落葉と紅葉と黄葉の秘密

　秋が深まり、朝晩の気温が下がってくると、草や木の葉は赤や黄に色づき、やがてひらひらと舞い落ちます。深い山中で見る圧倒されそうな木々の紅葉には心打たれる美しさがあります。その紅葉の起こる仕組みを説明していきます。

落葉する理由

　樹木には常緑樹と落葉樹に大別されます。落葉樹は春に冬芽が発芽して葉を展開し、夏の間に盛んに光合成をして、自らを生長させたり、種子を作るための養分を貯蔵します。秋になり気温が下がってきたとき、薄い葉を持つ落葉樹が緑の葉をつけたままだとしたらどうなるでしょう。葉の葉緑体での光合成能力が落ちて植物体を維持できなくなります。また、乾燥する冬には葉裏の気孔からどんどん水分を奪われてしまい、木全体が死んでしまいます。そこで生育に不利な時期には一度に落葉して、休眠芽や冬芽の形で休眠します。
　一方、常緑樹は常緑といっても全く落葉しないわけではありません。毎年新しい葉が展開して、古いものから落葉していきます。目立たないだけです。落葉には体内の老廃物や大気の汚染物質を外に吐き出す作用もあります。

紅葉する理由

　なぜ紅葉するのかは、落葉する過程でそういう色になるというしか言えないらしいです。すいません、調べ不足。まぁ神様の贈り物ということで…。

紅葉と黄葉

　紅葉の色はその植物の種類によって、赤くなるもの、黄色くなるもの、褐色になるものが決まってます。ちなみに黄色くなっても褐色になっても紅葉といいます。ややこしいの～。
　紅葉は�もみじ�とも読むように、「もみじ」といえば最も美しいカエデのことを言います。カエデの仲間は特に美しく紅葉し、他には遊学の森ではメグスリノキ、ツツジ類が赤くなります。メグスリノキは田中さんのログハウス脇に植わってるので機会があればきれいな赤色を楽しめるでしょう。
　黄葉する植物には遊学の森ではカツラ、ホオノキ、ダンコウバイ、マンサクなどがあります。またカエデの仲間でもイタヤカエデは黄葉します。いやいや赤と黄色で色づく山はいいよね。
　褐色に変化するものは、ケヤキやコナラ、クリ、イヌブナなどブナ科の植物に多く見られます。

紅葉のメカニズム

　紅葉と黄葉ではその色づくメカニズムが違います。
　冬が近づくと植物は葉を落とすための準備として葉と枝の境に離層を形成します。この離層によって、葉の中で生産された糖分は枝の方に移送されるのが妨げられ、糖分は葉の中に残ってしまいます。一方葉緑体の中にある、葉を緑色に見せる色素、クロロフィルは老化してアミノ酸に分解されます。
　葉緑体の中には黄色の色素カロチノイドも含まれています。クロロフィルの量はカロチノイドに比べて8倍とはるかに多いため、春夏は緑の葉に見えます。しかし秋になりクロロフィルが分解されると緑色が消え、隠されたカロチノイドの黄色が表にでてくるため葉は黄色くなります。イチョウなどはこのように黄葉します。
　カエデなどの葉が赤くなるのはこの時、これらの糖分やアミノ酸を材料にアントシアンという色素が合成されるからです。褐色になる場合も赤色と同じ仕組みで、フロバフェンという色素ができるためです。

図.紅葉と黄葉の仕組み

美しい紅葉になる条件

　紅葉の美しさはいかに多くの糖分が葉に蓄えられたかと、葉緑体がいかに早く分解されるかにかかっていると言えます。日中は温暖で夜間に急激に冷え込むとクロロフィルの分解は促されます。夜の気温が高いと昼に蓄えた糖分が呼吸などに使われてしまうため、昼と夜の温度差が大きいというのがポイントです。
　また空気が澄んでいて、葉が充分に日光を受けるということも必須条件です。

落葉しない紅葉

　5月頃に出る新芽が赤くなるのはアカメガシワ、アセビ、カナメモチなどがあり、その紅葉は鮮やかで、若葉の紅葉はのちに新緑へと変化します。若葉の紅葉は秋の紅葉と同様、アントシアンで起こります。アントシアンの赤い色素はクロロフィルが生産できるまで、若葉の生長を紫外線から守る働きをしています。
　葉緑体の保護という意味での紅葉する常緑植物はスギ、ナンテン、ヤブコウジなどがあげられます。日当りのいいところに生えている杉の葉は冬になると赤くなります。

　今度遊学の森の中でひとりじっと耳を澄ませて周りの木々を眺めて見てください。枯葉が落ちるカサッという音、鳥の鳴き声、風と水の音。それとともに晴れていれば日の光をうけて輝くモミジが、見上げればホオノキやカツラの黄葉が、地面には様々な色、形の落ち葉が見られ僕らに秋の山を感じさせてくれます。
　秋は四季の中で一番しっとり静かな落ち着いた自然を感じられる季節だと思います。
　このせわしない世の中、別に山の中でなくても紅葉でなくてもいいので、このHPを見ている人には何かひとつとびっきりの秋を感じてもらいたいです。

（文/鈴木祥之）

遊学の森林生態学研究室 | Home