A
Canadian writer Jay Ingram investigates the mystery of why leaves turn red in the fall A One of the most captivating natural events of the year in many areas throughout North America is the turning of the leaves in the fall.
Một nhà văn người Canada, Jay Ingram, điều tra điều bí ẩn về lý do những chiếc lá chuyển sang màu đỏ vào mùa thu. Một trong những sự kiện thiên nhiên quyến rũ nhất ở nhiều khu vực trên khắp Bắc Mỹ đó là sự biến đổi màu lá vào mùa thu.
The colours are magnificent, but the question of exactly why some trees turn yellow or orange, and others red or purple, is something which has long puzzled scientists.
Màu sắc thật tuyệt vời, nhưng câu hỏi chính xác tại sao một số cây chuyển sang màu vàng, hay vàng cam, và màu đỏ hay tím, vẫn là điều trăn trở trong các nhà khoa học.
B
Summer leaves are green because they are full of chlorophyll, the molecule that captures sunlight converts that energy into new building materials for the tree.
Lá mùa hạ xanh vì chúng chứa đầy các chất diệp lục, phân tử hấp thu ánh sáng và chuyển hóa năng lượng đó thành chất mới cho cây.
As fall approaches in the northern hemisphere, the amount of solar energy available declines considerably.
Khi mùa thu đến ở nửa bán cầu bắc, lượng năng lượng mặt trời có sẵn giảm đi đáng kể.
For many trees – evergreen conifers being an exception – the best strategy is to abandon photosynthesis* until the spring.
Với nhiều cây- cây lá kim thường xanh là một ngoại lệ- chiến lược tốt nhất là bỏ qua quang hợp * cho tới tận mùa xuân.
So rather than maintaining the now redundant leaves throughout the winter, the tree saves its precious resources and discards them.
Vì vậy, thay vì duy trì những chiếc lá thừa còn lại trong suốt mùa đông, cây giữ lại tài nguyên quý giá và loại bỏ chúng.
But before letting its leaves go, the tree dismantles their chlorophyll molecules and ships their valuable nitrogen back into the twigs.
Nhưng trước khi để chúng rơi xuống, cây phân hủy các phân tử diệp lục và chuyển nito có ích trở lại các nhánh cây.
As chlorophyll is depleted, other colours that have been dominated by it throughout the summer begin to be revealed.
Khi chất diệp lục cạn kiệt, những màu khác đã bị nó chiếm ưu thế trong suốt mùa hè bắt đầu phô màu.
This unmasking explains the autumn colours of yellow and orange, but not the brilliant reds and purples of trees such as the maple or sumac.
Sự phơi bày đó giải thích lý do màu lá mùa thu là vàng và cam, mà không phải màu đỏ rực và tím như cây mộc và cây sumac.
C
The source of the red is widely known: it is created by anthocyanins, water-soluble plant pigments reflecting the red to blue range of the visible spectrum.
Nguồn gốc của chất đỏ được biết đến rộng rãi: nó được tạo ra bởi chất sắc- các chất hòa tan trong nước phản ánh màu đỏ đến xanh dương của phổ có thể nhìn thấy.
They belong to a class of sugar-based chemical compounds also known as flavonoids.
Chúng thuộc về một nhóm các hợp chất hóa học có đường được biết đến là flavonoids.
What’s puzzling is that anthocyanins are actually newly minted, made in the leaves at the same time as the tree is preparing to drop them.
Điều gây khó hiểu là các sắc tố thực sự mới được tạo ra, xuất hiện trên lá cùng thời điểm khi cây sắp rụng lá.
But it is hard to make sense of the manufacture of anthocyanins – why should a tree bother making new chemicals in its leaves when it’s already scrambling to withdraw and preserve the ones already there?
Nhưng nó thật khó để hiểu việc sản sinh ra sắc tố- tại sao một cây nên tạo ra chất hóa học mới trong lá khi nó đang xáo trộn để thu lại và bảo tồn những chất đã có?
D
Some theories about anthocyanins have argued that they might act as a chemical defence against attacks by insects or fungi, or that they might attract fruit-eating birds or increase a leafs tolerance to freezing.
Một số học thuyết về sắc tố lập luận rằng chúng được xem như những chất bảo vệ chống lại sự tấn công của côn trùng hay nấm,, hoặc chúng có thể thu hút chim chóc ăn quả hoặc tăng sức chịu đựng của lá với giá lạnh.
However there are problems with each of these theories, including the fact that leaves are red for such a relatively short period that the expense of energy needed to manufacture the anthocyanins would outweigh any anti-fungal or anti-herbivore activity achieved.
Tuy nhiên, có những vấn đề với những học thuyết này, bao gồm thực tế rằng lá cây màu đỏ trong một giai đoạn tương đối ngắn mà năng lượng cần để chuyển hóa các sắc tố sẽ lớn hơn bất kỳ hoạt động chống nấm hay chống ăn cây nào.
E
It has also been proposed that trees may produce vivid red colours to convince herbivorous insects that they are healthy and robust and would be easily able to mount chemical defences against infestation.
Người ta cũng cho rằng cây có thể sản sinh ra màu đỏ sang động để thu hút côn trùng ăn cỏ rằng chúng khỏe mạnh và mạnh mẽ và có thể dễ dàng gắn kết các chất bảo vệ hóa học chống sự xâm nhập.
If insects paid attention to such advertisements, they might be prompted to lay their eggs on a duller, and presumably less resistant host .
Nếu côn trùng chú ý đến những điều đó, chúng sẽ được nhắc nhở để đặt trứng trên một duller, và có lẽ sẽ ít kháng vật chủ.
The flaw in this theory lies in the lack of proof to support it.
