أغنية الخريف الأحمر

لماذا لونه أحمر في أمريكا وأصفر في أوروبا؟ دراسة مشتركة لباحثين من جامعة حيفا وفنلندا تعود إلى 35 مليون سنة خلال التطور المشترك للنباتات والحشرات

أولئك الذين يسافرون إلى الخارج في الخريف لا يمكنهم تجاهل أوراق الخريف التي ترسم الأشجار بألوان مذهلة - في أوروبا يكون الخريف عادة أصفر وفي الولايات المتحدة وشرق آسيا يكون أحمر فاتح. ولكن لماذا هناك اختلافات بين ألوان الزهر؟ نظرية جديدة للبروفيسور سيمحا ليف يادون من قسم تدريس علم الأحياء بجامعة حيفا في أورانيم بالتعاون مع البروفيسور جارمو هولوبينن من جامعة كوبيو الفنلندية نشرت في مجلة New Phytologist تعود إلى 35 مليون سنة لحل اللغز الملون.

يأتي اللون الأخضر لأوراق الشجرة من صبغة الكلوروفيل الخضراء التي توجد بنسبة أعلى في الورقة مقارنة بالأصباغ الأخرى. إن تغير اللون إلى الأحمر أو الأصفر مع قدوم الخريف لا يرجع إلى عملية "موت" الورقة، بل إلى مزيج من عدة عمليات تختلف من أوراق الخريف الحمراء إلى الصفراء. في الأوراق التي تتحول إلى اللون الأصفر، يتحلل الكلوروفيل الأخضر ويختفي، وبالتالي يتم إبراز الصبغات الصفراء الموجودة بالفعل في الورقة وتحول الورقة إلى اللون الأصفر. تتم عملية مختلفة في الأوراق الحمراء. بالتزامن مع تحلل الكلوروفيل، يتم تكوين صبغة الأنثوسيانين الحمراء، والتي لم تكن موجودة في الورقة حتى الآن. تم اكتشاف هذه الحقائق مؤخرًا فقط وأدت إلى موجة من الأبحاث لشرح سبب استثمار الأشجار للموارد لإنتاج أصباغ حمراء بالقرب من سقوط الأوراق.

التفسيرات المقدمة لهذه الظاهرة مختلفة ولا يوجد حتى الآن إجماع حولها. يدعي أحد أنواع التفسيرات أن إنتاج الصبغة الحمراء ينتج عن وظائف فسيولوجية تعمل على تحسين إعادة تدوير الأحماض الأمينية من أجل خلق الحماية من أضرار الضوء والبرد، وتزعم تفسيرات أخرى أن هذه استراتيجيات مختلفة للحماية ضد الحشرات المتخصصة في استغلال تدفق الأحماض الأمينية، لكن هذه التفسيرات لا تفسر سبب عدم حدوث هذه العملية في أوروبا.

وبحسب أحد التفسيرات التطورية البيئية، فإن سبب تساقط الألوان الزاهية هو الحرب التطورية الطويلة الأمد بين الأشجار والحشرات التي تأكل أوراقها - خلال فترة الخريف، وهي فترة وضع بيض هذه الحشرات وتطلي الشجرة أوراقها باللون الأحمر أو الأصفر لإيهام الحشرات بأنها محمية كيميائيا. وفي هذه الحالة أيضاً، فإن اللون الأحمر له منطق دفاعي، مقارنة بالأصفر الذي لا يتناسب مع هذا التفسير، ولكن هنا تأتي النظرية الجديدة.

وفقا لنظرية البروفيسور ليف يادون والبروفيسور هولوبينين، حتى 35 مليون سنة مضت، كانت أجزاء كبيرة من الأرض مغطاة بالغابات والغابات الاستوائية من الأشجار التي لم تغني أوراقها على الإطلاق. خلال هذه الفترة، بدأت سلسلة من العصور الجليدية وفترات الجفاف وبدأت الأشجار تصبح متساقطة الأوراق. بدأت العديد من الأشجار المتساقطة عملية تطورية لتكوين أوراق متساقطة حمراء لمحاربة الحشرات. وفي منطقة أمريكا الشمالية، وكذلك في شرق آسيا، خلقت السلاسل الجبلية الممتدة من الشمال إلى الجنوب مناطق محمية من برودة العصور الجليدية وسمحت بـ"هجرة" النباتات والحيوانات إلى هناك ومعها "أعداؤها". "هاجرت الحشرات أيضًا إلى هناك ولم تنقطع حرب البقاء. وفي أوروبا، من ناحية أخرى، يكون اتجاه سلاسل الجبال (جبال الألب وتوابعها) من الشرق إلى الغرب، لذلك لم يتم إنشاء مناطق محمية. وماتت الأشجار التي لم تتحمل البرد القارس ومعها الحشرات التي كانت تعيش عليها. مع نهاية العصور الجليدية، لم تعد أنواع الأشجار التي تمكنت من البقاء على قيد الحياة في أوروبا مضطرة للتعامل مع الحشرات المنقرضة، وبالتالي لم تعد بحاجة إلى جهد تكوين الأوراق الحمراء.

ووفقا للباحثين، يمكن العثور على دليل على صحة النظرية في الشجيرات القزمة التي تنمو في الدول الاسكندنافية، والتي لا تزال تصبغ أوراقها باللون الأحمر في الخريف. وعلى عكس الأشجار الكبيرة، تمكنت الشجيرات القزمة من النجاة من فترات البرد من الجليد والثلوج، وذلك لأنه بسبب صغر حجمها فإن الغطاء الثلجي الذي يغطيها في الشتاء يعزلها عن الظروف القاسية السائدة فوق الثلوج. تحت غطاء الثلج، تتم حماية الحشرات المحددة التي تتغذى عليها أيضًا، وكذلك في هذه الأنواع من الشجيرات، يستمر الصراع مع الحشرات، مما يجبرها على طلاء أوراقها باللون الأحمر.