紅葉にはなぜ赤い葉と黄色い葉がある？

秋の赤い葉と黄色い葉は、同じ色素が別の色になったものではありません。黄葉では、緑色のクロロフィルが減り、もともと葉にある黄色系のカロテノイドが目立つようになります。赤い紅葉では、クロロフィルが減る時期にアントシアニンが作られて蓄積することが重要です。

緑の葉の葉緑体には、光合成に関わるクロロフィルだけでなく、黄色から橙色のカロテノイドもあります。夏はクロロフィルの緑が強く見えるので、黄色は目立ちません。落葉前に葉の老化が進み、クロロフィルが分解されると、残る色素の色が見えやすくなります。イチョウの黄葉は、その身近な例です。

したがって、黄色の葉になったからといって、その瞬間に黄色い物質だけが外から入ったわけではありません。どの色が見えるかは、含まれる色素の種類と量の組合せで変わります。緑が少し残る時期には黄緑に見えるなど、色の変化は連続的です。

モミジなどの赤い色には、アントシアニンが関わります。これはカロテノイドのように黄色が隠れていた、という説明だけでは足りず、落葉へ向かう時期に新たに作られることが重要です。葉に含まれる糖、光の条件、温度、樹種などが合成や蓄積に関係し、葉の細胞の液胞に集まります。

同じ木でも、よく日が当たる外側の葉と、内側の日陰の葉で色が違う場合があります。一枚の葉でも赤・黄・緑が混じることがあります。これは色素の量や変化の進み方が一様ではないためで、「木ごとに一色だけ」とは限りません。落葉後に乾燥・褐変すると、秋の盛りとは別の色合いになります。

紅葉の色が生物にとって何の役に立つかは、色の原因とは別の問いです。葉は落ちる前に、窒素などの養分を回収する過程にあります。この時期のアントシアニンには、強い光からの保護など、さまざまな機能が研究されてきました。ただし、全ての植物で一つの説明が確定しているわけではありません。

森林総合研究所などがハウチワカエデを調べた2024年の研究では、アントシアニンの合成が糖の過度な蓄積を抑え、光合成に伴う活性酸素の発生や早い落葉を避けることに関係すると報告されました。この種の事例では、単に赤い色で光を遮るという説明より、糖や電子の流れに関わる役割が重視されています。

ここから「紅葉の理由は全て解明された」「赤い葉なら全て同じ仕組みで有利になる」と広げることはできません。どの種を、どんな条件で調べた結果なのかを区別するのが大切です。色素が何かという比較と、その色素を作ることの生態的な意味は、分けて考えると整理しやすくなります。

紅葉の時期や鮮やかさは、気温、日照、水分条件などの影響を受けます。冷え込みだけで一意に決まるものではなく、乾燥や傷みによって十分に色づく前に葉が落ちる場合もあります。「昼夜の寒暖差が大きければ必ず美しい」というような、一つの数値だけの法則ではありません。

常緑樹も葉を一度も替えないわけではありません。古い葉が入れ替わる際に黄色や赤色になることがありますが、木全体で同時に起きないため、落葉樹の秋の景色ほど目立たない場合があります。また、春の新葉が赤い植物もあり、赤い色を見ただけで「秋の老化」とは判断できません。

日付と枝の位置を決めて撮影し、葉の表裏、日当たり、落ち始めた時期を記録します。別の日の写真を比べるときは、光の色やカメラの自動補正も色合いを変える点に注意しましょう。目で見える色だけでは色素の量を正確に測れませんが、同じ条件の観察を続けると、木ごと・葉ごとの変化の違いに気づけます。

資料確認日：2026年10月2日