Qu'est-ce qui fait que les plantes perdent leurs feuilles à l'automne ? Il s’agit d’une interaction complexe entre la génétique, la lumière et la température. Dès la fin de l’été, de nombreuses espèces de plantes à feuilles caduques, notamment les arbres et les arbustes, prennent des couleurs éclatantes et perdent leurs feuilles. Comprendre le mystère derrière ce spectacle annuel d'automne, c'est découvrir les usines magiques à l'intérieur des feuilles de la plante.
Les facteurs qui signalent aux plantes que la chute est là
Qu'est-ce qui fait que les plantes perdent leurs feuilles à l'automne ? La réponse réside dans la génétique de la plante et dans sa réaction à son environnement.
Chlorophylle
Dans chaque cellule des feuilles d'une plante se trouve une substance appelée chlorophylle. C'est ce qui donne aux feuilles leur couleur verte. Le produit chimique appelé chlorophylle interagit avec l'eau, le dioxyde de carbone et la lumière du soleil pour créer les glucides simples dont les plantes ont besoin pour croître et prospérer.
Au printemps et en été, lorsque la lumière du soleil est abondante et les températures chaudes, les feuilles des plantes contiennent beaucoup de chlorophylle. Il masque d'autres couleurs ou pigments présents dans les feuilles. Selon la plante, les feuilles peuvent contenir des quantités variables de deux autres pigments chimiques: des caroténoïdes et des anthocyanes.
Lumière du soleil
À mesure que les jours d'été diminuent, la durée de la lumière du jour et l'angle des rayons du soleil changent à mesure que la Terre se déplace dans l'espace. Les plantes peuvent ressentir ces changements infimes jour après jour. À mesure que les jours raccourcissent, le manque de soleil commence à signaler un ralentissement de la production alimentaire.
Températures
Avec moins de soleil, les températures commencent à se refroidir. À mesure que les températures nocturnes se refroidissent, cela signale également aux plantes d’arrêter ou de ralentir la production de nourriture. Lorsque la production de chlorophylle s'arrête complètement, les caroténoïdes et les anthocyanes à l'intérieur des feuilles de la plante deviennent visibles.
Feuilles qui tombent
Cette combinaison d'arrêt de la production de chlorophylle, de moins de soleil et de températures fraîches agit comme un interrupteur au sein du système génétique de la plante. Il se met en position « arrêt » et signale aux feuilles de cesser de croître et de fabriquer de la nourriture. Premièrement, la production de chlorophylle s’arrête. Les anthocyanes et cartenoïdes masqués sont maintenant visibles, révélant les couches cachées des feuilles écarlates, pourpres, ocres et jaune d'or. Cependant, au fur et à mesure que le temps passe et qu'aucune énergie n'est produite dans les feuilles, la plante les libère et les feuilles tombent au sol.
Différences de feuilles dans les conifères
Les arbres et arbustes à feuilles caduques perdent leurs feuilles à l'automne par mesure de protection. Leurs feuilles sont tendres et les températures froides les tueraient. L’eau qui coule à travers leurs feuilles tendres gèlerait, arrêtant ainsi la production d’énergie. Les arbres et arbustes à feuilles persistantes, ou ceux qui conservent leurs feuilles vertes pendant l'hiver, maintiennent une couche épaisse et cireuse sur chaque aiguille. Cette couche cireuse protège les feuilles du froid.
Il y a aussi une différence à l'intérieur des feuilles. Des produits chimiques spéciaux agissent comme une sorte d’antigel dans les aiguilles à feuilles persistantes pour empêcher les liquides circulant dans la plante de geler. Ainsi, les arbres à feuilles persistantes peuvent conserver leurs feuilles (aiguilles) tout au long des mois d'hiver rigoureux, tandis que les arbres à feuilles caduques doivent les perdre.
