Ogni autunno, il traffico si insinua lungo le strade del New England mentre i visitatori guardano ovunque tranne che sulla strada. Questi turisti affollano la regione non appena le foglie cominciano a cambiare colore da un verde estivo a spettacolari sfumature di rosso, arancione, giallo e viola.
“Essere nel nord-est durante l’autunno è quanto di meglio si possa fare in questo paese”, dice David Lee. È un botanico della Florida International University di Miami.
Lee studia il colore delle foglie, quindi è di parte. Ma molte altre persone condividono la sua ammirazione. Le zone degli Stati Uniti con esposizioni autunnali particolarmente colorate attirano migliaia di guardoni delle foglie.
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Anche se fanno “ooh” e “aah”, poche persone sanno cosa fa arrossire molte piante in autunno. La ricerca ha dimostrato che le foglie cambiano colore quando i loro processi alimentari si spengono. La clorofilla chimica, che dà alle foglie il loro colore verde, si rompe. Questo permette ad altri pigmenti delle foglie – giallo e arancione – di diventare visibili.
Nessuno sa esattamente come il riscaldamento globale altererà le foreste e influenzerà i colori dell’autunno.
J. Miller
Ma “c’è ancora molto che non sappiamo”, dice Lee.
Non è chiaro, per esempio, perché diverse specie di piante assumano colori diversi. O perché alcuni alberi diventano più rossi di altri, anche quando si trovano uno accanto all’altro. E nessuno sa esattamente come il riscaldamento globale altererà le foreste e influenzerà la stagione della raccolta delle foglie.
Fabbrica di cibo
In estate, quando una pianta è verde, le sue foglie contengono il pigmento clorofilla, che assorbe tutti i colori della luce solare tranne il verde. Noi vediamo la luce verde riflessa.
La pianta usa l’energia che assorbe dal sole per trasformare l’anidride carbonica e l’acqua in zuccheri (cibo) e ossigeno (rifiuti). Il processo si chiama fotosintesi.
Quando la clorofilla si rompe, i pigmenti gialli nelle foglie diventano visibili.
I. Peterson
Quando le giornate diventano più corte e più fredde in autunno, le molecole di clorofilla si rompono. Le foglie perdono rapidamente il loro colore verde. Alcune foglie cominciano a sembrare gialle o arancioni perché contengono ancora pigmenti chiamati carotenoidi. Uno di questi pigmenti, il carotene, dà alle carote il loro colore arancione brillante.
Ma il rosso è speciale. Questo colore brillante appare solo perché le foglie di alcune piante, compresi gli aceri, producono effettivamente nuovi pigmenti, chiamati antociani.
Questa è una cosa strana che una pianta fa senza una ragione, dice Bill Hoch dell’Università del Wisconsin a Madison. Perché? Perché ci vuole molta energia per fare le antocianine.
Perché rosso?
Per capire lo scopo del pigmento rosso, Hoch e i suoi collaboratori hanno allevato piante mutanti che non possono fare antocianine e le hanno confrontate con piante che le fanno. Hanno scoperto che le piante che possono produrre pigmenti rossi continuano ad assorbire nutrienti dalle loro foglie molto tempo dopo che le piante mutanti si sono fermate.
Le foglie rosse prendono il loro colore da un pigmento chiamato antocianina.
I. Peterson
Questo studio e altri suggeriscono che le antocianine funzionano come una protezione solare. Quando la clorofilla si rompe, le foglie di una pianta diventano vulnerabili ai duri raggi del sole. Diventando rosse, le piante si proteggono dai danni del sole. Possono continuare a prendere le sostanze nutritive dalle loro foglie morenti. Queste riserve aiutano le piante a rimanere in salute durante l’inverno.
Più antociani produce una pianta, più rosse diventano le sue foglie. Questo spiega perché i colori variano da un anno all’altro e persino da un albero all’altro. Condizioni di stress, come la siccità e le malattie, spesso rendono una stagione più rossa.
Ora, Hoch sta selezionando piante per una nuova serie di esperimenti. Vuole scoprire se l’arrossamento aiuta le piante a sopravvivere al freddo.
“C’è una chiara correlazione tra gli ambienti che diventano più freddi in autunno e la quantità di rosso prodotto”, dice. “Gli aceri rossi diventano rosso brillante in Wisconsin. In Florida, non diventano così brillanti.”
Più protezione
Ovunque, gli scienziati stanno guardando gli antociani in altri modi. Uno studio recente in Grecia, per esempio, ha scoperto che quando le foglie diventano più rosse, gli insetti le mangiano meno. Sulla base di questa osservazione, alcuni scienziati sostengono che i pigmenti rossi difendono una pianta dagli insetti.
Le foglie possono diventare rosse in autunno per proteggersi dai raggi ultravioletti del sole.
J. Miller
Hoch rifiuta questa teoria, ma Lee pensa che potrebbe avere senso. Fa notare che le foglie rosse contengono meno azoto di quelle verdi. “Può essere che gli insetti evitino le foglie rosse perché sono meno nutrienti”, dice Lee.
Tuttavia, “è abbastanza confuso a questo punto”, ammette Lee. “
Per risolvere il dibattito, gli scienziati dovranno esaminare più specie in più condizioni, dice Lee. Così, ora sta facendo ricerche sulle piante a foglia piuttosto che sugli alberi. È particolarmente interessato alle piante tropicali, le cui foglie diventano rosse quando sono giovani piuttosto che vecchie. Osserva gli alberi del tuo quartiere e tieni traccia delle condizioni meteorologiche. Quando inizia l’autunno, scrivi quando le foglie cambiano, quali specie cambiano per prime e quanto sono ricchi i colori. Puoi anche vedere le antocianine con un semplice microscopio. Dopo diversi anni, potresti iniziare a notare alcuni modelli.
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