Sin embargo, durante la fase de crecimiento, la planta renueva la clorofila para que el suministro siga siendo alto y las hojas se conserven verdes.
A medida que esta capa de corcho se desarrolla, la entrada de agua y minerales en la hoja se reduce, al principio lentamente y después con mucha más rapidez.
La clorofila se sitúa en la membrana tilacoide del orgánulo cloroplasto y está formada por una apoproteína junto con varios ligandos, de los cuales los más importantes son las clorofilas tipo a y tipo b.
Los carotenoides se encuentran presentes en las hojas durante todo el año, pero su color amarillo anaranjado suele estar oculto por la clorofila verde.
Entonces empiezan a aparecer otros pigmentos presentes (junto con las clorofilas) en las células de la hoja.
A veces, se encuentran en tal abundancia en la hoja que tiñen la planta un color amarillo verdoso, incluso durante el verano.
Sin embargo, por lo general, aparecen por primera vez en otoño, cuando las hojas empiezan a perder su clorofila.
Sus colores amarillos y naranjas brillantes tiñen las hojas de especies de frondosas plantas como el nogal americano, el fresno, el arce, el álamo amarillo, el abedul, el cerezo negro, el sicomoro, el álamo temblón, el sasafrás y el aliso.
Al contrario que los carotenoides, estos pigmentos no están presentes en la hoja durante toda la fase de crecimiento, sino que se generan de forma activa hacia al final del verano.
[10] Durante el periodo de crecimiento del verano, el fosfato se halla en un nivel elevado.
[6] En los bosques otoñales, se muestran vivos en los arces, robles, oxidendros, liquidambar, cornejos, tupelos, cerezos y caquis.
Antiguamente se creía que las plantas caducas se deshojaban en otoño, ante todo porque los altos costes que suponía su mantenimiento compensaban los beneficios de la fotosíntesis durante el invierno, cuando la luz era insuficiente y las temperaturas eran frías.
Si los colores están asociados a la cantidad de defensas químicas contra los insectos, éstos evitarán las hojas rojas y aumentarán su capacidad; al mismo tiempo, los árboles que tienen hojas rojas tienen una ventaja porque reducen su carga de parásitos.
Los colores otoñales serían una señal si fueran caros de producir o imposibles de falsificar (por ejemplo, si los pigmentos otoñales fueran elaborados por la misma vía bioquímica que produce las defensas químicas contra los insectos).
Cuando el árbol hace esfuerzo por hacer frente a las demandas energéticas de una estación cambiante y desafiante, los arces hacen un gasto metabólico adicional para crear antocianinas.
[26] No obstante, los experimentos hechos durante dos años fueron muy breves para indicar cómo pueden verse afectados los bosques maduros a lo largo del tiempo.