مشاهده‌ی شماره ۸۸
با خزان طبیعت، برگ درختان یکی‌یکی زرد و قرمز و نارنجی می شوند. انگار با یک فرمان همزمان رنگ عوض می‌کنند و بعد برگ‌ها شروع به ریختن می‌کنند. این پدیده یکی از پدیده‌های علمی شگرف روی کره‌ی زمین است که سال‌ها و سال‌ها طول کشید تا دانشمندان پرده از راز آن برداشتند.
همه ما می‌دانیم که نورخورشید به عنوان منبع اصلی انرژی‌زایی زمین، همیشه در حال تابش و پرتوافکنی است و طیف نورسفید که در طول موج‌های معینی قرار دارد، عمومی‌ترین امواجی است که در زندگی روزمره ما نقش اساسی بازی می‌کنند. هر کدام از اجزای طیف نورسفید از بنفش تا قرمز در فعل و انفعالات حیاتی نقش خاصی را به عهده دارند، مثلا اشعههای قرمز آن، که شامل قرمز، نارنجی، زرد و سبز است گیاهان را وادار به رشد و نمو و تولید مثل می‌کند بخصوص مادون قرمز که نقش اصلی دارد. در عوض اشعههای آبی که مرکب از بنفش، نیلی و آبی هستند، از رشد و نمو سلول‌ها جلوگیری می‌کند، تا حدی که اشعه فوق‌بنفش اثرات مخرب و زیانباری روی گیاهان دارد. جالب‌تر اینکه اشعههای قرمز در فصل بهار به نهایت میزان خود می‌رسند و اشعههای آبی در فصل پاییز. و به همین خاطر است که اشعههای قرمز در بهار گیاهان را به فتوسنتز و رشد و نمو بیشتر وادار می‌کنند و برگ‌های لطیف سبزرنگ از دل شاخه‌های قهوه‌ای و سیاه بیرون می‌زنند و در زمستان به دلیل وجود اشعههای آبی و تاثیرات مخرب آن است که کلروپلاست‌ها یکی‌یکی رنگ می‌بازند و به کروموپلاست تبدیل می‌شوند که با رنگیزه‌های گزانتوفیل (زرد) و لیکوپن (قرمز) این منظره‌های زیبا را خلق می‌کنند.
جدا شدن برگ‌ها یک طرح طولانی‌مدت زیستی است. درست است که نورخورشید به درختان فرمان رنگ عوض کردن می‌دهد، اما ریختن برگ‌ها اصلا تقصیر نور نیست، یعنی کمترین مقدار نور، نیز در جداشدن آنها نقش ندارد. به محض اینکه کار ساخت و ساز و تولید موادغذایی در پی از بین‌رفتن کلروفیل‌ها در برگ‌ها قطع می‌شود. لابه‌لای سلول‌های گیاهی هم چیز‌هایی شروع به فعالیت می‌کنند. در گیاهان هم مثل بدن ما مواد شیمیایی به نام هورمون، سنتز می‌شوند که فرمان‌های خاصی را به اندام‌های مختلف می‌رسانند. هورمون‌های برگ‌ریزی درخت، پیامی را به دیواه‌های بین‌سلولی گیاهان صادر می‌کنند. بین سلول‌های گیاهان برخلاف سلول‌های جانوران که هیچ دیواره‌ای وجود ندارد، دیواری سلولی از جنس پکتوسلولزی است که وقتی فرمان افتادن برگ صادر می‌شود، این دیواره متلاشی و از هم جدا می‌شود. وقتی دانه‌ها را در آب قرار می‌دهیم، این دیواره با ایجاد حالت ژله‌ای در آب حل می‌شوند و چنین اتفاقی می‌افتد. پس پیوستگی بین سلول‌ها از بین می‌رود، این طور می‌شود که ارتباط دم‌برگ کمکم با شاخه قطع می‌شود، طوری که تنها آوندها با هم ارتباط دارند، یعنی تنها شاهرگ حیاتی و آخرین نقطه اتصال آوندها هستند.
در مجراهای آوندی هم دیواره‌هایی به اسم تیل، راه این شریان‌‌های حیاتی را می‌بندد و عبور و مرور موادغذایی تعطیل می‌شود و در این هنگام ارتباط فیزیولوژی برگ به طور کامل از ساقه قطع می‌شود و برگ در چنین حالتی بر اثر نیروی ثقل یا وزش کوچکترین نسیمی از ساقه جدا می‌شود. با سقوط برگ جدار سلول‌های آن بخش از لایه جداکننده که روی ساقه مانده، از سوبرین (چوب پنبه) انباشته می‌شود، که همین ماده محل زخم ناشی از این سقوط را به طور کامل در ساقه می‌پوشاند.
حتما می‌دانید که همه درختان هم خزان ندارند. در واقع تنها درختانی خزان می‌کنند که در طول دوره یکساله زندگی خود چند ماهی را در استراحت کامل به سر می‌برند. جالب اینکه این گیاهان به سرما احتیاج دارند، یعنی باید تا یک درجه خاص سرما ببینند، تا این نیاز آنها برطرف شود و دوباره آماده رشد و نمو در آینده شوند. درختانی که در جنگل‌های استوا هستند، هیچ وقت خزان نمی‌کنند، آنها نیاز سرمایی هم ندارند. به چنین درختانی همیشه سبز می‌گویند. البته این به این مفهوم نیست که برگ آنها هیچ وقت نمی‌ریزد، بلکه در آنها ریزش برگ به صورت تدریجی انجام می‌شود، حتی بعضی درختان در دو نوع خزان‌دار و غیرخزان‌دار دیده می‌شوند. مثل بعضی مرکبات، یعنی شرایط آب و هوایی هم می‌تواند روی این عادت رشدی آنها موثر باشد. با وجود این که درختان در فصل سرما به خواب فرو می‌روند، فعل و انفعالات زیستی زیر این پوسته‌های سخت هرگز متوقف نمی-شود، تا زمانی که در بهار اولین اشعههای قرمز خورشید دوباره آنها را وادار به شکوفه دادن و جوانه زدن کند.
نویسنده: عاطفه قویدست
دانشجوی دکتری شیمی آلی
دانشگاه گیلان