مقدمه
دست هنرنمای طبیعت در فصل پاییز آشوبی از رنگهای قرمز و رنگهای زرد در دل جنگل بر پا میکند. درک این تصاویر زیبا ، بیقوه تخیل و چالاکی نیز میسر است و هر کس به سادگی قادر به ادراک آن میباشد. هــر سال با آغاز فصل پاییز با دیدن درختان از سرور مبهمی سرشـار میشویم، در حالی که میدانیم این لذت ، زودگذر و بیثبات خواهد بود. در مدت کوتاهی برگها به آرامی از ماوای تابستانی خود جدا شده و زمین جنگل را مفروش میکنند.






تصورات مردم از علل تغییر رنگ برگها
بسیاری از مردم گمان میکنند که یخبندان باعث تغییر رنگ برگها میشود. در صورتی که این تصور درست نیست زیرا رنگ بعضی از (برگ|برگها)) قبل از فصل انجماد شروع به تغییر میکند. ذهن خیال برخی از مردم هند علت آن را شکار (دب اکبر) توسط شکارچیان آسمانی میپندارند، بدین معنا که خون شکار بر روی درختان جنگل چکیده و بسیاری از برگها را به رنگ قرمز درآورده است و برگهای درختان دیگر نیز بر اثر چربیی که به هنگام پخت گوشت آن توسط شکارچیان بر روی درختان پاشیده شده به رنگ زرد درآمدهاند.

علت علمی تغییر رنگ برگها
ولی حقیقت امر این است که فرآیندهای شیمیایی که به هنگام آماده شدن گیاه برای فصول زمستان در آن به وقوع میپیوندند تغییر رنگ برگها را باعث میگردند. برگها در طول فصل بهار و تابستان مانند کارخانههایی عمل میکنند چرا که تهیه غذای لازم برای رشد درختان را به عهده دارند. ساخت مواد غذایی توسط سلولهای ریز بیشمار برگ ، که متعلق به بافت سنتزی مزوفیل که میان دو بشره زبرین و زیرین برگ است، و بعضی اوقات این بافت کلرانشیم نامیده میشود صورت میگیرد، زیرا سلولهای این بافت دارای کلروپلاستهای بیشمار است که این کلروپلاستها حاوی اجسام سبز کوچکی میباشند که کلروفیل نام دارند و رنگ برگ را موجب میگردند.

در میان سلولهای فتوسنتزی برگ رگبرگهای بی شماری قرار گرفته که از سلولهای آوند چوبی و آبکش تشکیل یافته است که آب و مواد معدنی را به درون برگ آورده، فرآوردههای فتوسنتزی را به خارج از آن هدایت میکند. رگبرگهای مزبور نهایتا به رگبرگ اصلی متصل میشوند که پس از عبور از دمبرگ به سیستم آوندی اصلی گیاه میپیوندند کلروفیلها غذا را برای گیاه از طریق ترکیب نمودن کربن بدست آمده از هوا ، با هیدروژن ، اکسیژن و مواد معدنی گوناگون موجود در آب و طی فرآیند فتوسنتز یا نورساخت فراهم میکنند. در پاییز هنگامی که هوای سرد موجب کاهش فرآیندهای حیاتی میگردد فعالیت برگ به پایان میرسد،. به بیان سادهتر اینکه اجزای دستگاه کارخانه برگ پیاده میشوند، کلروفیل به مواد متنوعی که از آنها ترکیب یافته تجزیه میشود و مواد غذایی قابل دسترس به منظور ذخیره سازی برای استفاده در بهار به تنه درخت منتقل میگردد.






آنچه که در حفرههای سلولی برگها باقی میماند نوعی ماده آبکی است که در آن مقداری قطرات چربی ، بلور و تعداد معدودی اجسام زرد رنگ که به شدت نور را منکسر میسازند مشاهده میشوند که عامل زرد شدن رنگ برگها در پاییز به شمار میروند. غالبا میزان قند در برگها بیش از آن است که بتواند به سرعت به درون درخت انتقال یابد. در این حالت ترکیب شیمیایی آن با سایر مواد ، رنگهای متنوعی را بوجود میآورد که بین قرمز روشن و قرمز مایل به قهوهای در نوسان است. در مخروطداران که برگهای خود را در پاییـــز از دست نمیدهند به قهوهای روشن بدل میشود که خود عامل روشنتر شدن رنگ در بهار میباشد.