Lỗ hổng trong thuyết này nằm ở việc thiếu bằng chứng ủng hộ nó.
No one has as yet ascertained whether more robust trees sport the brightest leaves, or whether insects make choices according to colour intensity.
Không ai có thể chắc chắn liệu những cây khỏe mạnh costheer có lá màu sáng nhất, hay liệu côn trùng có chọn lựa theo cường độ màu sắc.
F
Perhaps the most plausible suggestion as to why leaves would go to the trouble of making anthocyanins when they’re busy packing up for the winter is the theory known as the ‘light screen’ hypothesis.
Có lẽ, gợi ý hợp lý nhất về lý do tại sao lá cây sẽ gặp rắc rối trong việc tạo sắc tố khi chúng bận chuẩn bị cho mùa đông là giả thuyết được gọi là “màn hình sáng”.
It sounds paradoxical , because the idea behind this hypothesis is that the red pigment is made in autumn leaves to protect chlorophyll, the light-absorbing chemical, from too much light.
Điều đó nghe có vẻ nghịch lý, bởi lẽ ý tưởng đằng sau giả thuyết này đó là sắc đỏ được tạo ra trong lá để bảo vệ chất diệp lục, hóa chất hấp thu ánh sáng, từ nhiều ánh sáng.
Why does chlorophyll need protection when it is the natural world’s supreme light absorber? Why protect chlorophyll at a time when the tree is breaking it down to salvage as much of it as possible?
Tại sao chất diệp lục cần sự bảo vệ khi nó là chất hấp thu ánh sáng lớn trong thế giới tự nhiên? Tại sao bảo vệ chất diệp lục tại thời điểm khi cây sắp đổ xuống để giữ lại càng nhiều càng tốt nếu có thể?
G
Chlorophyll, although exquisitely evolved to capture the energy of sunlight, can sometimes be overwhelmed by it, especially in situations of drought, low temperatures, or nutrient deficiency.
Chất diệp lục, much dù tiến hóa tinh vi để hấp thu năng lượng mặt trời, đôi khi có thể bị choáng ngợp bởi nó, đặc biệt trong trường hợp hạn hán, nhiệt độ thấp hay thiếu chất dinh dưỡng.
Moreover, the problem of oversensitivity to light is even more acute in the fall, when the leaf is busy preparing for winter by dismantling its internal machinery.
Ngoài ra, vấn đề về việc quá nhạy bén với ánh sáng thậm chí còn cấp tính cao hơn vào mùa thu, khi lá cây bận chuẩn bị cho mùa đông bằng cách tháo dỡ những cơ chế bên trong nó.
The energy absorbed by the chlorophyll molecules of the unstable autumn leaf is not immediately channelled into useful products and processes, as it would be in an intact summer leaf.
Năng lượng được hấp thu bởi các phân tử diệp lục trong những chiếc lá mùa thu không ổn định không được chuyển ngay thành sản phẩm và quy trình hữu dụng, bởi nó sẽ nằm trong một chiếc lá mùa hè còn nguyên vẹn.
The weakened fall leaf then becomes vulnerable to the highly destructive effects of the oxygen created by the excited chlorophyll molecules.
Chiếc lá mùa thu yếu ớt dần trở nên dễ bị tổn thương với những hiệu ứng phá hủy cao của oxy được tạo ra bởi phân tử diệp lục bị kích thích.
H
Even if you had never suspected that this is what was going on when leaves turn red, there are clues out there.
Thậm chí nếu bạn chưa bao giờ nghi ngờ rằng đây là điều đang diễn rag khi lá cây chuyển sang đỏ, có những manh mối ở đó.
One is straightforward: on many trees, the leaves that are the reddest are those on the side of the tree which gets most sun.
Một điều đơn giản: trên cây, lá cây màu đỏ nhất thường là những lá hấp thu nhiều ánh mặt trời nhất.
Not only that, but the red is brighter on the upper side of the leaf.
Không chỉ vậy, nhưng màu đỏ sáng hơn ở mặt trên của chiếc lá.
It has also been recognised for decades that the best conditions for intense red colours are dry , sunny days and coo nights, conditions that nicely match those that make leaves susceptible to excess light.
Nó cũng được nhận ra trong nhiều thập kỷ rằng điều kiện tốt nhất cho tăng sắc đỏ là những ngày khô, nóng và những đêm mát mẻ, những điều kiện phù hợp để giúp lá cây thích nghi với lượng ánh sáng lớn.
And finally, trees such as maples usually get much redder the more north you travel in the northern hemisphere.
Và cuối cùng, cây như cây thích thường đỏ hơn khi bạn đi về hướng bán cầu bắc.
It’s colder there, they’re more stressed, their chlorophyll is more sensitive and it needs more sunblock.
Ở đó lạnh, chúng chịu áp lực lớn hơn, chất diệp lục cũng nhạy bén hơn và cần nhiều thuốc chống nắng.
I
What is still not fully understood, however, is why some trees resort to producing red pigments while others don’t bother, and simply reveal their orange or yellow hues.
Tuy nhiên, điều mà vẫn chưa được hiểu đầy đủ đó là lý do mộ số cây tạo ra sắc đỏ trong khi những cây khác thì không, và đơn giản là có màu vàng hay vàng cam.
Do these trees have other means at their disposal to prevent overexposure to light in autumn? Their story, though not as spectacular to the eye, will surely turn out to be as subtle and as complex.
Liệu những cây này có phương thức khác để tự ngăn ngừa sự tiếp xúc quá nhiều với ánh sáng vào mùa thu? Mặc dù không thưởng thức với mắt thương, câu chuyện của chúng chắc chắn sẽ trở nên tinh tế và phức tạp.
