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我们终于可以理解为什么热带植物有巨大的叶子

我们终于可以理解为什么热带植物有巨大的叶子

作者:弥诈圩  时间:2019-02-06 10:10:06  人气:

Peter Wilf作者:Alice Klein为什么植物的叶子会从它们长出的赤道中缩小这可能与保持舒适的温度有关叶子的大小差异很大,从不到1平方毫米到近1平方米香蕉和棕榈树等大叶植物往往生活在热带地区,而石楠和三叶草等小叶植物则靠近两极植物学家首先注意到19世纪的这种纬度趋势,但没有人能令人信服地解释它一个想法是叶片尺寸对于防止过热很重要但是大叶子会吸收更多的太阳热量并且比小的叶子更热,这表明它们应该在寒冷地区而不是热带地区找到为了解决这个难题,悉尼麦考瑞大学的伊恩赖特和他的同事研究了在不同纬度发现的7670种植物的叶子该团队研究了叶片大小与气候的各个方面之间的关系,包括白天和夜晚的温度,降雨和湿度他们发现避免夜间冻结对植物来说同样重要,因为它避免了白天的热应激莱特和他的团队表明,这种平衡行为取决于两个主要因素首先是叶子有多少水可以通过蒸腾冷却自己 - 这个过程类似于出汗第二个是边界层:围绕每片叶子的静止空气袋,充当绝缘体大叶子有较厚的边界层,使它们更容易受到极端温度的影响额外的隔热使得叶子在夜间更难以从周围环境中提取热量赖特说,正是这种情况导致大片叶片在高纬度地区不那么受欢迎它们厚厚的边界层使得在寒冷的夜晚很难保持温暖,增加了霜冻损坏的风险大片的叶子在炎热的沙漠气候中也是不利的,因为它们厚厚的边界层使它们在白天过热但是大叶子可以应对炎热,潮湿和热带气候,因为它们通过蒸腾抵消了白天的热量捕获效应 - 沙漠植物无法做到这一点,因为它们无法承受失去那么多的水 “这基本上是他们加热多少以及他们可以用多少水来冷却自己之间的权衡,”赖特说 “这项新知识有助于我们了解植物如何开展业务的基本方面”澳大利亚阿德莱德大学的Andrew Lowe称这是一个“很好的解释” Lowe说,它也可能有助于预测气候变化如何改变工厂的分布 “例如,如果某个特定区域变得更加温暖和干燥,您可能会看到较小叶子物种取代较大叶子物种,因为它们更适应新的气候条件”Lowe先前已经证明了澳大利亚灌木Dodonaea的叶子在过去的一个世纪里,viscosa已经缩小了2毫米,即40%,可能是因为气温上升 “看来叶子已经在变化,”他说期刊参考:Science,DOI:10.1126 / science.aal4760关于这些主题的更多信息: