Почему осенью листья меняют цвет: химия жёлтого и красного

Осенний лес разгорается жёлтым, красным и пурпуром — а весной всё это было зелёным. Дело в пигментах: зелёный уходит, остальные проявляются. Разбираем химию осенних красок и один городской парадокс.

Зелёный цвет: работа хлорофилла

Весной и летом листья зелёные благодаря хлорофиллу — пигменту, который поглощает солнечный свет для фотосинтеза. Хлорофилла в листе много, и он маскирует все остальные пигменты. Как только световой день сокращается, дерево начинает готовиться к зиме: к хлорофиллу перестаёт поступать «замена», он разрушается — и под ним проступают другие краски, которые были там всё лето.

Почему жёлтый: пигменты были там всегда

Жёлтый и оранжевый даёт каратин — тот же пигмент, что красит морковь и яичный желток. Он есть в листе с весны, просто скрыт под хлорофиллом. Когда зелёный уходит, жёлтый проявляется сам — ничего нового в листе не появляется. Поэтому берёза и осина желтеют равномерно и рано: у них красок «под хлорофиллом» почти нет других.

Почему красный: сахара и холод

Красный, багровый и пурпурный — заслуга антоцианов: пигментов, которые синтезируются в листе осенью, а не лежат с весны. Их образование провоцируют два фактора: яркое солнце (свет) и прохладные ночи. Днём лист накапливает сахара, ночью холод тормозит их отток из листа — и сахара превращаются в красные пигменты. Поэтому самые яркие красные клёны бывают в годы с солнечным сентябрём и первыми заморозками без дождей.

Почему деревья сбрасывают листья

Зимой вода в почве замерзает, а через лист испаряется влага. Дерево не может «заправлять» испарение — и выбирает стратегию сброса. На границе черешка и ветки образуется пробковый слой, к листу перестаёт идти вода и питание — он отмирает и падает. Сброс листа — не смерть, а экономия: голое дерево зимой теряет в разы меньше влаги и выдерживает снежные ветра.

Почему в городе осень наступает позже

Городской эффект: улицы и дома остывают медленнее полей, отопление и машины греют воздух — город на 1–2 градуса теплее. Плюс городские деревья чаще поливают летом и меньше страдают от засухи — а засуха ускоряет окраску. И главное: длинная освещённость от фонарей сбивает деревьям «часы»: они позже понимают, что дни сократились. Поэтому парк в центре зеленеет, когда пригород уже золотой.

Простые опыты дома

• Соберите жёлтые и красные листья, залейте спиртом или водкой, разотрите — раствор окрасится: это пигменты уходят из клеток.
• Положите зелёный лист в кипяток на 2 минуты, затем в спирт — хлорофилл выйдет, и лист пожелтеет.

Продолжение темы — про огородных жителей: почему желтеют листья у огурцов — там о других причинах, но тоже о пигментах и питании.