每年秋天，所謂的Leaf Peepers旅程前往科羅拉多州，佛蒙特州和馬薩諸塞州等地方，可以吸收五顏六色的秋天葉子。從海岸到海岸，綠色森林滑入陰影紅色，黃色和橙色隨著季節的變化，您經常可以是時候獲得最佳觀點。
但是，為什麼植物會經歷這種根本性的變化？他們怎麼知道何時開始？
在溫帶和北方森林中，掉落葉子的樹木和灌木被稱為落葉植物。他們包括諸如冬天，楊木，楓木和橡木。另一端是沒有脫落葉子的植物，例如，構成針葉樹或常綠植物的松樹，雲杉，雪松和杉木。兩種類型的樹木在冬季產生的能量較少，但針葉樹具有適應性，例如蠟狀塗料以最大程度地減少水分流失，這有助於他們全年保持針頭。
根據亞當·摩爾，科羅拉多州立森林服務局的監督林務員，各種各樣的樹木都像我們的環境中一樣，就像我們一樣，告訴他們什麼時候開始為冬天準備。在秋季初，天氣狀況開始變化：它變得更酷 - 夜晚酥脆，但不凍結 - 日光的持續時間減少了。總體而言，使用葉子中的葉綠素收穫的植物較少的陽光，因此落葉樹開始退縮以使它們保持活力。
摩爾告訴《現場科學》：“樹木就像工廠一樣，他們喜歡高效。” “他們為我們生產氧氣，為自己生產能量，沒有陽光，可以這麼說，他們開始關閉季節的商店。”到第一次凍結的時候，樹木在休眠狀態。
葉綠素是植物用來收穫光的最常見的色素，但綠葉看起來是這樣的，因為葉綠素吸收了紅色和藍光並反射綠光 - 植物通常也有多種二次顏料。隨著樹葉中的葉綠素開始衰減，這些潛在的顏料變得可見。這就是我們在秋天峰達到峰時看到的，克里斯蒂娜·貝贊森（Kristina Bezanson）馬薩諸塞州阿默斯特大學的樹木培養家在一封電子郵件中告訴Live Science。
紅色和紫色的色調源自稱為花青素的二級色素，而類胡蘿蔔素和黃葉葉分別產生橙色和黃色。在一組（例如楓樹）中，不同的物種進化了自己的色素套件。例如，紅楓樹在秋天變成燦爛的猩紅色，而黑楓樹變成黃色。
儘管這些顏料使樹木變得美麗，但它們也起著重要的目的。
“請記住，樹木是自養的；它們通過光合作用，葉子通常被稱為樹的“食品工廠”，”貝贊森說。擁有一系列可以瞄準不同波長光的顏料可以使植物在光合作用過程中收穫更多的能量。投資這麼多顏料可能是昂貴的，所以不是所有的樹木都可以追求這種策略。相對較快的種植者。
儘管大部分秋季沖洗都是由環境驅動的，但顏色變化的時機至少部分由遺傳學決定 - 在一個實驗中，研究人員發現成千上萬的基因在改變顏色時期的表達方式不同。一些物種，例如酸伍德（Arboreum氧化），最早在夏末開始改變顏色，而橡樹經常在其他樹木裸露後很長時間掉下葉子。科學家還指出，生活在類似緯度的同一物種的成員將同時改變顏色不管海拔如何，當樹木居住在較高的樹木時，由於溫度較低，通常預計較冷的海拔會首先改變。
但是隨著冬季的沉降，落葉植物最終脫落了葉子，在葉子附著在樹上的節點上留下了小的圓形“葉子疤痕”。即使在裸露的裸露狀態下，樹木仍然提供寶貴的生態系統服務。它們阻擋了風，並繼續為鳥類提供寶貴的棲息地，而落葉時會在分解成土壤時提供營養。貝扎森說：“葉子每年通過製造覆蓋物，在冬季覆蓋土壤的土壤來幫助建造土壤。”
