가을 단풍 어떤 화학물질로 만들어 지는가?

가을이 되면 울긋불긋하게 나뭇잎들이 변하게 되는데 이런 변화에는 어떤 화학작용이 일어나는지 알아보도록 하겠다.

 

1.가을 단풍 어떤 화학물질로 만들어 지는가?

단풍은 식물의 잎에 함유된 색소들의 분해 시기가 각기 달라서 일어나는 현상이다.

식물의 잎은 광합성을 하는 소중한 기관이며 식물이 살아가는 데 필요한 에너지를 생산하는, 이른바 생산공장 같은 역할을 한다.

광합성은 화학 반응이어서 온도가 높으면 활발해진다. 그러므로 빛이 강하고 온도가 높은 여름에 식물의 잎은 활발히 광합성을 해서 당을 만든다.

식물의 잎에는 잎을 초록색으로 보이게 하는 엽록소 와 이외에 노란색을 띄는 카로티노이드 색소와 붉은 색을 띄는 안토시아닌색소등의 성분이 주를 이루고 있다.

가을이 되면 여름에 비해 기온이 떨어지서 엽록소는 분해가 되어 잎에서 사라지고 줄기 등으로 이동하게 된다 그럼 노란색을 띄고 있던 카로티노이드 색소가 비로소 드러나면서 잎이 노란색으로 변하게 되는 것이다.

은행나무의 잎이 가을이 되면 노랗게 변화하는 것은 바로 이러한 원리 때문이다.

하지만 단풍은 노란색만 있는 것은 아니다. 그럼 붉은 색깔의 단풍은 어떻게 해서 붉게 변하는 화학 작용이 일어나는 걸까?

은행나무와는 다른 변화 과정이 일어난다. 잎에서 광합성으로 만들어진 당류가 날씨가 추워지면서 잎 안에 있던 효소작용으로 인해 빨간색을 띄는 안토시아닌 색소를 만들어 내는 것이다.

그래서 잎 속에 있던 노란색의 카로티노이드 색소와 합쳐져 주황색의 잎을 만들어내는 것인데. 기온이 더욱 내려가면 안토시아닌 색소가 잎에 더 많아지므로 잎의 색깔을 더욱 빨갛게 만들게 되는 것이다.

 

2.단풍의 절정시기는?

 

 단풍은 일 최저기온이 영상 5도 이하로 떨어질 때,즉 가을철 일교차가 커지고 기온이 본격적으로 낮아질 때 시작된다.

늦더위보다는 건조하고 일조량이 많은 가을 날씨의 지속 여부가 단풍에 직접적인 영향을 미친다. 밝은 햇살과 건조한 날씨는 수액에 당분 농도를 증가시켜 안토시아닌을 많이 생성하게 만들기 때문이다. 또 일교차가 큰 서늘한 날씨는 엽록소를 빨리 분해시키며 평지보다는 일교차가 큰 산악지방, 강수량이 적은 지방, 일조량이 많은 양지쪽에 밝고 고운 단풍이 더 빨리, 더 선명하게 들게 되기 때문이다

 

3.붉은 색 단풍에는 어떤 화학물질이 있는가?

단풍은 사람들의 눈은 즐겁게 하지만, 단풍나무 입장에서는 다른 경쟁자들을 물리치는 전략용 화학무기로 쓰인다. 단풍에 들어있는 안토시아닌은 식물과 곤충에게 강한 독성을 일으키는 물질로 알려져 있으며, 단풍나무 근처에 다른 경쟁식물들이 자라는 것을 억제하는 역할을 한다. 단풍의 붉은색은 경쟁자를 제거하고 자신의 종족을 보존하기 위한 식물이 타 개체와의 경쟁에서 이기기 위해 분비하는 화학물질을 알레로파시(allelopathy)라 하며 우리 말로는 타감작용(他感作用)이라 한다. 그리스 어로 ‘alle’는 ‘서로/상호(mutual)’, ‘pathy’는 ‘해로운(harm)’을 의미한다.