Toukokuun väri on koivikoiden raikas vaaleanvihreä.

Mistä hiirenkorvat saavat sävynsä?

Koulussa on opittu, että puiden lehdet ovat vihreitä, koska kasvien yhteyttäjät eli viherhiukkaset ovat vihreitä.

– Ratkaisevaa on viherhiukkasten lehtivihreä eli klorofylli. Se vastaa lehtien väristä, sanoo Turun yliopiston kasvitieteen professori Eva-Mari Aro.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Klorofylli on iso orgaaninen molekyyli, jonka keskuksessa on magnesiumatomi. Magnesium on metallina kirkkaan hopeanvalkoinen, mutta klorofyllin osana se toimii toisin. Klorofyllin magnesium on tärkeä vihreän värin kannalta. Jos se tipahtaa pois, väri muuttuu harmaaksi.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

– Koko klorofyllimolekyylin rakenne ratkaisee. Se on rengasmainen. Tämä molekyyli kokonaisuutena imee eli absorboi sinistä ja punaista mutta ei vihreää valoa, Aro selittää. Väri, jonka kasvit heijastavat auringonvalosta luonnossaliikkujan verkkokalvolle, kertoo, että tätä kaistaa näkyvän valon kirjosta ne eivät pysty käyttämään.

Hemoglobiinissa sama rakenne

Yhteyttämisessä syntyy happea ja kemial­lista energiaa. Vastakkaisessa prosessissa, soluhengityksessä, taas tarvitaan happea. Veressä happea kuljettaa hemoglobiini, joka muistuttaa rakenteeltaan klorofyllimolekyyliä. Siinä keskusatomina on rauta-atomi, jonka ansiosta veri on punaista.

Samanlainen molekyyli on myös punaisessa lihassa. Lihassoluille tarjoilee happea myoglobiini, jonka keskusatomina on hemoglobiinin tapaan rauta-atomi.

Klorofylli käyttää punaista valoa

Klorofyllin toiminta on kuitenkin erilaista kuin hemoglobiinin. Se absorboi eli imee valoa, joka samalla virittää elektronin. Yhteyttämisessä kasvien pigmenttisysteemien on kyettävä sekä tähän valon keruuseen että veden hajottamiseen vedyksi ja hapeksi.

– Klorofylli pystyy vaadittavaan valokemiaan, ja yhteyttävien organismien peruspigmentti on klorofylli, Aro sanoo.

Voisiko meillä olla puita, jotka yhteyttävät hehkuvan punaisilla lehdillä? Meressä elää leviä, jotka tekevät niin. Syvänmeren levät ovat sopeuttaneet valohaavipigmenttinsä sellaisiksi, että ne absorboivat parhaiten syvälle pääsevää valoa, joka on sinistä ja vihreää. Siksi ne ovat itse väriltään punaisia.

– Klorofylli käyttää valokemiaan juuri punaista valoa. Se absorboi myös sinistä, mutta sinisen valon energiasta osa häviää lämpönä, Aro kertoo. Punaista pois heijastavat puiden lehdet eivät siis olisi tehokkaita yhteyttäjiä.

Kun puut hehkuvat punaista ruska-aikaan, yhteyttäminen on päättynyt ja lehtivihreä poistunut lehdistä. Silloin pääsevät esiin kasvin muut pigmentit, esimerkiksi erilaiset karotenoidit. Ne ovat ovat keltaisia, oransseja ja punaisia.

Klorofylli lisääntyy, vihreys syventyy

Alkukesästä Suomen koivut loistavat heleän vihreinä, ja monien mielestä luonto on silloin kauneimmillaan. Keskikesän sävy on tummanvihreä. Tummuvatko klorofyllit kesän mittaan?

Eivät sentään. Värin muuttuminen heleästä tummemmaksi johtuu osaksi siitä, että klorofylli lisääntyy. Toinen syy on lehtien paksuuntuminen ja pintakerroksen eli niin sanotun kutikulan vahvistuminen.

Marko Hamilo on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2013

Sisältö jatkuu mainoksen alla