アブラムシを防ぐため

　BBSにもアップしていますが、今週末は、岩出山バルーンフェスティバルです。昨年の様子はこちら。



　熱気球のフライトは朝6時半と14時。一番天気が良さそうなタイミングを狙って行ってみようと思います。
　日曜日には第13回ノスタルジックカーin岩出山（会場はJAメルカド四季彩館駐車場）も開かれます。


　我が家から眺める仙台の紅葉です。



　美しいものですが、なぜ紅葉は起こるのでしょう。
　落葉は、寒い季節を迎えた際に、葉を付けたままではそこから得られるエネルギーよりも、葉を維持するために消費するエネルギーの方が多くかかってしまうのを避けるために起こる現象ですね。
　基本的には、この葉を落とすためのメカニズムが関係しているのでしょう。

　例によってウィキペディアから引用。

・紅葉のメカニズム
　普段、葉が緑色に見えるのはクロロフィルが含まれるからであるが、寒くなり日照時間が短くなるとクロロフィルが分解される。また、葉柄の付け根に離層という特殊な水分を通しにくい組織ができ、葉で作られた水溶性のブドウ糖や蔗糖などの糖類やアミノ酸類が葉に蓄積し、その糖から光合成を利用して新たな色素が作られたりする。その過程で葉の色が赤や黄色に変化し、紅葉が起こる。その後、落葉になる。

　県知事公館周辺。



　紅葉、黄葉、褐葉の違いは、それぞれの色素を作り出すまでの葉の中の酵素系の違いと、気温、水湿、紫外線などの自然条件の作用による酵素作用発現の違いが、複雑にからみあって起こる現象とされる。

・紅葉の原理
　葉の赤色は色素「アントシアン」に由来する。アントシアンは春から夏にかけての葉には存在せずに、秋に葉に蓄積したブドウ糖や蔗糖と、紫外線の影響で発生する。

　県美術館周辺。左下は仙台二高。奥は東北大学。



・黄葉の原理
　葉の黄色は色素「カロテノイド」による。カロテノイド色素系のキサントフィル類は若葉の頃から葉に含まれるが、春から夏にかけては葉緑素の影響により視認はできない。秋に葉の葉緑素が分解することにより、目につくようになる。なお、キサントフィルも光合成によってできた糖から出発し、多くの化学変化を経てできたものである。

　西公園。



　紅葉の至近要因については詳しく知られているが、そもそもなぜ紅葉があるのか、紅葉の進化的要因、進化的機能についてはふつう紅葉は葉の老化に伴う非適応的な副作用であると説明されており、長らく研究対象となってこなかった。

　1999年に北半球の262の紅葉植物とそれに寄生するアブラムシ類の関係が調べられ、紅葉色が鮮やかであるほどアブラムシの寄生が少ないことが発見された。紅葉の原因となるアントシアンやカロテノイドはそれを合成するのに大きなコストが掛かるが、直接害虫への耐性を高めるわけではない。
　またアブラムシは樹木の選り好みが強く、一部の種は色の好みもあるとわかっている。そのため、紅葉は自分の免疫力を誇示するハンディキャップ信号として進化した、つまり「十分なアントシアンやカロテノイドを合成できる自分は耐性が強いのだから寄生しても成功できないぞ」と呼びかけているとみなせる。アブラムシ以外の寄生者に対するハンディキャップ効果はまだ調べられていない。紅葉の進化的機能についてはまだ議論が続いている。



　上に引用したのはひとつの説のようで、別の説もあります。
　どうも研究してもあまり科学的に貢献しそうもないため、研究している方が少ないようです。