Taimelehtede suurus ja kuju tundub lõputu. Seal on peopesa massiivsed fännitaolised lehed, sõnajala kõhnad harud, ämbliku keskmise suurusega käekujulised lehed ja palju muud. Kuid miks lehed nii erineval kujul esinevad, on teadlastele juba pikka aega jäänud mõistatuseks.
Varasemad teadlased pakkusid, et vee olemasolu ja ülekuumenemise oht määravad lehe suuruse. Kuid nagu Helen Briggs BBC-s teatab, soovitab ajakirjas Science avaldatud uus uuring see on natuke keerulisem.
Vee kättesaadavuse ja lehekuju ideed võib leida 19. sajandi ja 20. sajandi alguse taani botaaniku Eugenius Warmingu sõnul, kes püstitas hüpoteesi, et troopikas esinevad suured sademed võimaldavad palmi frondidel ja banaanilehtedel kasvada tohutult suureks, kirjutab esimene autor Ian Wright. uuringu jaoks, The Conversation.
Seda ideed täpsustati 1960. ja 1970. aastatel, kui teadlased arvasid, et suured lehed võivad suvel üle kuumeneda. Selle vältimiseks tuginevad nad transpiratsioonjahutusele - lehtede ekvivalendile higi kogumisel. See mudel aitas selgitada, miks kõrbetaimede lehed olid pisikesed (nad ei saa endale lubada oma hinnalise vee "higistamist") ja jahedas varjulises kohas kasvavad taimede lehed kasvavad sageli suureks.
Kuid teadlased ei suutnud ikka veel kõike piisavalt lahti seletada, näiteks troopika hirmutavas kuumuses domineerivate suurte lehtedega liikide arvukust või maailma jahedamates osades elavate taimede pisikesi lehti.
Nende vastuolude lahendamiseks analüüsis ülemaailmne teadlaste meeskond 7670 taime lehti kogu laiuskraadidel ja ökosüsteemides üle kogu Maa, seisab pressiteates. Võttes arvesse keskmist päeva- ja öist temperatuuri, sademeid ja õhuniiskust, leidsid teadlased rea reegleid, mis reguleerivad lehtede maksimaalset suurust.
"Me töötasime välja uue raamistiku, et modelleerida seda, kuidas lehtede temperatuur peaks sõltuvalt kasvukoha kliimast varieeruma, " räägib Wright Briggsile. "See, mida oleme suutnud näidata, on võib-olla üle poole kogu maailmast. Lehe suuruse üldised piirid seab öösel külmetamise oht rohkem kui päevasel ajal ülekuumenemise oht."
Nagu Alice Klein ajakirjas New Scientist teatas, on öise külmumise või päevase ülekuumenemise vältimine tasakaalustav tegur kahe teguri vahel: lehe pinna pindala, mida see võib kasutada transpiratsiooniks (higistamiseks), ja selle piirkihi suurus, pindala veel õhk, mis ümbritseb vahetult isolatsiooni toimivat lehte.
Kuna suurtel lehtedel on paksemad isoleerivad piirkihid, on neil öösel soojust raskem absorbeerida, muutes nad külma temperatuurile vastuvõtlikumaks. Piirkiht muudab need kõlbmatuks ka kõrbekliima jaoks, kus isolatsioon seab nad ohtu päevasel ülekuumenemisel. Kuid suured lehed võivad troopikas ellu jääda, kuna rikkaliku veega saavad nad jahutamiseks ära transpiratsiooni.
"See on põhimõtteliselt kompromiss selle vahel, kui palju nad soojenevad ja kui palju vett on neil enda jahutamiseks, " räägib Wright Kleinile. "Need uued teadmised aitavad meil mõista taimede äri põhiaspekti."
Lehtede dünaamika uus mõistmine võiks aidata paleontoloogidel rekonstrueerida iidseid kliimasid ja ökosüsteeme lehtede fossiilidest. Kuid need uued teadmised võivad aidata teadlastel mõista, kuidas taimestik kliimamuutuste edenedes nihkub ja millised liigid võivad muutuvate vihma- ja temperatuurimudelite tõttu langusele tundlikud olla, rääkis Adelaide'i ülikooli taimekaitsebioloog Andrew Lowe Kleinile.
Nii et see sügis, kui lehed hakkavad puudelt langema, heida pilk mitmesugustele kujule ja suurusele. Et üllatav mitmekesisus juhtus põhjusel.
