新緑が光を透過する理由

若葉の季節になりました。
新緑の季節は紅葉の時期よりも好きな季節で、眩しいぐらいの新緑に囲まれてとても幸せな気持ちになります。
春に新緑となり秋に紅葉する広葉樹の若葉の頃は、写真のように光が葉を透過しますが、夏になって葉の色が深緑になると光を透過しなくなります。

新緑が光を透過するのは何故なのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 葉緑素は緑色なので、広葉樹の新緑の葉っぱに葉緑素（クロロフィル）が少ないという回答に疑問を持ったため、ざっと調べてみました。
  
  「コトバンク」が専門的で正確に記述している印象を受けました。
  その記述内容で理解したことは以下のとおりです。
  
  高等植物にはクロロフィルａとクロロフィルｂが３：１の割合で含まれており、クロロフィルａは光合成のメインの役割、クロロフィルｂは補助的役割を担っている。有機溶媒中でクロロフィルａは緑青色、クロロフィルｂは淡緑色に見える。以上の事から、新緑の葉っぱは成熟した葉っぱと比較するとクロロフィルａの量が少ないのではないかと思いました。

    補足日時：2022/05/03 03:51

• コトバンクから抜粋です。
  クロロフィルaは光合成細菌以外のすべての光合成生物に含まれており、光合成における主要な同化色素であることを示している。クロロフィルbはコケ植物以上にみいだされる。　クロロフィルは水に不溶であるが、エーテル、アセトンなどの有機溶媒に溶ける。有機溶媒中でクロロフィルaは緑青色に、クロロフィルbは淡緑色にみえる。また、クロロフィルは赤色部と青紫色部に顕著な光エネルギーの吸収作用をもっている。
  　　クロロフィルのなかで光合成の際の光のエネルギーの転換に直接関与しているのは、クロロフィルaであり、その他のクロロフィルは光合成の補助色素として、その色素の吸収した光のエネルギーの一部をクロロフィルaに受け渡す役割をしている。高等植物の葉緑体中のクロロフィルa、bの量比はほぼ3対1といわれ、クロロフィルbの吸収した光のエネルギーの50％がクロロフィルaに受け渡されるといわれる。

    補足日時：2022/05/03 03:54

• 広葉樹は5月に一斉に新緑が芽生え、11月末には紅葉して落葉しますが、添付の写真を撮影した今から5年前、圧倒されるような新緑に覆われた遊歩道を歩いている時に、広葉樹は何故一斉に新緑が芽生えるのだろう？と抱いた疑問を調べる中でたどり着いた結論が、全ての葉っぱに光をいきわたらせるために新緑は光を透過する・・・でした。
  
  　当時、私のような疑問を抱いた論文や図書に巡り合うことはありませんでしたが、「広葉樹は芽吹いてから1か月程度で葉の面積が最大になる」と言う記述がある論文を目にした時に、広葉樹が若葉の頃に圧倒されるような清々しい新緑に覆われる理由がわかりました。
  これは、5月ごろに一部の葉が落葉し新緑が芽生える照葉樹との大きな差だと思います。
  
  今回の質問で、クロロフィルの種類の違いについて、新たに気づいたこともあります。
  回答していただいた皆様、ありがとうございました。

    補足日時：2022/05/06 04:57

No.5 回答者： head1192 回答日時： 2022/05/01 19:05

まだ葉の色素が少ないから。

色素には葉緑素があるが、液胞に含まれるそれ以外の色素もある。
いわゆるポリフェノール。

葉緑体については１番のとおり。

液胞は一般的に細胞が老いるほど大きくなる。
若いうちは小さいが、歳を取るほど大きくなって色として見えたり光を遮ったりする。

この回答へのお礼

葉緑素以外の成分が光の透過に関わっている、という新たな視点の回答ありがとうございます。

ただ、これについては5月上旬の新緑の葉っぱと夏の葉っぱを見比べてみると誰もが気づくのではないかと思います。常緑樹では、表面の光沢も違うものがあります。

ようやく葉緑素原因説から脱却できた気がしますが、そうすると私の質問、「なんで、新緑は光を透過するの？」という疑問に戻ってしまいます。

お礼日時：2022/05/01 22:58

No.4 回答者： xs200 回答日時： 2022/05/01 11:35

・葉の厚さが違う

樹木では開葉直後は葉が薄いが次第に厚さを増してくる。

・開葉直後は葉緑素が少ない
樹種によりますが、一般的な樹木では徐々に増えていき8月には最大になります。早い樹種だと開葉から1ヶ月。
葉緑素を直接測定したわけではありませんが相関の高いSPAD値で測定した文献があります。日本語のを一つだけ紹介します。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsrt1989/1 …

