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落葉不僅知秋—植物落葉及變色的迷思


爬滿金針花葉柄的蚜蟲

文.圖/劉藍玉

賞紅葉是國人最喜愛的旅遊活動之一。每當楓紅時節,大家不是湧入臺灣難得可見紅葉的中高海拔山區,就是乾脆搭機出國賞楓。究竟樹木為什麼要落葉,某些樹種在落葉前又為什麼會轉黃、變紅呢?

自然脫落的葉片總是被形容成「衰老」或是上了年紀,科學家也將秋天變黃的葉子定義為「老化葉」,但不是所有葉片都會在掉落前先變色,就像大部分熱帶和亞熱帶的常綠喬木也一樣會落葉,但卻未必會在落葉前先變色。老化最重要的象徵就是接近死亡,新陳代謝速度趨緩,直到完全停止。但被稱為「老化葉」的轉黃葉片,其細胞內的代謝活動雖然有改變,但代謝速率卻有增無減。

樹木在葉片脫落前會萃取出葉片的內含物,因而導致葉片變色。樹木花了很大的精力製造葉片和其中的化學成分,因此在葉片掉落前,會將其中堪用的物質(酵素、礦物質和其他養分)儘量吸取出來再利用,而不是任其隨風飄零,這是很合理的生物再利用機制。換句話說,在轉黃的葉片裡,其實正在分解某些重要的營養成分(例如葉綠素),再將已經分解的化學成分送到植物體其他部位儲存。除了將養分送回母體外,葉片裡還會開始合成其他顏色鮮豔的化合物,例如使葉片轉紅的花青素。

當葉片抽芽發育時,其所需的養分,多半是由母體將蛋白質轉變成可溶的胺基酸,再透過篩管輸送到幼芽中。當葉片脫落前,一樣會將葉綠素及其他大分子養分,分解成可溶的胺基酸,由篩管輸送回母體,再運送到儲存器官,轉變成大分子養分儲存起來。換句話說,在幼芽發育成葉片以及葉片脫落前的兩個階段中,葉柄內的篩管輸送的都是最容易吸收的可溶性胺基酸養分,也就是蚜蟲的最佳食物。

吸取植物汁液的蚜蟲,除了可以感覺顏色以外,還能偵測出葉片的品質、數量,以及是否含有毒素。另外,牠們還可以在葉片轉紅前取得足夠的養分,並繁殖下一代。人們眼中的紅葉是曇花一現的絢麗,蚜蟲看不到紅葉,不能也不願跟我們一起欣賞大自然在秋天上演的這場「謝幕曲」,但憑著特殊的感覺,牠們卻能享受寄主的所有好處,堪稱最稱職的初級消費者。

關鍵字:落葉、紅葉、凋零、離層、葉綠素、花青素、蚜蟲

(館訊第269期)........................................詳全文

 

 
 
 
 
 
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