Perché le foglie cambiano colore in Autunno ?

Con l’autunno alle porte si cominciano a programmare delle gite in montagna per andare ad ammirare quel fenomeno magnifico chiamato foliage, o fogliame autunnale.

Il cambio di colore delle foglie è un fenomeno biochimico tipico dei climi temperati in cui le foglie delle piante caducifoglie cambiano colore, passando dal verde al giallo/rosso – marrone, per poi cadere. Ma perché succede questo?

Questo processo è principalmente dovuto ad un adattamento (anche questo spiegato dall’evoluzione) della pianta a condizioni poco favorevoli alla sua sopravvivenza,  variazioni di temperatura e  ore di luce  spingono la pianta ad entrare in una fase di “riposo invernale” nella quale essa decide di eliminare il fogliame (strutture che potrebbero farle perdere energie e liquidi durante le fasi fredde dell’anno) e ridurre le funzioni biologiche al minimo in attesa della primavera.

Cerchiamo di capire perché le foglie sono verdi…

Il colore verde del fogliame dipende da un piccolissimo pigmento che si trova dentro le cellule vegetali e che prende il nome di clorofilla a. Il compito della clorofilla a è quello di catturare la luce solare e di veicolarla all’interno dei cloroplasti (sono delle strutture cellulari) dove verrà combinata con la e CO2 per produrre energia per la pianta. Il composto di scarto di questo processo è l’ossigeno che tutti noi respiriamo !

Ma qual è il meccanismo che porta alla degradazione della clorofilla  e al cambio di colore delle foglie?

La risposta sembra essere in un gene chiamato Stay-green (sgr)

Gli scienziati Yousuke ShimodaHisashi ito e Ayumi Tanaka dell’universita di Hokkaido in Giappone hanno scoperto uno dei meccanismi per cui la clorofilla a viene trasformata in feofitina a dopo aver perso uno ione Magnesio (Mg). Quindi il gene sgr codifica per un enzima (Mg-decatalasi) che eliminando uni iome Mg dalla clorofilla ne comincia il processo di degrado.

Durante le fasi di preparazione all’inverno i vasi che portano acqua e sali minerali verso le foglie vengono chiusi e di conseguenza le foglie perdono lentamente la clorofilla tramite il processo descritto sopra.

A seguito della degradazione della clorofilla altri pigmenti cromogenici, come i carotenoidi (che sono oscurati dalla presenza della clorofilla), diventano visibili e danno i colori caldi tipici delle foglie autunnali.

Sarà anche bello vivere ai tropici ma difficilmente si potrà ammirare la bellezza dell’autunno…

Fonti: Arabidopsis STAY-GREEN, Mendel’s Green Cotyledon Gene,
Encodes Magnesium-Dechelatase.

The Plant Cell, Vol. 28: 2147–2160, September 2016, www.plantcell.org ã 2016 American Society of Plant Biologists. All rights reserved