多數昆蟲的眼中,紅色是不可見的,紅色的葉子在它們(men) 看來是完全的黑色,葉子可以用紅色將自己隱匿起來。
巧合的是許多剛萌生的新葉也往往是紅色的,這些容易被啃食的幼葉可能也依靠紅色將自己保護起來。

許多剛長出的幼葉也往往是紅色的
圖片來源:參考文獻
秋葉可能還能讓原本在綠葉之中偽(wei) 裝的、以植物為(wei) 食的各類昆蟲暴露,變色的葉子會(hui) 讓原本隱匿的植食性昆蟲的綠色變得顯眼起來,從(cong) 而被天敵識破它綠色的隱蔽色,減少樹木上藏著的各類有害食客。

秋季變化的葉色可能也會(hui) 讓原本偽(wei) 裝成綠葉的昆蟲在樹上暴露
圖片來源:lochmantransparencies.com
還有假說認為(wei) ,秋葉甚至可能充當樹木果實的旗幟,許多落葉樹種秋季落葉時也是果實成熟散布的季節,同果實顏色一致的紅葉讓隱匿在樹上的秋果更容易被鳥類等種子散布者發現,從(cong) 而助力果實的散布。

秋葉與(yu) 秋果同時掛在樹上
圖片來源:alltomtradgard.se
當然這些都隻是秋葉與(yu) 動物協同演化的種種假說,唯一可以肯定的是,秋葉這場盛大的變裝肯定不僅(jin) 僅(jin) 是葉子凋落衰老的副產(chan) 品,有著重要的生理與(yu) 生態功能,等待著人們(men) 去挖掘。
參考文獻:
[1]Archetti, Marco, et al. "Unravelling the evolution of autumn colours: an interdisciplinary approach." Trends in ecology & evolution 24.3 (2009): 166-173.
[2] Archetti, Marco. "Phylogenetic analysis reveals a scattered distribution of autumn colours." Annals of Botany 103.5 (2009): 703-713.
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