Proč mají stromy různé listy – Rambler/zábava a rekreace
Velikost listů se u různých rostlinných druhů může tisíckrát lišit, například u australské eutaxie Eutaxia microphylla nebo u vřesu obecného je listová plocha v průměru 1 mm2 a u abaky neboli textilního banánu je to 1 m2.
Je zřejmé, že tento rozdíl vzniká v důsledku skutečnosti, že různé rostliny rostou v různých podmínkách a je snadné si všimnout, že nejmenší listy jsou ty, které žijí v pouštích a polopouštích, a největší jsou listy tropických druhů. Které faktory ale nejvíce ovlivňují velikost listu?
Příběh pokračuje po reklamě
Víme, že list rostliny doslova absorbuje oxid uhličitý, ze kterého se při fotosyntéze vyrábí glukóza. Oxid uhličitý se do listu dostává speciálními otvory na jeho povrchu, tzv. průduchy. Těmito stejnými otvory list uvolňuje vodu.
Odpařování vody listem se nazývá transpirace a díky transpiraci se udržuje pohyb kapaliny cévním systémem rostliny od kořenů k vrcholu. V horkém počasí ale z listu uniká příliš mnoho vody, takže může vadnout a vysychat.
Příběh pokračuje po reklamě
Bylo by možné zavřít průduchy, ale jak potom získat oxid uhličitý nezbytný pro fotosyntézu?
Už jsme jednou psali o tom, jak rostliny řeší problém vlhkosti a teploty pomocí různých typů fotosyntézy. Další řešení je anatomické: zkuste optimalizovat velikost listu.
Před více než sto lety ekologové přišli na to, že tropické rostliny získaly velké listy právě proto, že tam, kde rostou, často a vydatně prší, pověstné tropické lijáky. Pokud to podmínky dovolí, tak proč nezvětšit list co nejvíce?
Příběh pokračuje po reklamě
V 60.–70. letech minulého století se na problém pokusili podívat jinak, přičemž vzali v úvahu, že mnoha rostlinám, které žijí v horkých a suchých geografických zónách, často hrozí přehřátí, zejména v létě. Aby se rostlina vyhnula přehřátí, zvyšuje transpiraci (dalo by se říci, že se intenzivně „potí“), ale pokud máte velké listy, existuje nebezpečí, že během ochlazování ztratí příliš mnoho vody.
Řešením je zmenšení plochy plechu. Toto vysvětlení odpovídá pouštním rostlinám; navíc je jasnější, proč ti, kteří rostou ve stínu a chladu, mají velké listy – například v podrostu, pod korunami vyšších stromů.
Příběh pokračuje po reklamě
Mnozí si však možná všimli, že tato vysvětlení místy velmi pokulhávají. Například v našich tropech je nejen vlhko, ale také horko – ukazuje se, že v některých případech se dá v horku přežít i s velkými listy. Navíc přehřívání, zejména v letních dnech, ohrožuje rostliny v mnoha dalších regionech, které jsou obecně mnohem chladnější než pouště a polopouště.
Mezitím jsou listy rostlin v chladnějších oblastech mnohem větší než listy pouštních druhů.
Vědci z australské Macquarie University spolu s kolegy z Velké Británie, Estonska, Číny, Španělska, USA, Argentiny a Kanady objevili nové vzorce spojující velikost listů s podmínkami prostředí, ve kterých rostlina žije.
Příběh pokračuje po reklamě
Autoři práce porovnávali více než 7600 druhů rostlin ze všech kontinentů a všech klimatických pásem. V článku v Science píšou, že velikost listů je určena několika faktory najednou: denní teplotou, noční teplotou, množstvím deště a množstvím slunečního záření, které dopadá na rostliny (množství záření závisí na vzdálenosti od rovníku a průměrná oblačnost).
V důsledku toho se ukazuje, že tam, kde je slunečno, horko a sucho, porostou rostliny s malými listy, protože v takových oblastech je hlavní věcí pro rostliny, aby se nepřehřívaly a neztrácely mnoho vody. Kde je slunečno, horko a vlhko, budou listy velké: zde mohou rostliny vydat tolik vody, kolik chtějí, aby se ochladily.
Příběh pokračuje po reklamě
Ale tam, kde je velká zima, budou listy zase malé. Ukázalo se, že v chladných oblastech není hlavním omezovačem denní teplota nejteplejšího měsíce, ale noční teplota nejchladnějšího měsíce – jinými slovy, rostliny se více bojí mrazu než přehřátí.
Faktem je, že každý list drží na povrchu vrstvu nehybného vzduchu, který slouží jako tepelný izolant. U velkých listů je tato vrstva silnější, proto na jedné straně obtížněji uvolňují teplo, na druhé straně se při ochlazení obtížněji zahřívají. A pokud jsou noci obzvláště chladné a dlouhé, pak se právě noční teplota stává hlavním faktorem určujícím největší velikost listů.
Příběh pokračuje po reklamě
Je pravda, že ve stejných tropech ne všechny rostliny využívají příležitosti k růstu obrovských listů. Je však třeba připomenout, že denní a noční teploty spojené s deštěm takříkajíc omezují rozsah možností. To by mělo být chápáno tak, že ve vlhkých tropech nemusí rostliny věnovat pozornost teplu, protože zde jim nehrozí vysychání.
A zde mohou vstoupit do hry další, strukturně-fyziologické faktory, kdy se strom nebo keř „rozhodne“, co je pro ně výhodnější – mít mnoho malých listů, nebo i když je listů málo, ale budou velké.
Příběh pokračuje po reklamě
Sami autoři práce přiznávají, že při svém rozboru nebrali v úvahu vliv půd, ale vzájemné ovlivnění klimatu a půdy může ovlivnit i velikost listů. Ale ať je to jakkoli, získané výsledky mohou být velmi užitečné jak v čistě vědeckém, tak v praktickém smyslu.
Například podle velikosti listů vyhynulých rostlin lze přesněji určit, jaké klima vládlo na Zemi v určité době.
Pokud chceme druh přesadit na nové území, pak porovnáním jeho listů s klimatem na novém místě můžeme předem pochopit, zda se tento druh bude cítit dobře, a pokud mluvíme o zemědělské plodině, zda bude být tady docela produktivní.