Tại sao lá cây chuyển đỏ hay vàng khi thu tới?

Các phân tử tạo màu vàng và cam chính là nguyên nhân khiến cây thay áo khi thu sang, nhưng điều gì khiến nhiều loại cây đỏ rực rỡ vẫn còn là bí ẩn. Màu lá còn tiết lộ cho ta biết mức độ stress của cây.

Lá cây phản ứng trước sự giảm nhiệt độ và ánh mặt trời yếu và ít hơn của mùa thu bằng cách ngừng sản xuất diệp lục - chất tạo điều kiện cho cây bắt ánh sáng và tạo ra năng lượng. Bởi diệp lục rất nhạy cảm với điều kiện lạnh, nên trong những trường hợp như sương đến sớm, lá cây sẽ đổi màu rất nhanh.

Khi chất diệp lục tạo màu xanh bớt dần đi, thì các chất nhuộm màu đỏ và vàng - chính là cất caroten thường có mặt trong cà rốt hoặc bí đỏ - thống lĩnh bề mặt lá.

"Chất tạo màu vàng và đỏ vẫn luôn hiện diện trong lá cây suốt cả mùa hè, nhưng phải đến khi màu xanh nhạt đi chúng ta mới nhìn thấy", Paul Schaberg, nhà nghiên cứu về thực vật học của Cơ quan Lâm nghiệp Mỹ cho hay.

Du khách chụp ảnh rừng cây thay lá soi bóng trên mặt nước ở hồ Takimi trên đảo Kokkaido của Nhật Bản. Ảnh: AP.

Du khách chụp ảnh rừng cây thay lá soi bóng trên mặt nước ở hồ Takimi trên đảo Hokkaido của Nhật Bản. Ảnh: AP

Tuy nhiên, sắc đỏ rực rỡ của một số loài cây vẫn là điều bí ẩn đối với các nhà khoa học. Khi thu sang, những cây phong và tần bì trở nên đỏ rực là nhờ chất sắc tố (anthocyanins), chỉ xuất hiện vào mùa thu. Chất này cũng mang đến màu đỏ cho những quả dâu chín, táo đỏ và mận.

Ở cây cối, những chất tạo màu đỏ này có tác dụng như một tấm lá chắn ánh sáng mặt trời, ngăn các tia có hại và bảo đảm cho lá cây khỏi bị ánh sáng với cường độ quá mạnh. Nó cũng đóng vai trò là chất chống đông, bảo vệ các tế bào cây khỏi bị đông cứng, và còn là chất chống oxy hóa.

Cây cối tạo ra những chất này để phản ứng với điều kiện khắc nghiệt như lạnh đến mức đóng băng, tia UV, khô hạn và nấm mốc.

Ngoài ra, lá cây màu đỏ cũng là dấu hiệu của bệnh tật và mệt mỏi. Nếu chúng ta thấy lá của một hay nhiều cây chuyển màu đỏ từ rất sớm - vào khoảng tháng 8 - rất có thể nó đang phải chiến đấu với nấm hoặc bị một ai đó lái xe đâm vào.

Nhưng tại sao cây cối lại mất công sức nhuộm lá chỉ để ít ngày sau đó chúng rụng đi?

"Một số người suy đoán rằng điều đó giúp lá cây đương đầu với stress", Schaberg nói với LiveScience. "Nếu các sắc tố giúp cho lá tồn tại trên cây thêm ít ngày nữa, lá có thể giúp cây thu nhận được những điều tốt cho cây trước khi rụng. Cây sẽ tích trữ nguồn sống đó cho mùa sinh sôi sau".

Nếu nhìn từ mối liên hệ giữa màu đỏ của lá cây với mức độ ô nhiễm môi trường, sự thay lá của cây khi mùa thu sang sẽ không chỉ là cảnh đẹp. Các nhà khoa học hy vọng rằng việc nghiên cứu các sắc tố lá cây sẽ giúp tìm hiểu mức độ "stress" mà cây phải chịu đựng và qua đó biết được sự tác động của môi trường. Một ngày nào đó, lá cây sẽ kể cho chúng ta biết cây cối đang thấy gì.