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美国的金秋比欧洲更色彩斑澜的科学基础

(2021-11-20 21:36:58) 下一个

大家经常说美国的月亮更园,这是容易理解的,因为这里的环境优美,污染得少。我在国内从来没注意到金秋会如此地美丽,或许是因为我们在南方的原因。

美国早期的欧裔移民将大量的欧洲树种带到了移民世界,但是他们总是发问:为什么北美的树叶更红?我长期认为这里面必定有学问,现在圣路易斯华大的植物学家Susanne Renner给出了一些解释,美国的金秋比欧洲更色彩斑澜拥有科学的基础。

先讲一个我们认识的法国博后的故事,他是坚定的试图在美国度过余生的法国佬,虽然骨子里有法国人的骄傲。他痛恨法国的现代生活,经常说自己老爸和老妈加起来的离婚次数近十次,他带着太太和儿子在华大完成博士后训练后在堪萨斯当教授。美国最让他开心的事是在看不到尽头的高速公路上狂奔,这是他在欧洲完全找不到的感觉,我们经常说欧洲人很难想象美国的疆土是多么地辽阔。他的长相没有半点法国人的味道,如果我们在地铁遇到,他就是美国当地人的样子,虽然他在英国受的教育但是口音还是法国的。他在Galleria Mall的外面也有躲美国非洲裔枪战的经历,将头往方向盘的下面藏。

言归正传谈北美的金秋,这些照片全是我在上班路上拍的,似人间天堂般的美丽。镜头中古董社区的柏油马路只铺了部分,明年还会正式实施黄色碎石子的路。百年前就有英国人移民美国后认为北美枫叶更红,并且猜测是因为树木在这里能够接受更充足的阳光造成的,欧洲树种在美国转代后也适应了美国的阳光。华大科学家最近通过研究几百种树后确定发现,与欧洲纬度相同的北美树或植物能够接受更多的太阳放射线(solar irradiation)。进一步的化学分析发现美国和欧洲树叶中的anthocyanins的含量不同,这种色素直接贡献了树叶中的红色和紫红色,显然北美的树产生了更多的anthocyanins。

这里也是一个进化的选择过程,正是因为北美的光线更强烈,树通过产生更多的anthocyanins以吸收各种波谱的射线,从UV-B到红色都有,然后将信号传递给植物的控制系统去终止光合作用,这样它们可以准备过冬。我不太认同专家说的美国土质没有欧洲肥沃的结论,因为我看见美国太多的肥黑土。但是北美的冬天应该比相应纬度的欧洲更严酷,我妈在这里说圣路易斯的冬天是可以冻死人的,确实每天冬天都令圣市城里的无家可归者难敖。

在某种程度上说,北美的红叶是一种自我保护系统,留给人世间的美丽只是它们的协同效应而己。

全球变暖会使绿叶的时间变长,根据专家最近的模式预测,在21世纪末枫叶会晚大约三周,将会离圣诞节更近。但是这个也不绝对,因为未来春天和夏天的光合作用的增加可能会使树的秋天提前,这样可能抵消全球变暖的效应,所以推测在2080年深秋枫叶也只会延迟三至六天。

但是这个现象似乎仍然令人困惑:这张照片中的两颗银杏树,近端的是即将谢幕的金黄,一般是会在很短时间内掉光,但是它的远端银杏的树叶还是青的。它们是同树种,年龄一样,同样的土壤,唯一可以解释的可能是大树遮挡它们的阳光不同。

最后我们可以读一读来自密苏里的美国文豪马克·吐温所描述的美国秋色,我是没水准翻译的:

“If we hadn’t our bewitching autumn foliage, we should still have to credit the weather with one feature which compensates for all its bullying vagaries-the ice storm: when a leafless tree is clothed with ice from the bottom to the top – ice that is as bright and clear as crystal; when every bough and twig is strung with ice-beads, frozen dew-drops, and the whole tree sparkles cold and white, like the Shah of Persia’s diamond plume. Then the wind waves the branches and the sun comes out and turns all those myriads of beads and drops to prisms that glow and burn and flash with all manner of colored fires, which change and change again with inconceivable rapidity from blue to red, from red to green, and green to gold-the tree becomes a spraying fountain, a very explosion of dazzling jewels; and it stands there the acme, the climax, the supremest possibility in art or nature, of bewildering, intoxicating, intolerable magnificence. One cannot make the words too strong.

Mark Twain“

 

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评论
雪山草地 回复 悄悄话 赞好文,学习了!美国的红叶的确是漂亮!
回首前尘 回复 悄悄话 好景好文!近来城里鼓吹美国黃昏和南美化的贴子不少,俺就打心眼儿里儿不相信。就像美国的红叶比欧洲更灿烂,美国先人建立的先进体制经得起时间的考验,极左或者极右都会不得人心,哗众取宠不做实事的极端政客一定迟早会被选民所抛弃的
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