Получение света

Для производства глюкозы растениям необходимо улавливать достаточное количество световой энергии. Многие современные растения развили листья, приспособленные для поглощения света. Листья могут быть шириной от миллиметров до десятков метров, в зависимости от окружающей среды. Из-за конкуренции за солнечный свет эволюция привела к появлению все более крупных листьев и более высоких растений, чтобы избежать затенения их соседями из-за загрязнения корней и механизмов транспортировки воды и питательных веществ.

Поскольку более крупные листья более чувствительны к потере воды, самые крупные листья обычно встречаются у растений в регионах с обильными дождями. В самых засушливых условиях хлоропласты суккулентов располагаются в стебле растения, что сводит к минимуму испарение. Ориентация листьев к солнцу также может влиять на получение света. В исключительно солнечной среде горизонтально ориентированные листья подвержены чрезмерному обезвоживанию. В этих условиях, например на лугах, листья могут быть ориентированы вертикально, чтобы улавливать свет, когда солнце находится низко в небе, тем самым уменьшая повреждение от солнца.

Доступ света также можно оптимизировать за счет расположения листьев растения по отношению к стеблю; расположение листьев на стебле называется филлотаксией. Альтернативная филлотаксия описывает сценарий, при котором один лист выходит из одной позиции на стебле. Некоторые растения демонстрируют противоположную филлотаксию, при которой два листа появляются в противоположных направлениях из одного и того же места. Мутовчатая филлотаксия – это когда несколько листьев выходят из одной точки на стебле. Растительный гормон ауксин контролирует узор, по которому листья выходят из стебля растения.

Индекс площади листа (LAI) отражает эффективность захвата света. Путем измерения односторонней горизонтальной площади поверхности листьев на растении и деления этой площади на горизонтальную площадь земли, которую покрывает растение, получается соотношение. Обычно более высокий LAI указывает на более эффективный захват света. Тем не менее, значение LAI больше семи, по-видимому, вызывает затенение и обрезку нижних листьев, не оказывая дополнительного влияния на получение света. На практике измерение LAI часто выполняется с помощью спутниковых изображений и используется для измерения продуктивности экосистемы.