当白天变短，水银柱开始下降的时候，上百万美国人前往山区，凝望闪耀着绯红、橙黄和金色树叶的森林。这是大自然在单调的冬天来临之前的最后放纵。
秋叶奇景美丽，但也许体现了更重要的东西。鲜艳的色彩，尤其是红色，可能表示树木竭力摆脱昆虫、污染和干旱的伤害。美国林业局植物学家保罗·沙伯格说：“这也许是压力的一个迹象。”
沙伯格和其他生物学家正在解决一个大多数人没有认识到的未解之谜，即为什么有些阔叶树在秋天变成红色，而非黄色或橙色。他们还试图确定，环境因素是否影响色彩改变的时间和程度。
在东部和中西部，答案不止会引起一时的兴趣。在那些地区，秋叶旅游是桩大生意。但是目前，科学对叶子不按时变色还无能为力。天气会影响秋叶变色的时间和程度。沙伯格说2003年偏暖，使美国东部的大部分地区树叶变色的高峰时间晚了一周或更多。
数十年来，生物学家认为，叶子变色是树木和其他阔叶植被准备过冬而进入休眠状态的偶然副产品。
在春季和夏季，植物和树叶是绿色的，因为它们产生叶绿素。叶绿素是一种利用太阳光帮助从二氧化碳、水和其他营养物质制造养料的色素。但是到了秋天，白天变短，夜晚变凉，促使植物停止光合作用，将水和养料输入和输出叶子的叶脉堵塞，把叶子连到树上的细胞退化，直至叶子脱离，落到地上。
叶子在掉落之前会变色，显露出其他色素。后者为在叶子生长季节产生的压倒性的绿色叶绿素所掩盖。有些树叶因为含有叶黄素而变黄，其他树叶因含有胡萝卜素变成橙色。
但是很多树木在秋天产生另一种色素——花青素，使树叶变成红色或紫色。科学家一度认为，花青素没有用，只是叶脉堵塞时困在叶子中的糖分的一种产物。美国威斯康星大学麦迪逊分校的植物生理学家威廉·霍克说，如今，“我们知道大自然比那更有效”。
在过去几年，生物学家提出种种设想，认为花青素发挥遮光剂、防冻液、抗氧化剂和驱虫剂的作用。如今很多科学家认为，花青素帮助树叶免受过量阳光的伤害，使树木在秋天能够延长进行光合作用的时间，储存更多养料。