Colori d’autunno

L’autunno è la stagione del giallo, del rosso e dell’arancione. Più che nella verde estate o nella fiorita primavera, è in autunno che le piante impongono i propri colori e rendono caratteristica la stagione. In questo periodo le foglie perdono progressivamente la colorazione che hanno mantenuto per tutto l’anno e ne assumono una più calda, mentre le giornate diventano più corte e la temperatura dell’aria si abbassa. Sono proprio il freddo e la riduzione delle ore di luce a innescare il processo che porta al cambiamento del colore delle foglie, che alla fine, con l’inverno, cadono.

Il verde delle foglie è dovuto alla clorofilla, il pigmento abbondantissimo sul nostro pianeta responsabile della cattura della luce proveniente dal sole. L’energia proveniente dal sole è poi utilizzata per produrre zuccheri nel corso del processo chiamato fotosintesi. La clorofilla è fondamentale per la vita sulla terra perché è una delle poche molecole in grado di convogliare energia del sole all’interno dei sistemi biologici. Però, è tanto importante quanto fragile. Le piante devono infatti investire una buona quantità di energia per sostituire le clorofilla danneggiata e mantenere la fotosintesi efficiente. Durante l’autunno, quando la luce e il calore mancano, le piante non hanno abbastanza energia da usare per produrre nuova clorofilla. Così, quando la loro clorofilla è danneggiata, non possono sostituirla e le foglie perdono il loro colore verde.

La clorofilla non è l’unico pigmento presente nelle foglie: tra gli altri, ci sono i flavonoidi e i carotenoidi dal colore gialloarancione che hanno funzioni accessorie nella fotosintesi. Una di queste è la protezione delle foglie dall’esposizione eccessiva alla luce. Colori diversi assorbono e filtrano diverse lunghezze d’onda, le quali altrimenti finirebbero per danneggiare le macromolecole essenziali della vita – DNA, RNA e proteine. Questi pigmenti si trovano nelle foglie in qualunque momento dell’anno, ma fino a quando la clorofilla è abbondante il colore verde nasconde il giallo e l’arancione. Con la riduzione della concentrazione della clorofilla in autunno, i flavonoidi e i carotenoidi diventano finalmente visibili. Anche la produzione di questi pigmenti si arresta con il freddo, ma quelli già presenti nelle foglie sono più stabili della clorofilla e permangono più a lungo.

E il rosso? È dovuto a pigmenti chiamati antocianine, noti per i loro benefici effetti antiossidanti quando introdotti nella dieta con i frutti rossi. Al contrario della clorofilla, dei flavonoidi e dei carotenoidi, le antocianine non sono normalmente presenti nelle foglie, ma alcuni alberi le sintetizzano quando le foglie ingialliscono. Non è chiaro quali siano le funzioni di questi pigmenti, né il motivo per cui le piante investano energie per sintetizzarli in un periodo dell’anno in cui l’energia inizia a scarseggiare. Alcuni ipotizzano che la sintesi delle antocianine permetta di eliminare le tossine insieme alle foglie quando cadono. Altre ipotesi vedono il rosso come segnale di pericolo per scoraggiare l’attacco da parte degli insetti erbivori, oppure come protezione per i sistemi fotosintetici sempre meno efficienti.

pigmenti foglie colori autunno

Innescato da fattori esterni, il processo che porta al cambiamento di colore e alla caduta delle foglie, è in realtà finemente controllato dalle piante a livello genetico e fisiologico. Tutte le piante perdono le foglie per sostituirle con altre più nuove e più efficienti. Piante sempreverdi come le conifere (per esempio pini e abeti) lo fanno continuamente durante tutto l’anno, quelle decidue invece le perdono tutte insieme appena prima della stagione più critica. Nei nostri climi questa corrisponde all’inverno, durante il quale la luce è scarsa e il rischio di congelamento è alto. Il costo energetico che avrebbe il mantenimento delle foglie in salute supera i benefici della fotosintesi, limitata dalle lunghe notti e dalla poca luce. L’allungarsi del periodo di buio giornaliero è percepito dalle piante che iniziano un processo di smantellamento delle strutture fogliari per riciclarne i costituenti.

Allo stesso tempo, il trasporto di nutrienti verso le foglie viene limitato da cambiamenti strutturali che avvengono alla base di ciascuna foglia, tra il picciolo e il ramo a cui sono attaccate. Qui si trova la zona di abscissione, uno strato di cellule che con il procedere dell’autunno si degradano, fino a isolare del tutto la foglia dal fusto. Al termine del processo le connessioni con i rami sono così deboli che il vento è sufficiente a fare cadere le foglie.

Prima di vedere gli alberi spogli c’è tempo, perché abbiamo ancora qualche settimana per godere dei colori autunnali che hanno appena iniziato a fare la loro comparsa. Seguiamo l’esempio dei giapponesi: forse più noti per la contemplazione della fioritura dei ciliegi sakura durante l’hanami, dimostrano il loro amore per la natura anche in autunno con il loro momijigari, la “caccia alle foglie rosse”.

Momijigari autunno


Fonti e letture:
– Compound of interest, The Chemicals Behind the Colours of Autumn Leaves
– Feild, T., Lee, D., & Holbrook, N. (2001). Why Leaves Turn Red in Autumn. The Role of Anthocyanins in Senescing Leaves of Red-Osier Dogwood PLANT PHYSIOLOGY, 127 (2), 566-574 DOI: 10.1104/pp.010063
– Schippers, J. (2015). Transcriptional networks in leaf senescence Current Opinion in Plant Biology, 27, 77-83 DOI: 10.1016/j.pbi.2015.06.018

Immagini:
Pixabay, Wikimedia Commons – CC0

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