فرایند جدا شدن برگ از درخت
در مدت زمانی که برگها تغییر رنگ میدهند بر اثر عواملی از محیط که عبارتند از کوتاه شدن طول روز و کاهش دما ، افتادن برگ از درختان خزانپذیر آغاز میگردد. در نقطهای که دمبرگ به تنه چسبیده لایهای از سلولهای خاص تکامل مییابند و به تدریج بافتهایی که برگ را نگه میدارند سست شده و برگها جدا میشوند. سلولهای پارانشیمی لایه ریزش ، اغلب از سلولهای اطراف کوچکتر است، حتی عناصر آوندی کوتاه بوده در دستههای آوندی در ناحیه ریزش فیبر وجود ندارد. این ویژگیهای تشریحی ناحیه ریزش را به نقطه ضعیفی مبدل میسازد.

قبل از افتادن برگ تغییرات بیشماری در ناحیه ریزش روی میدهد. تقسیم سلولی غالبا انجام میگیرد و لایهای از سلولهایی به شکل آجر در سراسر عرض پایه دمبرگ بوجود میآید. تغییرات فعال متابولیسمی در سلولهای ناحیه ریزش ، سبب تجزیه جزئی دیواره سلول یا تیغه میانی میشود و سلولها بدین ترتیب از هم جدا میگردند و سنگینی برگ و یا وزش باد در نهایت اتصال آوندی را گسسته ، برگ از درخت میافتد. هم زمان با جدا شدن برگها طبیعت جای بریدگــی را ترمیـــــم مینماید، به این شکل که وقتی برگ بر اثر وزش باد یا وزن خود فرو میافتد یک لایه چوب پنبهای روی بقایای دمبرگ تشکیل میشود که گیاه را از حمله میکروبی محافظت میکند و اتلاف آب را محدود میسازد.

آوندهای چوبی بر اثر نفوذ سلولهای پارانشیمی مجاور یعنی نفوذ تیل به درون آنها ، مسدود شده عمل انسداد کامل میگردد و محلی در ساقه که برگ روی آن رشد کرده توسط یک زخم مشخص میشود. ریزش برگ پیش بینی خردمندانه دیگر طبیعت برای فصل زمستان میباشد. درختان پهن برگ برگهای خود را از دست میدهند و در نتیجه شاخههای آنها با سهولت بیشتری سنگینی برف و یخ زمستان را تحمل میکنند. در نقاطی که به ندرت برف و یخ به چشم میخورد برخی از پهن برگان بطور دائم سبز میباشند. مخروطیان (کاجها ، سروها و نرادها) زمان مشخص برای ریزش برگ ندارند. برگهای آنها سوزنی یا فلسی شکل میباشد.






چگونگی مورد استفاده قرار گرفتن برگهای ریخته شده در طبیعت
طبیعت سیستم کارآمدی برای دوباره به چرخه درآوردن شاخ و برگهای فرو ریخته دارد و از طرف دیگر مقدمات یک خاک جنگلی حاصلخیز را فراهم میآورد. گرچه مواد غذایی آماده شده در حفرههای سلولی برگها در فصل پاییز به داخل درخت بازگردانده میشوند، اما مواد معدنی که در طول فصل تابستان درون دیوارههای سلولها تزریق شدهاند همچنان باقی میمانند.

بنابراین برگهای ریخته شده حاوی مقادیر نسبتا زیادی عناصر ارزشمند مانند نیتروژن و فسفر که در واقع بخشی از خاک به حساب میآیند، میباشند. تجزیه برگها لایههای بالایی خاک را از طریق بازگردان عناصری که توسط گیاه قرض گرفته شده غنی گردانده و نه تنها موجب تغذیه درختان ، درختچهها و بوتهها در طول سال میگردد بلکه آنها را در مقابل مشکلات دمایی فصل تابستان و زمستان محافظت میکند و از طرف دیگر موجب تثبیت خاک در محل میگردد و بطور همزمان مقدمات تجمع آب را فراهم میسازد. اگر مشتی از این خاک تیره رنگ را بررسی کنید مشاهده خواهید کرد که حتی در یک دوره خشکسالی مرطوبتر و نرمتر از خاکهای زمینهای اطراف میباشد (هوموس جاذبالرطوبه).

به هر حال اگر اجازه داده شود که آتش در داخل جنگل پیشروی نماید و برگها بسوزند ارزشمندترین عناصر تقویت کننده براثر حرارت تبدیل به گاز میشوند و به هوا میروند و هوموس باارزش تخریب میگردد. جنگلهایی که سطحشان بطور مداوم سوزانده میشود به زودی خاک حاصلخیز خود و توانایی جذب آب و نگهداری رطوبت را از دست خواهند داد. حتی اگر هیچ صدمه چشمگیری به درختان استوار وارد نشود.
منبع:رشد