Знаете ли защо растенията в тропиците имат големи листа?

Ако някога сте били в екзотични страни - или поне обичате предавания за тях, тогава лесно бихте могли да забележите следното. Размерът на листата се увеличава, когато се движите от суровите северни климатични зони към тропическите ширини, където царуват влажност и топлина.

Тяхната площ може да бъде различна: от 1 mm² до 1 m² или дори повече. Едролистните растения, като бананите, живеят в тропиците, докато дребнолистните растения, като хедър и детелина, се намират по-близо до студените ширини.

Връзката между размера на листата и тяхното разположение е очевидна. Вижте сами кокосовата палма и я сравнете със същата смърчи съмненията ще изчезнат сами.

За първи път ботаниците обърнаха внимание на тази тенденция още през 19 век, но дълго време не можаха да намерят убедително обяснение на това явление.

Една теория казахче големите листа помагат на растението да избегне прегряване. Всъщност поради своята площ те могат да акумулират и ефективно разпределят топлината, предотвратявайки нейното концентриране на едно място. Но в същото време листът ще улавя повече слънчева светлина. Така че изглежда, че едролистните растения трябва да са се развили в студени райони, а не в тропиците.

За да разкрият тази мистерия, учени от университета Macquarie в Сидни, ръководени от Иън Райт проучени 7670 вида растения, живеещи на различни географски ширини. Те търсят връзка между размера на листата и различни аспекти на климата, като дневни и нощни температури, валежи и влажност.

В резултат на това екипът на Райт установи, че за растенията е също толкова важно да избягват нощните студове, колкото и да избягват топлинен удар през деня.

Учените са установили, че има баланс между размера на листата и способността му да регулира температурата. Зависи от два основни фактора. Първо, растението трябва да има достатъчно вода в листата си, за да се охлади чрез процес, наречен транспирация - неговата механика е подобна на изпотяване в хората.

Второ, важна е дебелината на граничния слой въздух около листата. Това е тънка зона, която заобикаля всеки от тях. Неговите размери влияят върху скоростта на обмен на газове и енергия между листа и околната среда.

По-големите листа имат по-дебели гранични слоеве въздух над тях и това ги прави по-податливи на екстремни температури. В края на краищата, колкото по-дебела е тази област, толкова по-бавно процес на транспирация. Въздухът образува вид изолация, която затруднява извличането на топлина от околната среда през нощта.

Ето защо едролистните растения не са особено разпространени както в северните ширини, така и в пустинния климат. Дебелите гранични слоеве затрудняват поддържането на топлина през нощта и увеличават риска от увреждане от замръзване. По същия начин, в горещ пустинен климат, листата се прегряват през деня и няма достатъчно вода за охлаждане чрез транспирация.

Но в горещите и в същото време влажни тропици, големи листа перфектен. През деня те са в състояние да се охлаждат ефективно чрез транспирация, за разлика от пустинните растения, които не могат да си позволят да загубят толкова много вода. И през нощта те не са застрашени от щети от замръзване, което се случва както в северните ширини, така и в пустините.

Големите листа могат да събират повече въглероден диоксид от околната среда, който е от съществено значение за фотосинтезата. Те също така позволяват на растенията да получават повече светлина в гъсти дъждовни гори, където лъчите проникват само през гъстия покрив. В тропиците има много влага, растенията не се нуждаят тревожи се за липсата на течност и могат да имат големи листа за по-интензивна транспирация.

Накрая в джунглата сметка за борба за светлина, вода и хранителни вещества. Големите листа помагат да заемат повече място и да припокриват съседите. Това означава събиране на повече дъждовна вода и светлина.

По принцип големите листа са добри. Разбира се, дори скромна бреза би искала да има същите метли като тези на палми вид кралска рафия - 16 метра дължина и 3 ширина. Но такива трупове просто ще замръзнат през нощта и затова растенията от средната зона трябва да се задоволят с това, което имат.