紅葉のしくみ

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紅葉のしくみを知って、子どもと楽しくもみじ狩りをしよう！

子どもも大人も普通に感じることを、ふと「どうしてなんだろう？」と思うことが大事だと思う。日常、目の前で見ている自然現象をきちんと調べてみると、奥が深かったり、新しい発見があったりして調べ得た知識で、自然から知恵や生きる力をもらったような気になる。木の葉が赤色や黄色に染まる紅葉の風景は、だれもが感動を覚える秋の自然現象。このきれいな自然現象は、どのようなしくみなのだろうか？紅葉のしくみを知れば、子どもも大人も紅葉をより楽めることができる。単に見ているよりも、より一層紅葉のすばらしさや楽しさを感じ取ることができる。

とくに小さな子どもは、紅葉を見るだけではすぐに飽きてしまう。紅葉のしくみを教えてあげ、そのふしぎさを感じさせてあげれば、「紅葉のすばらしさ」と秋の季節感が高まるのではないだろうか。日本の紅葉前線は例年、10月初旬の北海道の大雪山周辺から始まり徐々に南下し12月中旬頃まで見ることができる。また、紅葉前線は山間部と平地での温度の違いから紅葉の進み具合が違い緯度と標高差の組合わせからなる前線でもある。この前線を追いながら、ぜひすばらしい紅葉を子どもと楽しんで欲しい。

紅葉のしくみ

落葉樹が紅葉する

紅葉は、全ての木が紅葉するのではなくサクラ、カエデ、ブナ、イチョウなど葉の落ちる落葉樹が紅葉する。逆にマツやスギなどは、1年中葉が落ちない常葉樹で緑のまま。落葉樹は、冬になる前に古くなった葉をいっせいに落とす木。逆に常緑樹は、1年中緑色の葉をつけている木。ただし、常緑樹は1年中葉がついているといっても、カシやシイなどの常緑広葉樹では、春に新しい葉が出てきたら古い葉を落とし新しい葉にとりかえていく。

落葉樹は、秋に葉を落とし寒い冬をすごすために、冷たい空気に触れる部分をできるだけ少なくするために、葉を落とし寒い冬を乗り越える。落葉樹の多くは、北半球の北の寒い方に生えていて、南の暖かい方では少なくなる。しかし、先がとんがった細い葉の針葉樹は、常に緑色。針葉樹は、葉の中に水分が凍りにくい成分を作るため、寒いところでも生きていけるのだ。

緑色の葉は、「クロロフィル」と言う葉緑素の粒

落葉樹の夏の葉は、たいてい緑色。これは、葉の中には葉緑素という緑の粒(色素)がたくさんあるからだ。この緑の粒を、「クロロフィル」と呼ぶ。元々葉には、「クロロフィル」と「カロチノイド」という黄色の粒（色素）も含まれているのだが、夏の葉は、緑の粒が黄色い粒より多いので、黄色い粒のほとんどが隠れてしまい黄色が見えない。

黄色くなる葉と赤色になる葉の紅葉のしくみは違う

	紅葉の葉は、大きく黄色くなる葉と赤色になる葉がある。厳密には赤色に変わるのを「紅葉（こうよう）」、黄色に変わるのを「黄葉（おうよう）」、褐色に変わるのを「褐葉（かつよう）」と呼ぶようだが、これらをまとめて「紅葉」として扱われることが多い。紅葉のしくみなのだが、黄色くなる場合と赤くなる場合のしくみが違う。秋に黄色くなる葉は、太陽の光が少なくなり、気温が低くなると緑色の葉緑素がだんだん壊れて、それまで隠れていた黄色い粒「カロチノイド」が見えてくる。
葉が黄色くなるのは、「カロチノイド」という黄色い粒が葉の表面に現れてくることからなる。黄色く紅葉するのが、イチョウ、ブナ、シラカバなどだ。夏から秋へと季節が変わると、だんだんと光を浴びる時間が少なくなり寒くなってくる。そうなると、葉の根元と枝の間に「離層」と呼ばれるコルク状の物質ができる。
	この「離層」が。光合成で葉の中に作られていた糖分が枝の方に運ばれず、葉の中に留まってしまう。葉の中では、自然と糖分の濃度が上がりそこに日光が当たると、葉の中にある葉緑素「クロロフィル」が分解され糖分と一緒になって化学反応が起こり「アントシアニン」という赤色の色素に変化する。この「アントシアニン」がだんだん増えてくると、葉の表面が赤くなる。
これが、赤く紅葉する葉の簡単な原理。「アントシアニン」は、「カロチノイド」と違って、葉が緑色の時はまだ存在していない。赤く紅葉するのは、カエデ、ナナカマド、ヤマウルシ、オオカメノキなどだ。ふしぎなことに、「落葉樹の紅葉は、木が成長する過程でどのような役割があるのか？」ということが解明（定説）されていなく、さまざまな説があるとのこと。