鎌倉で奇麗な紅葉が見たい!|葉が色づく仕組みとは?

鎌倉で奇麗な紅葉が見たい!|葉が色づく仕組みとは?
2019-12-11
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今回のふしぎ解決!は「紅葉」です。
これを知れば、奇麗なタイミングで紅葉が見れたり、奇麗な場所、鑑賞の仕方が分かるかな?

紅葉に色づく仕組みとは?

難しい仕組みの話に行く前に、まず、奇麗な紅葉が発生する条件を見てみましょうか。

奇麗な紅葉が発生する条件

  • 気温が低くなる(最低気温が8~5℃以下)
  • 日が短くなる
  • 晴天が続き、空気が澄む
  • 雨が少なく乾燥する
  • 適度な湿度がある

気温の低さが分かりやすいポイントですね。
鎌倉は年が明けても紅葉が見れるくらい遅いので有名です。ちょっと京都と比較してみましょう。

平均気温比較 京都 vs 横浜

11月の最低気温は、横浜9.6℃に対して京都は7.8℃。紅葉が始まるには8℃が必要。

これだけ見ても、京都の方が11月から紅葉が見ごろになるのが分かりますね。
鎌倉の見ごろは12月入ってから。 ※鎌倉は横浜よりもちょっと気温高めです。

でも、なぜ上記だと奇麗な紅葉が発生するのか?仕組みを知るともっと納得しますよねー。
という訳で、調べてみました。

キーワードは『光合成』

光合成は化学反応なので、温度が高いほど起こりやすいんですね。
だから気温が低くなると光合成の力が弱くなる。ここがキーポイントです!

葉っぱの緑色、黄色、赤色とは?

その前に、葉の色について軽く知っておきましょう。

色が見えるっていうのは、その色の光が人間の目に入って来るからですね。
太陽の光が、葉っぱに当たって、吸収されずに反射した色を人間は見てます。

つまり緑色が見えるっていうことは、緑色を反射する物質が葉っぱに含まれてることになりますね。

  • 緑色:クロロフィル
  • 黄色:カロチノイド
  • 赤色:アントシアニン

上記が、紅葉に関係する色の物質です。人間が見える色を反射してるんですね。

一条恵観山荘

太陽の光は、赤緑青(RGBって聞いたことあるよね?)に分解出来て、上記のクロロフィルなら赤と青を吸収するから、その色は人間の目には入ってこない。だから緑しか見えないんだよね。

つまり、紅葉っていうことはカロチノイドアントシアニンが発生しているか多くなったかのどちらか。
どうやったら増えるのか?ここで、光合成の再登場!

植物の栄養が足りなくなる?

植物も生きるためには栄養が必要で、その栄養は「光合成」で作ってるんですね。

光合成には、水と二酸化炭素、そして日光が必要。それで、酸素と植物の養分を作ってる。
 光合成 : 水+二酸化炭素+日光 → 酸素+養分

だから、秋にかけて日照時間が短く、気温が低くなると、光合成が弱くなって養分が出来にくくなるよね。

養分が少なくなると、植物の栄養が足りなくなっちゃう。そしたら植物が死んじゃう(涙)。
そうならない為に、栄養が必要な葉っぱを落として、栄養が少なくても生きられるようにしてるんだね。

こういう植物を落葉樹って言うよね。イチョウもカエデも紅葉する植物は落葉樹。

光合成の養分でクロロフィルも作ってた

ところで緑の要素「クロロフィル

妙本寺

この子が光合成するんだけど、放っておくと分解して無くなっちゃうから大変。
で、クロロフィルを作るには光合成が必要なんだ。

夏の日照が強いときは、クロロフィル合成クロロフィル分解で問題ないけど、
秋からの日照が弱いときは、クロロフィル合成クロロフィル分解になってしまう。

つまり、お腹空いてるけど、食べ物無くて、飢え死にするような感じになっちゃう。

それで、植物はお腹が空きにくくなるように、栄養が必要な葉っぱを落としていくんだね。(落葉)

カロチノイドが目立ってくると黄色になる

もう一つ。
秋になるとクロロフィルの合成が少なくなって、クロロフィルが減っていくんだ。

それに対して、クロロフィルと一緒に葉にいたカロチノイド
カロチノイドは放っておいても分解されないので、量が減りにくい。つまり秋になると、

クロロフィル量 < カロチノイド

上記の状態になって、黄色の光を反射する物質が増えるため、黄色に見えるんだね。

赤色のアントシアニンが発生する仕組みは?

最後は「アントシアニン」です。

上記で光合成で養分があまり作れなくなったら、葉っぱを落として消費エネルギを減らすと書きました。このために、葉の根元と枝の間に「しきり(離層|りそう)」を作ります。

こうなると光合成で作られた栄養は、枝や幹には行けなくて、葉の中に留まってしまいます。
※離層がないと栄養は葉に残らずに枝や幹に行きますよ。

この葉で留まってる栄養が太陽の光で分解されると赤い物質「アントシアニン」が作られるのです。

建長寺・半僧坊道

なので、赤くなるには、寒いけど(離層ができる)日照は必要(アントシアニン発生)なんです。
日陰が多いと、アントシアニンが出来にくくて紅葉は遅れるのですね。

紅葉を違う目線で見てみよう

色づきの仕組みが分かると、
・よく日の当たる部分が紅葉し、日が当たらない部分はまだ緑色。
・葉と葉が重なっているところは、上や外側が紅葉し、下や内側が緑色。

なんていうグラデーションの意味が分かるかもしれませんね。

覚園寺

落葉するのも、外側から始まって内側にはまだ葉が付いているなんて光景もよく見れますし。

こういうことを知っちゃうと、植物を見る目も変わりますね。 植物も頑張ってるんだなー。

とはいえ、今回はザックリ解説。離層のところなんて大分端折ってます(汗)
詳しく正確に知りたい時はググって頂戴な。