ทำไมใบไม้จึงต้องเปลี่ยนสี ? ..ใบไม้เปลี่ยนสีในฤดูใบไม้ร่วง ณ จิ่วจ้ายโกว

[FabricMan]

ใบไม้เปลี่ยนสีในฤดูใบไม้ร่วง ณ จิ่วจ้ายโกว เมืองจีน

บางคนโชคดีได้อาศัยอยู่ในแถบทวีปที่มีความหลากหลายของฤดูกาล และได้เห็นความสวยงามอีกมุมหนึ่ง ที่ธรรมชาติได้บรรจงแต่งแต้มสีสัน ได้เห็นหิมะ และที่น่าอิจฉาที่สุดก็คือ..

... พวกเขาได้เห็นใบไม้ที่ไม่ใช่แค่สีเขียวสีเดียวในฤดูใบไม้ร่วง ...

ถ้าพูดถึงฤดูใบไม้ร่วง ผมจะนึกถึงสภาพอากาศที่เริ่มหนาวเย็น (ประมาณ 10-20 องศาเซลเซียส)
ความตื่นเต้นและสนุก ที่ได้เห็นไอน้ำออกมาจาก.. ปากและจมูกเวลาหายใจและพูด

..ใบไม้หลากหลายสีสันไม่ว่าจะเป็นสีเขียว สีส้ม สีเหลือง สีแดง หรือแม้กระทั่งสีม่วง
เหมือนกับว่า..มันแข่งกันแต่งหน้ามาอวดผู้คนที่เดินผ่านไปผ่านมา

เดินไปเรื่อยๆ ต้นไม้ข้างทาง..ที่ปลูกเป็นระยะๆ ขนานกับถนนเส้นเล็กๆ ท้องฟ้าสีฟ้าใสตัดกับสีแดง สีส้มและสีเขียว ..ของใบไม้

.. มันสวยจนสามารถสะกดให้ผมได้เดินช้าลงได้ ..

ใครที่อาศัยอยู่ที่นี่หรือมาเที่ยวบ่อย ก็คงจะคุ้นเคยกับสภาพอากาศ และความสวยงามอีกมุมหนึ่งของธรรมชาติที่นี่

...แต่สำหรับคนแปลกหน้าอย่างผม การได้เห็นใบไม้หลากหลายสีเช่นนี้ เป็นสิ่งมหัศจรรย์อีกอย่างหนึ่งของชีวิตเลยล่ะครับ

ผมมองมันอย่างสงสัยและอยากรู้ แบบนักวิทยาศาสตร์มือสมัครเล่น..

“ทำไมใบไม้จึงมีหลากหลายสี?”

“ทำไมใบไม้จึงต้องเปลี่ยนสี?”

“การเปลี่ยนสีของมันมีกลไลอย่างไร?”

ผมคิดหาเหตุผลไปต่างๆ นานา และคิดทบทวนวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่เคยเรียนมา ก็ยังไม่พอที่จะเข้าใจกฎของธรรมชาติที่ซับซ้อนข้อนี้ ผมรีบเดินเข้าไปในเมืองแล้วรีบกลับมาเพื่อจะค้นหาคำตอบด้วยคอมพิวเตอร์เครื่องเล็กๆ ที่เชื่อมต่อเข้ากับโลกทั้งโลก

หน้าที่และความสำคัญของใบไม้

ก่อนที่เราจะเข้าประเด็นที่ว่า “ทำไมใบไม้จึงเปลี่ยนสี?” ความรู้พื้นฐานเรื่องแรกที่ควรจะทราบก็คือหน้าที่ และความสำคัญของใบไม้ อย่างที่เราทราบกันดีว่า..

อวัยวะของพืชที่มีสีเขียวๆ รูปร่างประหลาดๆ ที่เรียกว่าใบไม้นั้น เปรียบเสมือนเป็นโรงอาหารของพืช มีหน้าที่รวบรวมวัตถุดิบ นำเครื่องปรุงเครื่องเทศต่างๆ มาปรุงอาหารเลิศรส และส่งให้พืชทั้งต้นได้ประทังชีวิตยืนอยู่ได้ ถ้าไม่มีใบไม้เหล่านี้แล้ว...

..พืชก็จะไม่มีอาหารทาน เกิดภาวะที่เรียกว่า “อดตาย” (เหมือนคน)

..แต่วัตถุดิบที่ใช้ในการปรุงอาหารของต้นไม้ออกจะแปลกอยู่สักหน่อย พืชไม่ได้ต้องการหมู เห็ด เป็ด ไก่ ผัก ผลไม้ หรือแม้กระทั่งกุ้งลอบสเตอร์หรือหูฉลาม มันต้องการเพียงน้ำ (H2O), ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และแสงแดด (hv) เท่านั้น..