この回答へのお礼

「新緑は葉が薄いため光を透過する」視点には、ナルホドと思いますが、論文に記載されていることからの引用だとすると、この論文はそこに注力していないんだけど、なんで？と思ってしまいます。

論文のSPAD値は、広葉樹のコナラの図５と図7に着目すると良いと思います。
図5ではSPAD値は1か月程度上昇してその後安定と記述されているため、新緑の頃に葉緑素が増加していることを示しています。図7では、逆に葉が大きくなるのにSPAD値は変化ないと、矛盾した結果になっています。

いずれにしろ、葉の成長とともに葉緑素が増加するものもあればそうではないものあり、常緑樹と広葉樹で法則性があるわけでもなくランダムと言っているに過ぎないと思います。

いずれにしろ、疑問が深まる新たな回答をいただき、ありがとうございました。

お礼日時：2022/05/01 22:51

No.3 回答者： ddeana 回答日時： 2022/05/01 09:10

ddeanaです。

お礼を拝見しました。
私、アメリカの大学で生物学を専攻しておりましたので、実際に若い緑の方がクロロフィル含有量が少ないという学術文献を山ほど読みました。それを元に前の回答をした次第です。
英語での葉の年齢と光合成のレイト（＝葉緑素の含有量）との相関関係を示すものは複数お示しできますが、日本語の論文でお知らせできるものがあるかこれから調べてみます。

とりあえず英語で関係すると思われる論文を2つご紹介します。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC396 …
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC571 …

この回答へのお礼

失礼だったかもしれないお礼のコメントに対して、補足回答していただきありがとうございます。

似たような図式のある日本語の論文を見て見ましたが、個体ではなく一群の木々の光合成速度について記述されている内容でした。また、新芽は赤みがかっているものもあり、この場合はクロロフィル含有量が少ないと断定できますが、鮮やかな緑か深い緑かの差だけですので、その場合はクロロフィル含有量が少ないとは言えないのではないかと思った次第です。

写真は2017年の若葉の頃で、この時に質問の疑問を抱いて当時ネットでいろいろと調べてみましたが、結局わかりませんでした。しかし、新緑の頃に葉っぱの大きさが最大になるという論文を目にして、新緑が光を透過するのはもっと深い意味があるのかもしれないと思った次第です。

英語の論文はパソコン上で日本語に翻訳できますので確認してみます。

ありがとうございました。

お礼日時：2022/05/01 14:59

No.2 回答者： idonoyoko 回答日時： 2022/05/01 08:03

葉を通った光が白い服に落ちると少し緑掛かっていて綺麗。

よく見ると見える。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

これが夏になると、葉っぱと葉っぱの隙間から光が漏れる木漏れ日になるので、ホント不思議ですよね。

お礼日時：2022/05/01 08:09

No.1 回答者： ddeana 回答日時： 2022/05/01 06:45

シンプルに言えば、若葉には光合成にかかせない葉緑素が少なく、まだ十分な光合成ができないので、内部に侵入した光を吸収しきれず再び外部に放出されるのです。

言い換えれば、深緑の葉は十分に葉緑素があり、侵入した光を最大限光合成に使えるので外部に放出する光が大幅に減ります。

この回答へのお礼

早速の回答ありがとうございます。

新緑が緑色を反射していることから、新緑に葉緑素の量が少ないというのは、直感的には信じがたいです。若葉の頃の葉の成長の変化は著しく、短期間で葉が非常に大きくなります。

確かに、いくつかのサイトで若葉には葉緑素が少ない、と言う記述はありますが、実データで示したものを見つけることはできませんでした。
野菜の場合は、木々の若葉の頃のような緑色の変化はなく、最初からほぼ同じ色で葉っぱが非常に大きくなります。

お礼日時：2022/05/01 08:03