在美国东北部的秋天，落叶树开始呈现出令人惊叹的黄色、橙色和红色。但在欧洲，火红的橙色和红色的树叶并不常见，秋天只有更多的黄色色调。现在我们还不知道这到底是为什么。
秋天只有黄色树叶？
这个问题已经困扰植物学家几个世纪了。事实上，他们甚至不确定为什么树叶首先会演变成红色。但他们有两个主要的假设，为什么只有世界上的某些地区可以看到特别的红色。落叶树是指那些在秋天落下叶子的树，以帮助它们保存能量并度过严酷的冬季天气。但在落叶之前。树木要花几个星期的时间重新吸收其中的养分。因为如果让这些叶子中好东西都浪费掉，太可惜了。其中包括分解叶绿素，也就是让叶子变绿的色素。
遗传基因的差异
随着绿色的消失，树叶只剩下黄色到橙色的叶黄素了。这些黄色颜料一直在那里，但你看不到它们的绿色。然而，一些树木开始产生新的色素，特别是橙色、红色和紫色的色素。并且我们不知道为什么，如果树木要扔掉这些叶子，为什么要投入精力把它们变成红色呢？这些色素更常见于北美东部以及亚洲和南美部分地区的树木。明确地说，我们讨论的是遗传基因差异。一个特定的物种无论生长在哪里，都会呈现出同样的秋天颜色。我们还应该注意到，北美和欧洲本土红叶物种的数量实际上是相似的。但真正色彩多样的物种在北美更为丰富。
叶绿素的作用
令人好奇的是，为什么只有某些物种会变红，而其他物种不会。第一个假设是，这都是与光保护有关。也就是说，红色素就像一种防晒剂，保护树叶免受光的伤害。可见，叶绿素的正常工作是吸收光子，然后为植物提供养分。但是，随着叶绿素降解，那些高能光子，会留在叶子细胞内四处反弹。它们会破坏恢复珍贵营养所需的酶。红色颜料特别擅长吸收杂散光子，并减轻这种损害。它们在较低温度下更有效。所以根据这个假设，在树叶落下之前，红色素会帮助树木在有限的时间内吸收更多的养分。
落叶与阳光有关
的一项研究发现，与欧洲相比，北美东部的秋季光照条件更恶劣，更容易出现寒潮。美国东北部的树木生长期也较短，所以可能是红色颜料，为那里的树木带来一种进化的优势。因为红色颜料帮助它们在天气变冷时，从叶子中挤出一些更多的养分。即使是在"轻状态"的严酷欧洲，这种选择性压力也较少，所以树叶保持黄色状态。问题是，这方面有好有坏。一方面，树木似乎会加强红色色素的生产，以应对寒冷的晴天。但阳光和温度的观测并不能解释，为什么你在日本也能看到多彩的景象，那里的光线不那么强烈。另外，只是因为寒冷的晴天会引发红叶，并不意味着那里的红叶至少可以应对寒冷的阳光条件。这就是第二个假设的组成部分。
红色素有独特作用
根据这一假设，红色实际上是一种冷漠或警告的颜色。这一观点的基于植物通常用颜色来发出一种警告昆虫的信号，从而树木达到保护自己的效果。研究发现，一些昆虫更喜欢绿色的叶子，吃了之后会长得更好。而且有证据表明，已经进化出红叶的树木，可能会抵抗全年的害虫。尽管不是所有的专家都同意这一点，但最大的问题是，为什么新英格兰的树木需要比其他地方的树木更多地向昆虫发出信号。
地理位置的差异
有人认为这是历史性的。欧洲曾经有红树，但由于过去冰河时期的地理障碍，它们灭绝了。在北美山脉从北向南延伸，随着冰原从北方南下，树木物种得以向南扩展到更温暖的气候中。但是欧洲的树木无法做到这一点。它们往南的路被阿尔卑斯山脉所挡住，所以大多数有红色叶子的树将会在同一时间灭绝。出于同样的原因，一些害虫也可能灭绝了，这意味着欧洲树木对信号的需求减少了。但是信号假说的某些部分很难通过实验来检验。例如，如果驱动树木进化的昆虫，红色信号消失了，就没有办法测试它们的颜色偏好。
最终，我们需要更多的实验数据才能知道哪种假设是正确的。或者完全是其他的东西，它们不是相互排斥的，我们甚至会发现，两者都有各自的作用。值得指出的是，这里的大部分研究都是在北半球进行的。
所以，研究人员还应该从世界其他地方进行调查研究发现。
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