โดยรากจะทำหน้าที่ดูดน้ำจากดินส่งผ่านท่อลำเลียงน้ำขึ้นมา ใบไม้จะเป็นตัวเก็บสะสมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และรงควัตถุสีเขียวของใบไม้ที่มีชื่อว่า “คลอโรฟิลล์” (Chlorophyll) จะทำหน้าที่เก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงแดด

เมื่อวัตถุดิบทุกอย่างพร้อมแล้ว.. พืชก็จะปรุงอาหาร โดยกระบวนการปรุงอาหารของพืชเรียกว่า “การสังเคราะห์ด้วยแสง” (Photosynthesis) จะได้น้ำตาลกลูโคส (C6H12O6) และก๊าซออกซิเจน (O2)..

เป็นผลิตภัณฑ์ ซึ่งพืชจะนำกลูโคสไปใช้ เป็นพลังงานเพื่อกิจกรรมต่างๆ แล้วยังนำไปใช้เป็นองค์ประกอบของเส้นใย เช่น.. เซลลูโลส (Cellulose) เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับตัวเอง นอกจากนี้ยังเก็บไว้ใช้ ในยามที่ไม่สามารถผลิตอาหารในรูปของแป้งได้อีกด้วย..

..เมื่อเราหายใจเอาก๊าซออกซิเจนเข้าสู่ร่างกาย และผ่านกระบวนการเผาผลาญ (Metabolism) จะปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ในทางกลับกันพืชดูดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และปลดปล่อยก๊าซออกซิเจนออกมา แลกเปลี่ยนกันเป็นวัฏจักร

การอยู่ในสวนสาธารณะที่มีต้นไม้เยอะๆ จึงทำให้เรารู้สึกสดชื่น กระปี้กระเปร่าและสมองปลอดโปร่งด้วยออกซิเจน

..ดังนั้นการปลูกต้นไม้ ก็เสมือนการติดตั้งเครื่องฟอกอากาศธรรมชาตินั่นเอง

[color=#800080]ทำไมใบไม้จึงต้องเปลี่ยนสี?

ในฤดูร้อนที่มีกลางวันยาวนานแต่กลางคืนนั้นสั้น มีแสงแดงและดินที่อุดมด้วยน้ำเพียงพอ สำหรับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชจะเปิดโรงอาหารและสร้างอาหารหล่อเลี้ยงต้นตามปกติและเก็บสำรองไว้ แต่เมื่อฤดูใบไม้ร่วงย่างเข้ามา อากาศจะเริ่มเย็นลง

กลางวันจะสั้นลงและกลางคืนจะยาวขึ้น..

การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้พืชทราบว่า ฤดูกาลกำลังจะเปลี่ยนและเป็นสัญญาณเตือน ให้พืชเตรียมตัวสำหรับสภาพอากาศอันเลวร้าย และหนาวจัดของฤดูหนาว ที่พืชไม่มีน้ำและแสงเพียงพอสำหรับการสร้างอาหารอีกต่อไป

.. ต้นไม้จึงต้องสร้างอาหารเก็บสะสมไว้ให้เพียงพอในฤดูร้อน และปิดโรงงานผลิตอาหารในฤดูหนาว ..

..นอกจากนี้พืชยังต้องลดการใช้พลังงานทุกรูปแบบเพื่อความอยู่รอด โดยการสลัดใบของมันทิ้งไปเพื่อลดการใช้พลังงาน .. นำไปสู่การเปลี่ยนสีของใบไม้

กลไกการเปลี่ยนสีของใบไม้

สีเขียวบนใบไม้เป็นสีของรงควัตถุที่เรียกว่า คลอโรฟิลล์ เป็นสารประกอบที่ไม่เสถียร สลายตัวได้ด้วยแสงอาทิตย์ พืชสามารถสร้างคลอโรฟิลล์ขึ้นมาใหม่ได้ แต่ต้องอาศัยแสงแดดและอากาศที่อบอุ่น ..

ดังนั้น..ในฤดูร้อน คลอโรฟิลล์จะสลายตัวด้วยแสงแดดสม่ำเสมอ และจะถูกสร้างขึ้นมาทดแทนอย่างสม่ำเสมอเช่นกัน..

