Jos vietät aikaasi kyselyikäisen lapsen seurassa, olet varmaankin lähiaikoina kuullut tämän kysymyksen. Miksi puiden lehdet ovat kesällä vihreitä, mutta syksyllä keltaisia, oransseja ja ruskeita? Miksi lehdet tippuvat puista?
Lapsen luontohavaintojen äärelle kannattaa pysähtyä. Aina ei tarvitse edes tietää vastausta, vaan yhdessä ihmetteleminen riittää. Lehtien värin vaihtamista voi myös tutkia helpolla tiedekokeella, joka onkin tämän viikon luonnontiedelauantain aihe.
Tutkimusta varten tarvitset
- syksyisiä lehtiä
- sopivia, kirkkaita astioita – esimerkiksi pilttipurkkeja
- kannet tai foliota
- väkiviinaetikkaa
- kuumaa vettä
- MAHDOLLISESTI halutessasi, jotakin tujua ainetta kuten kynsilakanpoistoainetta, isopropanolia tai desinfiointiainetta. Leikki leikkinä ei suosittele kyseisiä aineita, koska ne ovat vaarallisia ja reagoivat lämmön kanssa. Toisaalta ne myös vapauttavat tehokkaasti lehtien pigmenttiä ja antavat vaikuttavia tuloksia. Jos päätät käyttää tujua ainetta kokeessa, huomioi turvallisuus äläkä anna lapsen käsitellä tai nauttia kokeessa käytettäviä aineita! Älä käytä kuumaa vettä. Vältä ihokontaktia, tuuleta hyvin ja noudata varoitusmerkintöjä. Hävitä nesteet asianmukaisesti.
Tutkimuksen vaiheet
- Laita syksyiset lehdet väreittäin astioihin. Muussaa, silppua, revi tai saksi niitä, jotta ne antavat pigmenttiä helpommin.
- Peitä lehdet etikalla.
- Peitä astian suu esim. foliolla.
- Aseta purkit suurempaan astiaan, johon kaadat mahdollisimman kuumaa (jopa kiehuvaa) vettä. Aikuinen suorittaa tämän vaiheen!
- Tutki nesteen väriä seuraavan vuorokauden ajan. Lehdet päästävät väriä pikkuhiljaa!
Nesteen värin muuttumista on mielenkiintoista tarkkailla. Samantyyppinen prosessi on käynnissä luonnossa, mutta tässä hommaa on tieteen vuoksi nopeutettu käyttämällä etikkaa ja lämpöenergiaa. Mutta mistä sitten oikein on kyse?
Miksi lehdet vaihtavat väriä?
Värit, jotka syksyllä ruskan aikaan paljastuvat lehdistä, ovat itse asiassa olemassa koko ajan. Klorofylli eli lehtivihreä on väreistä voimakkain, joten se peittää muut värit alleen kesällä. Klorofylli, karotenoidi (keltainen) ja antosyaani (punainen) eivät oikeastaan ole värejä, mutta ne näkyvät luonnossa tiettyinä väreinä.
Klorofyllilla on tärkeä osansa yhteyttämisessä. Yksinkertaisesti se tapahtuu näin: kasvi ottaa maaperästä vettä ja ilmasta hiilidioksidia. Auringonvalon energialla kasvi valmistaa näistä aineksista happea ja glukoosia. Reaktioon tarvitaan klorofyllia. Kasvi vapauttaa valmistamansa hapen ilmaan ja käyttää sokerin ravintonaan – ja valmistaa siitä esimerkiksi lisää klorofyllia.
Kun syksy saapuu, päivät lyhenevät ja auringonvalo vähenee – kasvi tietää, että on aika valmistautua talveen. Myös klorofyllin valmistus hiipuu ja vähitellen loppuu. Lehtivihreä katoaa lehdistä, ja ruskan värit tulevat esiin! Keltaiset ja oranssit ovat karotenoidipigmenttejä – samoja kuin porkkanassa. Punaiset, siniset ja violetit pigmentit ovat peräisin antosyaaneista, eli flavonoideista joita muodostuu lämpötilan viiletessä myös lisää. Antosyaaneja on runsaasti myös esimerkiksi mustikassa, punasipulin kuoressa ja munakoisossa.
Talven ajaksi puu lopettaa yhteyttämisen. Se tiputtaa haalistuneet, ruskeat lehtensä ja elää runkoon varastoidulla sokerivarastollaan uuteen kevääseen.
Näin selität lapsentasoisesti
Pienelle lapselle tätä kaikkea voisi kuvata esimerkiksi seuraavasti:
Kun puulla on vihreät lehdet, se työskentelee. Se voi työskennellä vain auringonvalossa! Auringonvalon avulla vihreät lehdet valmistavat meille happea hengitettäväksi ja puulle sokeria ravinnoksi. Kun tulee syksy, auringonvalo vähenee. Niinpä puu tietää, että pitää valmistautua talviunille! Vihreät lehdet muuttuvat keltaisiksi, punaisiksi ja ruskeiksi, lepääviksi lehdiksi. Kohta ne tippuvat maahan. Keväällä tulee taas valoisampaa, ja puu herää talviunilta. Kun aurinko paistaa, puu kasvattaa itselleen uudet, vihreät lehdet ja alkaa taas töihin.
Halutessasi voisitte vielä kerätä lehtien värejä talteen. Se käy helposti ujuttamalla veteen suodatinpaperista leikattuja suikaleita ja odottamalla!
Kokeiluun menee!