Tiedätkö, miksi tropiikin kasveilla on suuret lehdet?

Jos olet koskaan käynyt eksoottisissa maissa - tai ainakin rakastanut niitä koskevia ohjelmia, voit helposti huomata seuraavan. Lehtien koko kasvaa, kun siirryt ankarilta pohjoisilta ilmastovyöhykkeiltä trooppisille leveysasteille, joissa kosteus ja lämpö hallitsevat.

Niiden pinta-ala voi olla erilainen: 1 mm² - 1 m² tai jopa enemmän. Suurilehtiset kasvit, kuten banaanit, elävät tropiikissa, kun taas pienilehtiset kasvit, kuten kanerva ja apila, tavataan lähempänä kylmiä leveysasteita.

Lehtien koon ja niiden sijainnin välinen suhde on ilmeinen. Katso itse kookospalmua ja vertaa sitä samaan kuusija epäilykset katoavat itsestään.

Ensimmäistä kertaa kasvitieteilijät kiinnittivät huomiota tähän suuntaukseen jo 1800-luvulla, mutta pitkään aikaan he eivät löytäneet vakuuttavaa selitystä tälle ilmiölle.

Yksi teoria sanoiettä suuret lehdet auttavat kasvia välttämään ylikuumenemisen. Todellakin, pinta-alansa vuoksi ne voivat kerääntyä ja jakaa tehokkaasti lämpöä, mikä estää sen keskittymisen yhteen paikkaan. Mutta samaan aikaan lehti vangitsee enemmän auringonvaloa. Joten näyttää siltä, ​​​​että suurilehtisten kasvien olisi pitänyt kehittyä kylmillä alueilla, ei tropiikissa.

Tämän mysteerin selvittämiseksi Sydneyn Macquarie-yliopiston tutkijat Ian Wrightin johdolla tutkittu 7670 eri leveysasteilla elävää kasvilajia. He etsivät suhdetta lehtien koon ja ilmaston eri näkökohtien, kuten päivä- ja yölämpötilojen, sateiden ja kosteus.

Tämän seurauksena Wrightin tiimi havaitsi, että kasvien oli yhtä tärkeää välttää yöpakkasia kuin päiväsaikaan lämpöhalvaus.

Tutkijat ovat havainneet, että lehtien koon ja niiden lämpötilan säätelykyvyn välillä on tasapaino. Se riippuu kahdesta päätekijästä. Ensinnäkin kasvin lehdissä on oltava riittävästi vettä jäähtyäkseen prosessin kautta, jota kutsutaan transpiraatioksi – sen mekaniikka on samanlainen kuin hikoilu ihmisissä.

Toiseksi lehtien ympärillä olevan ilmakerroksen paksuus on tärkeä. Tämä on ohut alue, joka ympäröi niitä kaikkia. Sen mitat vaikuttavat kaasujen ja energian vaihtonopeuteen levyn ja ympäristön välillä.

Suurempien lehtien yläpuolella on paksummat rajalliset ilmakerrokset, mikä tekee niistä alttiimpia äärilämpötiloille. Loppujen lopuksi, mitä paksumpi tämä alue, sitä hitaammin transpiraatioprosessi. Ilma muodostaa eräänlaisen eristeen, joka vaikeuttaa lämmön poistamista ympäristöstä yöllä.

Siksi suurilehtiset kasvit eivät ole erityisen yleisiä pohjoisilla leveysasteilla ja aavikkoilmastoissa. Paksut rajakerrokset vaikeuttavat lämpimänä pysymistä yöllä ja lisäävät pakkasvaurioiden riskiä. Vastaavasti kuumassa aavikkoilmastossa lehti ylikuumenee päiväsaikaan, eikä vesi riitä haihduttamiseen.

Mutta kuumassa ja samalla kosteassa tropiikissa suuret lehdet täydellinen. Päivän aikana ne pystyvät viilentämään itseään tehokkaasti haihduttamalla, toisin kuin aavikon kasvit, joilla ei ole varaa menettää niin paljon vettä. Ja yöllä niitä ei uhkaa pakkasvauriot, joita esiintyy sekä pohjoisilla leveysasteilla että aavikoilla.

Suuret lehdet voivat kerätä ympäristöstä enemmän hiilidioksidia, mikä on välttämätöntä fotosynteesille. Ne antavat kasveille myös enemmän valoa tiheässä sademetsässä, jossa säteet tunkeutuvat vain tiheän katoksen läpi. Tropiikissa on paljon kosteutta, kasvit eivät tarvitse huoli nesteen puutteesta ja niillä voi olla suuret lehdet intensiivisemmälle haihtumiselle.

Lopulta viidakossa tilille taistele valon, veden ja ravinteiden puolesta. Suuret lehdet vievät enemmän tilaa ja menevät päällekkäin naapureiden kanssa. Tämä tarkoittaa, että kerätään enemmän sadevettä ja valoa.

Yleensä suuret lehdet ovat hyviä. Tietysti vaatimatonkin koivu haluaisi samanlaiset siivet kuin omallakin palmuja tyyppi kuninkaallinen raffia - 16 metriä pitkä ja 3 leveä. Mutta tällaiset huiput yksinkertaisesti jäätyvät yöllä, ja siksi keskikaistan kasvien on oltava tyytyväisiä siihen, mitä heillä on.