为什么秋天树叶会变色？

但是，为什么植物会发生这种根本性的变化，它们如何知道何时开始呢

在温带和北方森林中，落叶的树木和灌木被称为落叶植物；它们包括白杨、棉白杨、枫树和橡树。另一方面是不落叶的植物；例如，构成针叶树或常青树的松树、云杉、雪松和冷杉。这两种类型的树木在冬天产生的能量都较少，但针叶树有适应能力，比如蜡质涂层可以最大限度地减少水分损失，这有助于它们全年保持针叶

根据科罗拉多州林业局的林业监督Adam Moore的说法，各种树木都会像我们一样，从环境中获得线索，告诉它们什么时候开始为冬天做准备。初秋，天气状况开始发生变化：天气变冷了；夜晚清爽而不冰冷&mdash；并且日光的持续时间减少。总的来说，植物利用叶片中的叶绿素收获的阳光越来越少，因此落叶树开始收回维持其生存的投资

“树木就像一个工厂，它们喜欢高效，”Moore告诉Live Science。“它们为我们生产氧气，为自己生产能量，可以说，在没有阳光的情况下，它们开始在这个季节关闭商店。”当第一次结冰时，树木已经进入休眠状态

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虽然叶绿素是植物用来获取光的最常见的色素&mdash；绿叶之所以如此，是因为叶绿素吸收红光和蓝光并反射绿光；植物通常也有各种次生色素。当树叶中的叶绿素开始减少时，这些潜在的色素就会变得可见。马萨诸塞大学阿默斯特分校的树艺学家Kristina Bezanson在一封电子邮件中告诉《现场科学》，这就是我们在落叶高峰期看到的景象

红色和紫色来源于称为花青素的次生色素，而类胡萝卜素和叶黄素分别产生橙色和黄色。在一个群体中，比如枫树，不同的物种进化出了自己的一套色素。例如，红枫在秋天会变成明亮的猩红，而黑枫则会变成黄色

虽然这些颜料使树木变得美丽，但它们也有重要的用途

贝赞森说：“记住，树木是自养生物；它们通过光合作用制造自己的食物，树叶通常被称为树木的‘食物工厂’。”。拥有一系列可以针对不同波长光的色素，可以让植物在光合作用中获得更多的能量。投资这么多颜料可能很昂贵，所以并不是所有的树木都采用这种策略。但那些这样做的往往是相对快速的种植者

虽然大部分秋红是由环境驱动的，但颜色变化的时间至少部分是由遗传决定的&mdash；在一项实验中，研究人员发现，在变色期，数以万计的基因表达不同。一些物种，如酸木（树木氧化树），早在夏末就开始变色，而橡树通常在其他树木裸露很久之后才落叶。科学家们还注意到，生活在类似纬度的同一物种的成员会同时改变颜色，无论海拔如何，而生活在海拔较高、较冷的树木通常会因为气温较低而首先改变颜色

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