Velikost in oblika rastlinskih listov se zdi neskončna. Obstajajo ogromni pahljačasti listi dlani, kožni prameni praproti, srednje veliki ročno oblikovani listi bukeja in še več. Toda zakaj imajo listi tako raznolike oblike, je znanstvenikom že dolgo ostalo skrivnost.
Prejšnji raziskovalci so predlagali, da velikost listov določa razpoložljivost vode in nevarnost pregrevanja. A kot poroča Helen Briggs na BBC, kaže nova študija, objavljena v reviji Science je nekoliko bolj zapleteno.
Zamisel o razpoložljivosti vode in obliki listov lahko zasledimo do danskega botanika Eugenius Warming iz 19. in v začetku 20. stoletja, ki je predpostavil, da veliko padavin v tropih omogoča, da se stvari, kot so palmove liste in listi banan, rastejo do ogromnih velikosti, piše Ian Wright, prvi avtor študije za The Conversation.
Ta ideja je bila izpopolnjena v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so znanstveniki ugotovili, da se poleti lahko pregrejejo veliki listi. Da bi preprečili, da bi se to zgodilo, se zanašajo na transpiracijsko hlajenje - kar je ekvivalent listja, ki se nabira znoj. Ta model je pomagal razložiti, zakaj so bili listi puščavskih rastlin drobni (ne morejo si privoščiti, da bi se "znojili" svoje dragocene vode) in listi rastlin na hladnih, senčnih mestih pogosto rastejo veliko.
Toda raziskovalci še vedno niso mogli ustrezno pojasniti vsega, na primer številnih vrst velikih listov, ki prevladujejo v vroči vročini tropov, ali drobnih listov rastlin, ki živijo v hladnejših delih sveta.
Da bi razrešili ta nasprotja, je svetovna skupina znanstvenikov analizirala liste 7.670 rastlin z zemljepisnih širin in ekosistemov po vsej Zemlji, so zapisali v sporočilu za javnost. Ob upoštevanju povprečnih dnevnih in nočnih temperatur, padavin in vlažnosti so raziskovalci našli vrsto pravil, ki urejajo največjo velikost listov.
"Izdelali smo nov okvir za modeliranje načina, kako se listi lahko razlikujejo glede na njihovo temperaturo glede na podnebje, " Wright pove Briggsu. "To, kar smo lahko pokazali, je več kot pol sveta, je skupna omejitev velikosti listov veliko bolj postavljena zaradi nevarnosti zmrzovanja ponoči kot zaradi nevarnosti pregrevanja podnevi."
Kot poroča Alice Klein iz New Scientist, je izogibanje nočni zmrzovanju ali dnevnemu pregrevanju ravnovesje med dvema dejavnikoma: količino površine, ki jo ima list, ki jo lahko porabi za transpiracijo (potenje) in velikost njegove mejne plasti, površino zrak, ki takoj obdaja list, deluje kot izolacija.
Ker imajo veliki listi debelejše izolacijske mejne plasti, jih ponoči težje absorbirajo toploto, zaradi česar so bolj dovzetni za hladne temperature. Mejna plast jih naredi tudi neprimerne za puščavsko podnebje, kjer izolacija ogroža dnevno pregrevanje. Toda veliki listi lahko preživijo v tropih, saj lahko z obilno vodo izkoristijo transpiracijo, da se ohladijo.
"V bistvu gre za kompromis med količino segrevanja in količino vode, ki jo ima na voljo, da se ohladi, " Wright pove Kleinu. "To novo znanje nam pomaga razumeti temeljni vidik poslovanja rastlin."
Novo razumevanje dinamike listov bi lahko pomagalo paleontologom, da obnovijo starodavno podnebje in ekosisteme iz fosilov listov. Toda to novo znanje bi lahko pomagalo tudi raziskovalcem, kako razumeti, kako se bo vegetacija spreminjala, ko bodo podnebne spremembe napredovale in katere vrste so lahko zaradi spreminjanja dežja in temperaturnih vzorcev občutljive na upad, je za Klein povedal biolog za ohranjanje rastlin Andrew Lowe z univerze v Adelaidi.
Torej ta Padec, ko začne listje padati z dreves, si oglejte raznolikost oblik in velikosti. Da se je presenetljiva raznolikost zgodila z razlogom.
