Udazkeneko koloreen atzean dagoen zientzia
Udazkenarekin batera zuhaitzetako hostoak kolorez aldatzen dira eta hosto berdeek kolore horixka, marroixka edo gorrixka hartzen dute, erori aurretik. Zientzia asko dago hosto erorkorren zuhaitzetan (kaduzifolioak) urtero gertatzen den fenomeno honen atzean.
Zuhaitzetako hostoek kolore berdea izaten dute: klorofila izeneko pigmentu berdeari zor zaio hori. Konposatu hau beharrezkoa da fotosintesia gauzatzeko: prozesu honetan landareek eguzkiaren energia erabiltzen dute karbono dioxidoa eta ura azukre bihurtzeko. Klorofila sintetizatzeko, hostoek eguzki-argia eta tenperatura altuak behar dituzte. Baina uda amaitzen den heinean argi gutxiago jasotzen dute, motzagoak eta hotzagoak baitira egunak. Horrela, mantsotu egiten da klorofilaren ekoizpena eta deskonposatuz doa hostoetan dagoena.
Klorofila kantitatea murriztean, hostoek kolore horilaranja hartzen dute, agerian uzten baitute hostoetan dauden karotenoideen kolorea. Karotenoideak naturan aurki daitezkeen pigmentu organikoak dira, karbono eta hidrogenoz, eta zenbait kasutan, oxigenoz osatuak daude. Izan ere, klorofilaren kolore berdeak karotenoideen kolorea estaltzen zuen. Konposatu hauen artean beta karotenoa aurki daiteke, azenarioen kolore laranja ematen duena, edo luteina, arrautzaren gorringoari kolore horixka ematen diona. Karotenoideek argia absorbatzen dute 450-550 nm eremuan, hau da, eguzki-argiaren eremuan. Absorbaturiko energia klorofilari transferitzen diote, eta fotosintesia ahalbidetzen dute horrela. Karotenoideen bigarren funtzioa eta garrantzitsuena foto-degradazioa ekiditea da argi asko dagoenean. Klorofilaren antzera, udazkena heltzean, karotenoideen kantitatea gutxitu egiten da, baina klorofila gutxitzea baino erritmo motelagoan.
Zenbait hostok kolore gorrixka hartzen dute, antozianinen ondorioz. Hauek landareetan aurki daitezkeen pigmentu organikoak dira. Flabonoideen familikoak dira, konposatu fenolikoak baitira, eta uretan disolbatzen dira. Antozianinak, karotenoideak ez bezala, hostoetan udazken aldean bakarrik azaltzen dira. Konposatu hauek karbohidrato gehiegi dagoenean eta argiaren laguntzaz sortzen dira zitoplasman, zelula mintzaren barnean aurkitzen den disoluzioan non gatza, proteinak edo organelak aurki daitezkeen. Oraindik ez dago oso argi zergatik sortzen diren konposatu hauek. Ikertzaile batzuen arabera, belarjaleak uxatzeko estrategia bat izan daiteke; beste batzuen arabera, toxinak botatzeko estrategia bat. Ulertzeko beste era bat da konposatu hauek landarea eguzki-argitik babes dezaketela, eta, horrela, oxidazioaren ondoriozko kalteak murriztu. Hedatuen dagoen teoria da konposatu hauek hostoen azpiproduktu bat direla, funtzio berezirik betetzen ez duena.
Udazkena aurrera joan ahala, hostoak kolorez aldatu eta erori egiten dira. Hostoen erorketari abzisio deitu ohi zaio. Prozesu honen bitartez landareek behar ez dituzten atalak askatzen dituzte; hostoak izan daitezke baina baita loreak edo fruituak ere. Prozesu honen helburua zuhaitz edo landareak negurako prestatzea da, energia eta ura aurreztu ahal izan ditzaten neguko giro gogorrerako, zeinetan eguzki-argi gutxi dagoen eta tenperaturak baxuak diren. Landareek organoen oinarrian abzisio eremua deritzona daukate, askotariko morfologia daukaten zelulez osatua. Abzisio prozesua auxina hormona gabeziaren bidez aktibatu daiteke. Auxina-kontzentrazio altua iristen bada abzisio eremuko zeluletara, prozesua ez da aktibatzen. Auxina-kontzentrazioa murrizten bada, ordea, abian jartzen da abzisio prozesua. Orduan etileno-produkzioa areagotzen da eta sintetizatu egiten dira zelulen paretan dauden polisakaridoak hidrolizatzen dituzten entzimak. Modu honetan, hostoa zuhaitzera lotzen duen ehuna ahultzen da eta, ondorioz, erori egiten da hostoa. Lurrera erortzen diren hostoak lehortuz eta deskonposatuz doaz, eta kolore marroixka hartzen dute.
Erreferentzia bibliografikoak:
Feild, Taylor S.; Lee, David W.; Holbrook, N. Michele (2001). Why leaves turn red in autumn. The role of anthocyanins in senescing leaves of red-osier dogwood. Plant physiology, 127, 566-574. DOI: 10.1104/pp.010063
Manninen, Marianna; Vesterinen, Veli Matti; Salminen, Juha Pekka (2020). Chemistry of autumn colors: quantitative spectrophotometric analysis of anthocyanins and carotenoids and qualitative analysis of anthocyanins by ultra-performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry. Journal of chemical education, 97, 772-777. DOI: 10.1021/acs.jchemed.9b00436
Olsson, Vilde; Butenko, Melinka A. (2018). Abscission in plants. Current Biology, 28, R338-R339. DOI: 10.1016/j.cub.2018.02.069
Pace, Madeline (2021ko urriaren 18a). The Science behind fall foliage. Science & Nature UNC-Chapel Hill. 2025eko urriaren 24a kontsultatua. www.unc.edu
Egileez:
Leire Sangroniz Kimikan doktorea da eta EHUko Kimika Fakultatearen PMAS Saileko (Polimero eta Material Aurreratuak: Fisika, Kimika eta Teknologia Saila) ikertzailea Polymaten eta Ainara Sangroniz Kimikan doktorea da eta EHUko Kimika Fakultateko irakaslea Polymaten.