Mỗi khi thu về, những bức ảnh tuyệt đẹp về những chiếc lá vàng bay trong gió lại tràn ngập trên mạng. Vậy đâu là lý do khiến lá cây vốn có màu xanh lại chuyển thành màu vàng, thậm chí là màu đỏ?

Mùa thu là một mùa đặc biệt trong năm; không giống như mùa hè với cái nóng như thiêu như đốt hay mùa đông lạnh “cắt da cắt thịt”, mùa thu lại là sự hòa quyện hoàn hảo với những cơn gió se se lạnh, không khí mát mẻ và dễ chịu cùng với đó là cái nắng nhè nhẹ và những cơn mưa tầm tả đầu thu. 

Với người Hà Nội xưa, mùa thu đối với họ là những cảm xúc vui buồn đan xen và ẩn chứa trong đó là sự lâng lâng, xao xuyến khó tả. Có thể bây giờ miền Bắc không còn nhận ra sự khác biệt giữa 2 mùa nữa nhưng trong tận sâu thẳm nhiều người những hình ảnh về mùa thu vẫn còn in đậm trong tâm trí: những con đường thưa vắng, tiếng lá vàng rơi xào xạc hay những thiếu nữ với tà áo dài trắng tung bay trong gió… 

Mùa thu trong tâm trí nhiều người dân Hà Nội là những kỷ niệm và cảm xúc khó phai nhòa theo thời gian. (Ảnh: Signatures of Asia)

Điều gì đã giúp mùa thu có được sự ưu ái như vậy? Vì sao cứ sang thu là lá cây lại chuyển màu?

Hãy bắt đầu từ mùa hè, khi lá cây còn là màu xanh nhờ chất diệp lục; sắc tố này tiếp nhận ánh sáng Mặt Trời để tạo ra năng lượng cho quá trình quang hợp của cây. Khi mùa hè kết thúc; thời gian chiếu sáng của Mặt Trời ngắn đi, điều này khiến lá cây không thể tiếp tục quang hợp trong mùa đông vì không khí khô và thiếu ánh sáng Mặt Trời, vì vậy cây phải làm hai việc:

  • Một là cây tạo thành một lớp vách tại mỗi chiếc lá để ngăn cách lá với cây để bảo vệ cây trong mùa đông lạnh và giúp cây không bị khô.
  • Hai là nó dừng sản xuất chất diệp lục vì cây sẽ không cần đến sắc tố này cho đến mùa xuân năm sau. 

Khi chất diệp lục không còn, sắc tố màu vàng và màu da cam có cơ hội xuất hiện. Lá cây ngừng sản xuất diệp lục (chất tạo điều kiện cho cây bắt ánh sáng và tạo ra năng lượng), màu vàng sẽ nhanh chóng xuất hiện, vốn xuất phát từ sắc tố gọi là Carotinoids. Sắc tố tự nhiên này khiến cà rốt có màu cam và lá cây dương mùa thu ngả vàng.

Lá cây chuyển sang màu vàng là do lá không tổng hợp được chất diệp lục và sắc tố Carotinoids dần xuất hiện. (Ảnh: hanotours.com)

Một số nhà khoa học cho rằng lá vẫn tiếp tục tạo ra chất carotinoids sau khi chất diệp lục ngừng hoạt động, bởi sắc vàng này vẫn có thể giúp chúng hấp thụ thêm một chút năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời nữa.

Ngoài lá màu vàng, một số loài cây lại cho lá màu đỏ như cây phong lá đỏ – biểu tượng của đất nước Canada. Màu đỏ này xuất phát từ sắc tố Anthocyanin, phức tạp hơn chút so với Carotinoids. 

Điều này có liên quan đến lớp vách tại mỗi chiếc lá. Khi lớp vách này xuất hiện, những chiếc lá sẽ rụng để bảo tồn năng lượng cho cây. Nhưng trước khi lá rụng, cây còn muốn giữ lại đường và chất dinh dưỡng từ lá, đây cũng chính lúc sắc tố Anthocyanin xuất hiện. 

Hiện nay có khá nhiều cách giải thích về việc một số loài cây lại chuyển lá sang màu đỏ nhưng cách lý giải được đồng tình nhiều nhất là:

Sắc tố Anthocyanin có tác dụng như một tấm lá chắn ánh sáng Mặt Trời ngăn các tia có hại như tia UV và đảm bảo cho lá cây khỏi cường độ ánh sáng quá mạnh. Nó cũng đóng vai trò là chất chống đông bảo vệ các tế bào không bị đóng băng và còn là chất chống oxy hóa. Ngoài ra, lá cây màu đỏ cũng là dấu hiệu của bệnh tật và mệt mỏi.

Màu đỏ của lá cây là do sắc tố Anthocyanin tạo nên, nó giúp bảo vệ tế bào khỏi những tác động tiêu cực từ môi trường. (Ảnh: Spoki)

Còn về lý do tại sao lá cây chuyển sang màu vàng hay màu đỏ, các nhà thực vật học cho rằng cây phát triển tốt nhất khi có đầy đủ ánh sáng thường có màu sắc sặc sỡ hơn, vì vậy chúng có thể tồn tại được trong mùa thu với sự bảo vệ của chất Carotinoids vàng. Các cây sống trong bóng râm hay đất cằn cỗi thường cần được bảo vệ nhiều hơn, vì vậy lá của chúng tạo ra nhiều Anthocyanin và trở nên sẫm màu hơn.

Thêm vào đó, khi thời tiết lạnh gần đóng băng, mức độ dinh dưỡng thấp, mức độ Anthocyanin tăng cao nhằm giúp cây thu thập năng lượng để vượt qua mùa đông khắc nghiệt. Còn khi thời tiết mưa nhiều và u ám nên sẽ không có nhiều lá đỏ vì không ánh nắng Mặt Trời, cây không cần sự bảo vệ của những sắc tố đỏ Anthocyanin. 

Sơn Tùng