Ở những vùng ôn đới trên thế giới, mùa thu được đánh dấu bằng những tán lá vàng hoặc đỏ rực rỡ từ từ rơi xuống từ trên cành cây và tạo nên một chiếc "thảm" tuyệt đẹp dưới mặt đất. Thế nhưng tại sao một số cây lại rụng lá trước mùa đông?
Thực ra, rụng lá vào mùa thu là một hình thức tự bảo vệ của thực vật. Trong khi ở vùng khí hậu lạnh, lá cây thường có màu xanh kèm lớp sáp và nhựa dày để bảo vệ lá khỏi bị đóng băng và gãy, thì các loài rụng lá thường có những lá mỏng, nhẹ, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ lạnh.
Vì nước sẽ nở ra khi bị đông lạnh nên các tế bào lá mềm sẽ vỡ ra trong mùa đông, khiến chúng không thể quang hợp được. Nếu những chiếc lá này không rụng, cái cây sẽ bị "mắc kẹt" vì không đủ chất. Không những vậy, diện tích bề mặt của tất cả những chiếc lá đó cũng sẽ gây ra mối đe dọa đối với tính toàn vẹn vật lý của cây.
Những tháng mùa đông thường nhiều gió hơn các mùa khác, gió thổi vào những tán lá rộng trên cây khiến chúng đứng trước nguy cơ bị gãy cành nhiều hơn. Điều tương tự cũng xảy ra với sức nặng của tuyết đọng trên tất cả những chiếc lá đó.
Cuối cùng, vào cuối mùa hè, nhiều lá bị côn trùng ăn, bị bệnh hoặc bị hư hại. Việc rụng lá sẽ giúp cây có một khởi đầu mới vào mùa xuân và các chất dinh dưỡng từ những chiếc lá mục nát sẽ được tái chế để giúp phát triển thế hệ lá tiếp theo.
Điều thú vị là những chiếc lá mùa thu không chỉ đơn giản bị thổi bay khỏi cây mà được tách ra khỏi cây theo một quy trình được kiểm soát chặt chẽ. Khi độ dài ngày ngắn lại và nhiệt độ mát mẻ, các hormone trong cây sẽ được kích hoạt để bắt đầu quá trình rụng lá. Quá trình sản xuất chất diệp lục dừng lại và sắc tố bắt đầu thoái hóa, thường để lộ ra những màu đỏ và vàng sặc sỡ bị che khuất bởi màu xanh lá cây. Các mạch dẫn nước đến lá và đường đến phần còn lại của cây bị đóng lại, và một lớp tế bào, được gọi là lớp cắt bỏ, bắt đầu phát triển giữa cuống lá và cành giữ nó. Những tế bào này có tác dụng cắt từ từ lá khỏi cây mà không để lại vết thương hở. Khi lá rụng, cây bước vào trạng thái ngủ đông, tiết kiệm năng lượng cho mùa xuân đâm chồi.