『是什麽訊息告訴樹葉由綠轉紅？又是什麽因素讓葉子繼而枯萎脫落？外界環境與生物體的交互作用會影響細胞內不同機制的運作，而基因在調控機制中扮演著重要開關；多倫多約克大學生物學教授 Dawn Bazely 特別針對今年的氣候變化，說明楓葉轉紅以及落葉的機制與陽光強弱、日照時間、氣溫高低與水分多寡之間的關系。』
時節的變化就好似壹個巨大的時鐘，提醒著人們時間的推移，在夏季尾聲除了可以感受到微涼氣溫，花草樹木的變化也是明顯的指標，盎然綠樹漸漸枯黃落葉，而某些地區則可以看到樹葉轉為橘紅，進入最佳賞楓的時機。素有楓葉國度之稱的加拿大，每年九月入秋之際，熟成的楓葉將街道巷弄染成壹片火紅，帶來壹股濃厚的秋意，不過許多民眾發現今年的秋季似乎來得比較晚，許多落葉樹林（deciduous trees）在接近十月都還有著茂密的綠葉，只有零星幾處染上橙紅色調，或是稍轉為黃綠色，而且不僅葉片轉紅的時間較晚，落葉的時間也比往年延後了數周，讓今年秋季的色彩格外繽紛。
大自然猶如壹張帆布 是誰在揮灑作畫夏季處處可見綠油油的樹木，這是因為植物細胞中的葉綠體（chloroplasts）含有大量的葉綠素（chlorophyll），是主要行光合作用（photosynthesis）將光能轉化為葡萄糖的場所，除了提供植物生存所需能量，葉綠素會吸收大部分的紅光和藍光，但是不吸收綠光，因此讓葉子呈現綠色，不過除了葉綠素之外，植物細胞同時存在胡蘿蔔素（carotene）、類胡蘿蔔素（carotenoids）與花青素（anthocyanins）等有機色素，這些色素分別會吸收不同波長的可見光，而呈現不同顏色，胡蘿蔔素通常呈現橙色，類胡蘿蔔素是黃橙色，而花青素則呈現紅色，這些色素在夏季都存在於葉子中，不過大量葉綠素讓其他色素的表現不明顯。
隨著時節的轉換，不只有人們會感受到入秋的氣溫下降，植物也會因應陽光、溫度與水分的變化進行調適，而改變細胞中各種成分的含量，是什麽訊息告訴樹葉由綠轉紅？又是什麽因素讓葉子繼而枯萎脫落？外界環境與生物體的交互作用會影響細胞內不同機制的運作，而基因在調控機制中扮演著重要開關，許多植物學研究針對不同的基因表現進行分析，發現秋季樹葉中調控光合作用的基因表現明顯降低，不過調節葉片呼吸作用與液體代謝的基因表現增加，代謝機制由合成代謝（anaboli *** ）轉換為分解代謝（cataboli *** ）的模式，進入老化（senescence）葉片的階段。
今年加拿大秋楓晚熟的現象，多倫多約克大學（York University）生物學教授 Dawn Bazely 特別針對氣候變化，說明楓葉轉紅以及落葉的機制與陽光強弱、日照時間、氣溫高低與水分多寡之間的關系：
陽光強弱 ：強烈的陽光會加速葉綠素分解，同時促使葉子中的花青素生成，使得葉片轉為熟成的紅色，同時也具有保護葉片免於受到陽光破壞的功能，因此如果是壹個晴天較多的秋季，或是接受較多陽光照射的樹葉會偏紅色，若在壹個陰天較多的秋季，或是接受日照較少的樹葉，葉片則會呈現黃色。 日照時間 ：進入秋冬之時日照時間逐漸縮短，尤其在高緯地區尤為明顯，隨著四季的推移，植物的光周期（photoperiod）也隨之減少，儲藏葉綠素的葉綠體逐漸轉變為老化質體（gerontopalsts），老化的葉綠體不再進行光合作用。 氣溫高低 ：維持葉綠素穩定存在需要適度的陽光與溫度，夏天時植物細胞內不斷進行著葉綠素的分解與制造，而低溫會使葉綠素合成的速度減慢，因此進入秋季氣候轉涼，以及明顯的日夜溫差，會加速葉片的顏色變化；然而，今年秋季較暖，因此綠葉維持的時間較長。 水分多寡 ：當降雨量不足時，土壤中沒有足夠的水分供植物利用，植物本身有壹套保護機制，借由脫落樹葉以減少水分散失，不過今年夏秋的降雨量豐富，因此落葉的時間也隨之延後。
葉片變色與老化 基因扮演幕後操手
臺灣大學森林暨環境資源學系曾發表壹篇論文，探討秋季葉片顏色變化的基因機轉，以臺灣原生的楓香樹種（Liquidambar Formosana Hance）作為研究素材，並使用 DNA 微陣列（DNA microarray）分析，偵測不同顏色的楓香葉片中微核糖核酸（microRNA）的表現，發現綠葉、紅葉及黃葉中有特定微核糖核酸序列表現有明顯差異，同時也分析與葉片變色相關基因，包含：PaO、DFR 與 ANS，這些基因參與調控細胞內色素分解、合成等各種化學反應中所需的氧化、還原以及色素合成酵素，分析這些基因在葉片變化不同階段中的表現情形，並且對比啟動子（promoter）序列分析資料及葉片色素的含量，發現之間有顯著關聯，因此認為楓香葉老化、葉變色及葉片生長發育受到特定基因調控。
花開花落、綠樹轉紅這些都是人們再熟悉不過的自然現象，不過在了解這些變化的調節機制之後，妳是否對大自然的精細感到驚嘆？下次在欣賞美景的同時，也可以想著其中奧秘的變化。秋季的紅葉的景色只會維持短短數周，再過壹段時日就會落葉歸根，若想要壹睹楓采，趕緊看看氣象預測，出發前往最佳的賞楓景點吧！
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