Misterija jesenjih boja: evolucija koja i dalje zbunjuje naučnike

Iako je hemija jesenjih boja odavno poznata, među naučnicima i dalje traje živa rasprava o tome zašto drveće uopšte evoluiralo tako da lišće dobija žive, vatrene tonove svake jeseni, piše BBC.

„Imamo biljke koje menjaju boju ranije i mnogo brže stare, jer su pod stresom zbog suše“, objašnjava ekološkinja Amanda Galinat sa Koledža Kolbi u gradu Votervil. „Kada pogledam kroz prozor, već vidim mnogo smeđeg lišća“.

Slične promene odvijaju se svake jeseni u Velikoj Britaniji, ali tamo dominiraju žute nijanse zbog preovlađujućih vrsta – bukve, javora i hrasta. „U Ujedinjenom Kraljevstvu najšarenije su obično vrste koje su uvezene iz inostranstva“, kaže Dejvid Vilkinson, evolucioni ekolog sa Univerziteta u Linkolnu. Na primer, sumak (ruj) daje jarko crvenu boju, ali potiče iz Mediterana, Azije i Severne Amerike.

U Japanu, crvene, ljubičaste i žute nijanse javora svake godine privlače hiljade turista. U mnogim delovima sveta posmatranje jesenjih boja – takozvano „gledanje lišća“ – postalo je popularna atrakcija, pa milioni putnika dolaze da zabeleže spektakularne prizore obojenog lišća. Ipak, iako je taj fenomen postao simbol godišnjeg doba, naučnici još uvek ne znaju zašto drveće uopšte prolazi kroz tu transformaciju.

Poznato je da se tokom jeseni hlorofil – pigment koji listovima daje zelenu boju – razlaže i povlači u stabla i korenje, dok se u listovima formiraju druge boje. Žute nijanse potiču od karotenoida, pigmenata koji su u listovima prisutni i ranije, ali ih maskira zelena boja hlorofila. Crvene i ljubičaste nijanse nastaju kombinacijom nestanka hlorofila i stvaranja novih pigmenata – antocijanina, koji se nalaze i u mnogim vrstama voća i povrća.

Ali zašto bi drveće uopšte trošilo energiju da proizvodi te pigmente? Jedna od vodećih teorija tvrdi da crvena boja ima zaštitnu ulogu – da pigmenti deluju kao svojevrsna „krema za sunčanje“ koja štiti listove dok stare i postaju osetljiviji na svetlost. Antocijanini su jaki antioksidansi koji mogu da spreče oštećenja od sunca. Ova teorija, poznata kao teorija fotoprotekcije, dobila je podršku jer su istraživanja pokazala da sunčeva svetlost može biti posebno štetna za lišće tokom jeseni na severnoj hemisferi.

„Promena boje je uglavnom fenomen severne hemisfere“, kaže evoluciona biološkinja Suzana Rener sa Univerziteta Vašington u Sent Luisu. „Čak i na severnoj hemisferi, zapravo mali broj vrsta menja boju“. Analiza više od dve hiljade vrsta listopadnog drveća pokazala je da njih 290 postaje crveno, a 378 žuto svake jeseni, i da su se crvene nijanse nezavisno razvile najmanje 25 puta u istoriji evolucije, a žute 28 puta – što ukazuje da te boje imaju stvarnu biološku svrhu.

Najviše vrsta sa crvenim jesenjim lišćem nalazi se u istočnoj Severnoj Americi i istočnoj Aziji, dok ih je u severnoj Evropi vrlo malo. Razlike nisu nužno povezane s temperaturom, već, prema nekim istraživanjima, sa većim nivoom sunčeve radijacije i kraćom vegetacionom sezonom u tim područjima. „U septembru i oktobru u istočnoj Americi ima mnogo svetlosti“, kaže Rener, „što stvara pritisak da drveće razvije ‘suncobran’ od pigmenata“.

Druga popularna hipoteza, takozvana teorija koevolucije s insektima, sugeriše da drveće koristi boju kao signal upozorenja – da crveno lišće odvraća insekte koji se njime hrane, poput lisnih vaši. Međutim, ta ideja ima mane. Insekti ne vide crvenu boju kao ljudi: njima crveno izgleda sivo ili crno, pa možda jednostavno izbegavaju takvo lišće jer deluje mrtvo i neprivlačno. Žuta boja, s druge strane, privlači insekte jer pokreće iste receptore koje koriste za prepoznavanje zelene.

Mnogi naučnici smatraju da nijedna teorija nije potpuna. „Nema razloga da isključimo mogućnost da su obe tačne“, kaže Vilkinson. „Crveni pigmenti možda istovremeno štite lišće i odvraćaju štetočine“.

Postoje i druge pretpostavke – da crveni pigmenti pomažu u razgradnji ugljenih hidrata u listovima pred zimu ili da su nastali slučajno, a zatim se pokazali korisnim. A možda smo i mi ljudi imali ulogu u razvoju jesenjih boja: vekovima smo sadili drveće s najlepšim krošnjama i time nesvesno izvršili selekciju.

Jedino oko čega se svi slažu jeste da klimatske promene već menjaju izgled jeseni. Toplije vreme i suše utiču na vreme i intenzitet promene boja. „Biljke sa plitkim korenom, koje daju najlepše nijanse, prve trpe posledice suše“, kaže Galinat. „Zato su ove jeseni boje bleđe, neredovne i nestaju ranije nego pre“.