秋になり、気温低下で光合成の反応速度が遅
く、日照時間も短かく、太陽光も弱まり、生
産できる養分が減る。そこで植物は、省エネ
モードに移行、葉の根元に水分や養分の往来
を制御する「離層」を形成し、葉のクロロフ
ィルを分解して養分に変え、幹に送って活動
のエネルギーとして利用。クロロフィルが減
るために緑色が弱くなる。

植物の葉は、日中に二酸化炭素と水、光を使
って養分と酸素を作っている。言わずと知れ
た光合成ですね。光を効率的に吸収するため
に働くのがクロロフィル（葉緑素）という色
素。植物細胞の中にある葉緑体に含まれ、光
の三原色（赤、青、緑）のうち、主に青色、
赤色を吸収し、緑色を反射するので、植物は
緑色に見える。

「離層」が形成されると、光合成を続けても
作られた糖分は「離層」に阻まれ、植物本体
に届けられることはない。やがて、葉緑体の
分解が始まる前にアントシアニンという物質
が作られ始める。紫外線を吸収し、葉緑体の
働きが弱まったときに強すぎる光を和らげ、
紫外線から細胞を守ったりする。このアント
シアニンが多くなり紅葉して見える。

葉の中には、クロロフィルと呼ばれる、緑色
の光合成色素と黄色の色素であるカロテノイ
ドが一緒に含まれており、秋になりクロロフ
ィルが減ることでカロテノイドが目立つよう
になり、「黄葉」になる。　ブナやケヤキな
どは、葉の老化とともに酸化などの化学変化
を起こして、褐色のタンニンが形成され、濃
い茶色の葉となる。