当阳光洒在树叶上时，流行的色彩像烟花一样绽放。这是未来寒冷月份即将到来的预兆。

研究自然界季节性事件变化。

在大西洋的另一边，每年秋天都会发生类似的颜色变化。然而，在这里，黄色远多于红色，这是由于本地落叶乔木的主要物种——山毛榉、梧桐和橡树。

最丰富多彩的通常是引进物种,例如，漆树产生鲜艳的红色。

与此同时，枫树的火红色、紫色和黄色色调改变了景观，吸引了成千上万的游客。在世界许多地方，“窥叶”已成为一种受欢迎的景点，因为数百万人前来观看和拍摄树叶颜色的壮观季节变化。

然而，尽管受到如此多的关注，我们仍然不知道树木最初为什么会经历这种转变。

虽然生物学家对导致绿色随着季节变化从叶子中流失而留下如此鲜艳色彩的生物化学有清晰的了解，但是什么导致落叶树演变出秋天的颜色仍然是个谜。

事实上，几十年来，关于这个问题的激烈学术辩论一直在激烈进行。

然而，首先，重要的是要了解叶子变色时发生了什么。

变黄的叶子实际上总是黄色的——颜色来自一组称为类胡萝卜素的生化色素。一旦叶子中的绿色叶绿素分解，植物在准备为严酷的冬季天气蹲伏时重新吸收养分，这些就会显现出来。

变红或变紫的叶子经历的过程略有不同：它们的颜色源于叶绿素的流失和花青素的产生，花青素在许多水果和蔬菜中也很常见。然而，在进化生物学中，世界各地的树种年复一年地发生这些变化，历经时间和自然选择的洗礼而持续存在，这表明这些变化可能给树木带来了某些益处。

事实上，基因研究表明，树木只是在进化过程中相对较晚的时候才开始产生负责秋季色彩的色素 ——在它们开始重新吸收叶绿素很久之后。让这一切变得复杂的是，一些树种会呈现出多种不同的秋叶颜色，有时同一棵树上会出现不止一种颜色。

有一点是肯定的，一旦树叶变色，它们就会在几天或几周内从树枝上掉落。一种主流理论认为，红叶的颜色可能与害虫共同进化，作为一种防御信号来驱赶昆虫。关于这一现象的另一个主要理论是光保护理论。该理论认为，在蜕变的脆弱阶段，这些色素就像树叶的一种防晒霜。

花青素是强效抗氧化剂，被认为可以保护树叶免受随着年龄增长而逐渐衰老过程中阳光的伤害，这一过程被称为衰老。

这一理论似乎适用于许多不同的植物物种，比如红瑞木。这种光保护理论因研究而获得了一定的可信度，该研究揭示了在北半球的秋季，阳光对树叶的伤害可能更大。 

颜色变化实际上是北半球特有的现象。

即使在北半球，也只有相对较少的物种会变色。一项对世界温带地区2368种落叶树的分析 发现，290种变红，378种变黄。它还得出结论，红色的秋季颜色似乎已经独立进化了至少25次，而黄色的颜色进化了28次——这进一步支持了这些颜色对树木有独特和有益目的的想法。

据一些估计，至少有89种树木的叶子会变红，而已知有152种。相比之下，只有24种树木的叶子会变红。

人们很容易认为红叶出现的模式可能遵循简单的温度差异。

较高的辐射、温度的急剧波动和较短的生长季节 可能解释了为什么北美东部的秋色格外鲜艳。

从本质上讲，这使得那里的树木在落叶前有更多时间从叶子中重新吸收养分。这是因为没有叶绿素，光线会引发叶子的氧化应激，导致细胞死亡。这被称为活性氧损伤。

9月和10月有大量光线照射进来，这会对涂抹防晒霜施加更高的选择压力。花青素有助于阻挡和折射这种有害的阳光，为产生它们的树木在冬季来临前的最后几个月提供至关重要的保护。

黄叶中的类胡萝卜素 也有这种益处，尽管远不如红叶。但这一观点仍存在争议。

在秋季衰老期间，树木在较冷的温度下或在更频繁的寒潮期间可以产生更多的花青素。这似乎表明，花青素在帮助保护 叶子免受寒冷和霜冻方面也发挥着作用。相比之下，昆虫共同进化理论认为，树木进化出改变叶子颜色的能力，以此向落叶食叶昆虫（如蚜虫）发出警告。蚜虫是具有破坏性的生物，虫害可能会对树木造成严重损害 ，因此树木利用颜色驱赶这些昆虫的想法似乎是合理的。

蚜虫以及其他食叶昆虫，如蝗虫和毛毛虫，眼睛中没有 能让它们像人类一样感知红色的受体。对它们来说，红色看起来暗淡、灰暗，甚至是黑色。

一些人认为蚜虫可能会避开红叶 ，仅仅是因为它们看起来已经死亡或正在枯萎，因此是劣质的食物来源或产卵地。

专家将此称为伪装理论。据称这是一个“诚实”的信号，但就能量和资源而言，树木产生红色素的成本也很高。黄色也被证明 对蚜虫等昆虫是一种强大的引诱剂——它会触发它们眼睛中与感知绿色相同的受体。

一些研究人员提出，红色花青素实际上是为了分解叶片中的碳水化合物 ，而不是为了防止过度光照造成的损害。还有另一个因素需要考虑——我们人类。几千年来，人类塑造了我们周围的树木生命。也许通过选择砍伐颜色不那么鲜艳的树木，或者有选择地种植那些能在我们的公园、林地和花园中产生更鲜艳秋色的树木种子，我们对树叶颜色施加了自己的选择压力。

这可能是树木色素进化中相对较新的发展，但也有一些证据表明，其他植物正在适应人类栖息地——比如城市地区的温暖气温——这导致它们的叶子变得更红。

树木会不会也发生同样的情况呢？这是研究仍需解答的问题，但有一点大家都认同，那就是气候变化正在影响 树叶变色的时间和鲜艳程度。

源：BBC