เพื่อรักษาระดับปริมาณคลอโรฟิลล์ ไว้ให้เหมาะสมต่อกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เราจึงเห็นใบไม้มีสีเขียวอยู่เสมอ แต่คลอโรฟิลล์ ไม่ได้เป็นรงควัตถุชนิดเดียวที่อยู่ในใบไม้ ยังมีรงควัตถุชนิดอื่นๆ

..อีกที่ช่วยเก็บเกี่ยวพลังงานแสง (accessory absorber) เช่น แคโรทีน (Carotene) ที่มีสีเหลืองและสีส้ม และแอนโทรไซยานิน (Anthocyanin) ที่มีสีแดงและสีม่วง ในฤดูร้อนจะถูกสีเขียวของคลอโรฟิลล์บดบังไว้หมด

..แต่เนื่องจากแคโรทีนและแอนโทรไซยานิน มีความเสถียรมากกว่าคลอโรฟิลล์ จึงสลายตัวได้น้อยกว่าคลอโรฟิลล์มาก เมื่อเข้าสู่ฤดูหนาวและพืชไม่สามารถสร้างคลอโรฟิลล์ขึ้นมาทดแทน ทำให้คลอโรฟิลล์สลายตัวไป สีเขียวก็จะจางลง เผยให้เห็นสีเหลือง สีส้ม สีแดงและสีม่วงของ..แคโรทีน และแอนโทรไซยานิน ที่ซ่อนเอาไว้

เราจึงเห็นใบไม้หลากหลายสีสันในฤดูใบไม้ร่วง จนกระทั่งรงควัตถุทั้งสองสลายตัวไปหมด คงเหลือไว้แต่เพียงเส้นใยเซลลูโลส และหลุดร่วงลงสู่พื้นดิน

ไม่ว่าวันเวลาจะผ่านไปนานสักเพียงใด เมื่อผมได้กลิ่นไอเย็นๆ ของฤดูใบไม้ร่วง ภาพของถนนสายนั้น ความสนุกสนานและตื่นเต้น ที่ได้เห็นไอน้ำลอยออกมาจากปากและจมูก ความสวยงามของต้นไม้สองข้างทาง จะผ่านเข้ามาในจินตนาการของผมเสมอ..

ลีลาของสาวๆในชนบท กับการแสดงเต้นรำพื้นบ้าน เป็นโชว์ที่สวยงาม กับบรรยากาศวิวธรรมชาติใบไม้เปลี่ยนสี ..ที่น่าประทับใจ

..ฤดูใบไม้ร่วงปีนั้นเป็นบรรยากาศที่สร้างความประทับใจ และยังตราตรึงในใจผมจนถึงทุกวันนี้

และผมก็ไม่มีวันลืมเลยว่า...

ความประทับใจในความสวยงามของธรรมชาตินี้เอง.. เป็นเหตุแห่งความรู้ ที่ผมได้ถ่ายทอดออกมาในงานเขียนชิ้นนี้ครับ ^^"[/color]

TRAVELPRO TEAM ขอขอบคุณข้อมูล ภาณุพันธ์ ลิมปชยาพร จาก vcharkarn.com
รูปภาพโดยทีมงานช่างภาพ..ทราเวิลโปร

เอกสารอ้างอิง
http://www.kidzone.ws/plants/index.htm
http://www.sciencemadesimple.com/leaves.html
http://www.na.fs.fed.us/spfo/pubs/misc/ ... leaves.htm
http://scifun.chem.wisc.edu/chemweek/fa ... lcolr.html

ดูรายละเอียดเพิ่มเติม จิ่วจ้ายโกว ทัวร์จิ่วจ้ายโกว

[admin]

สำหรับใบไม้เปลี่ยนสีที่ ญี่ปุ่น ถ้าอยากเห็นที่เปลี่ยนสี เป็นสี แดงจัดๆ ก้อ ตามสถานที่ ในรูปข้างล่าง ดังต่อไปนี้ ครับ

ยกตัวอย่างเช่น...

ญี่ปุ่นใบไม้แดงที่ โทฟุคุจิ (เกียวโต)

โครันเค (นาโงย่า)

วัดคิโยมิสึ (เกียวโต)

รอบๆ ปราสาท โอซาก้า (โอซาก้า)

รอบๆ ภูเขาไฟฟูจิ บริเวณทะเลสาบคาวาคูจิโกะ (ยามานาชิ)

มินากามิ (กุนมะ)

เมืองมรดกโลก นิกโก้