Warum färben sich Blätter im Herbst gelb und rot?
Wie bereits im Artikel "Warum sind Blätter grün?" erläutert, enthalten Pflanzen Chlorophyll, das ihnen die Gewinnung von Kohlenwasserstoffen (Kohlehydrate) durch die Photosynthese ermöglicht.
Das die Blätter der Bäume eine sehr große Angriffsfläche für Schneelast und Frost bieten, ist es günstiger, die Blätter im Herbst abzuwerfen und im Frühling neu wachsen zu lassen.
Ein weiterer Grund für das Abwerfen der Blätter im Herbst ist, daß der Baum über das Laub jeden Tag sehr viel Wasser verliert. Wenn im Winter der Boden gefroren ist, könnte der Baum kein Wasser aufnehmen und würde praktisch verdursten.
Jetzt ist aber im Chlorophyll-Molekül der grünen Blätter ein Magnesium-Atom drinnen, und Magnesium ist in der Natur nicht gerade eins der häufigsten Metalle. Deshalb zieht die Pflanze das Magnesium in die Rinde oder die Wurzeln zurück um es zu speichern. Was übrig bleibt ist ein gelbes Blatt (Carotine*, der Sonnenschutz der Blätter).
Der zweite wichtige Stoff, den unser Baum im Herbst aus den Blättern abzieht, ist Stickstoff.
Wenn Blätter, wie beispielsweise von wildem Wein oder vom Ahorn im Herbst rot werden, dann kratzen sich auch Botaniker am Kopf. Denn irgendwie ist das noch ein Rätsel.
Die logischste Antwort, warum Blätter im Herbst rot werden ist meiner Meinung nach folgende:
Es ist der Pflanze auch möglich, einen Ersatzstoff mit Hilfe anderer Materialien herzustellen. Zumindest wurde mir das im Botanikseminar so erklärt. Die rote Farbe kommt in erster Linie vom Farbstoff Carotin*, ein Kohlenwasserstoff der keinen Stickstoff enthält, aber die Blätter vor Sonnenstrahlung und sonstigen Umwelteinflüssen schützt. Sobald unser Baum alle wichtigen Stoffe aus den Blättern abgezogen hat, kann er sie fallenlassen und der Verlust des roten Karotins tut ihm nicht weh.
Darum färben sich die Blätter im Herbst rot und gelb.
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Außerdem - viele Blätter enthalten bereits vorher rote und gelbe Farbstoffe, nur werden sie von der Farbe Grün überlagert. Und wenn im Herbst die Pflanze das Chlorophyll abbaut, bleiben gelbe und rote Blätter zurück.
* Nicht nur Carotine. Die verwandten Anthocyane**, Flavone, Betalaine und Anthoxanthine werden ebenfalls von Pflanzen entweder gemeinsam oder alleine verwendet, um den Rückzug des Chlorophylls zu decken. Anthocyane funktionieren auch bei manchen Jungpflanzen, die noch zu wenig eigenes Chlorophyll haben, als Sonnenschutz. Darum gibts rötliche Sprösslinge.
Da die genannten Stoffe ein Spektrum zwischen Gelb und Rot abdecken, unterschiedliche Pflanzen verschiedene "Mischungen" kennen und das Ganze auch noch von Boden, Lage, Feuchtigkeit etc. beeinflusst wird, kommt es zu dieser bunten Vielfalt, die wir im Herbst so mögen.
** Anthocyan ist sowieso ein genialer Farbstoff, da er in säuerlichem Umfeld rötlich ist, in basischem allerdings bläulich. Das sehen wir bei den Blütenfarben von beispielsweise manchen Malvenarten, wo am selben Busch sowohl rosa, als auch zartlila Blüten wachsen. Auch Hänsel und Gretel (Lungenkraut) hat erstmal rosa Blüten, die erst später lila werden. Und Blaukraut wird sogar als Indikatorpflanze verwendet.
Die Frage ist jetzt, warum es dank Anthocyan im Herbst keine blauen Blätter gibt? Keine Ahnung, wahrscheinlich sind die Pflanzen sauer, weil der Winter kommt...
Meinen Dank an Frau Ginsterbusch fürs Feedback. Ohne sie wäre hier nur von Carotinen die Rede.