木の葉は、なぜ秋になると落ちるの？
― 枯れて落ちるのではなく、木が自分で切り離しています

秋の落ち葉は、葉が力尽きて枝から離れた姿に見えます。でも実際は逆です。木のほうが「もうこの葉は割に合わない」と判断し、葉の中身を回収したうえで、付け根に切り取り線をつくって落としています。落葉は、木にとっての損切りなのです。

理由は、大きく2つです

つまり落葉は、季節に負けた結果ではありません。冬を越すために、木がわざわざ手間をかけて行う作業です。順に見ていきます。

冬の葉は、なぜ「赤字」になるのでしょう

葉のいちばん大事な仕事は光合成です。光と二酸化炭素と水から、糖をつくります。そのために葉の裏には気孔という小さな穴がたくさんあり、そこから二酸化炭素を取り込みます。

ところが、この穴は水の出口でもあります。開けているあいだ、体内の水はどんどん水蒸気になって出ていきます。これを蒸散といいます。夏はそれでかまいません。根がいくらでも水を吸い上げてくれるからです。

冬は事情が変わります。土が冷えると、根から水を吸い上げる働きは大きく落ちます。土が凍ればほとんど吸えません。それなのに、葉をつけたままにすれば、水は出ていく一方です。

しかも冬は日が短く、太陽の高さも低くなります。葉が稼げる糖は減ります。稼ぎが減り、失う水は減らない。葉は、木にとって赤字の器官になります。だから木は、冬が来る前に葉を手放します。

離層という「切り取り線」のしくみ

葉を落とすといっても、力まかせにちぎれば枝に穴が開きます。そこから水が抜け、菌も入ります。そこで木は、落とす場所をあらかじめ決めておきます。

葉の付け根には、細胞のかべがうすく、小さな細胞がならんだ層ができます。これが離層です。切手のミシン目のようなもので、そこだけが弱くなっています。図1を見てください。左が夏、中央が秋、右が落ちたあとの様子です。

離層ができると、そこで水と養分の行き来が止まります。あとは自分の重さや、風や雨のわずかな力で足ります。葉は、ぽろりと外れます。

大事なのは、切り離す前の準備です。木は落とす前に、葉の中の使える材料を枝や幹へ運び戻します。とくに窒素は、葉をつくるのに大量に使った貴重な材料です。これを捨てずに回収し、翌春の新しい芽の材料にします。

そして葉が外れると、離層の枝側にはコルクのような層が広がり、切り口をふさぎます。これが、枝に残る小さな丸い跡の正体です。木は、傷口を開けたまま冬に入ることはありません。

まとめ

秋の落ち葉は、寿命が尽きた葉の残がいではありません。冬のあいだ、葉は水を失うばかりで稼げなくなります。だから木は中身を回収し、離層という切り取り線をつくって、自分の手で葉を切り離します。地面をうめる落ち葉は、木が冬支度を終えた証拠です。

葉は枯れて落ちるのではありません。
木が、次の春のために切り離しています。

落ちる前に葉が色づくしくみは紅葉は、なぜ赤や黄色に色づくの？で、木がふだんどうやって水を高いところまで運んでいるのかは木はなぜ、100メートルの高さまで水を吸い上げられるの？で説明しています。冬の寒さを数えて春に咲く桜の話（桜はなぜ、毎年いっせいに咲くの？）も、あわせてどうぞ。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。葉の枚数や面積は樹種と大きさで大きく変わります。観察は、他人の庭や管理された樹木を傷つけない範囲で行ってください。