樹葉在樹冠或分支位置的分布的不同會影響其形狀嗎?

Does the distribution of leaves within the 「volume」 of the tree and its branches effect the shape?


謝邀。

先引用我另外一個回答http://www.zhihu.com/question/20006070的一段話:

樹木作為一種生物個體,其目的就是儘可能地保證自己的生存和繁殖,而要達到這一點就需要從環境中獲得物質和能量。其獲得物質和能量主要來自兩個部位,一個 是根,另外一個就是葉。葉子最主要的功能是進行光合作用,利用光能將二氧化碳轉化為有機物為自身所用,為了最有效地進行光合作用,在保證在平衡樹木本身蒸 騰作用、養分運輸和性器官(花、果)的生長情況下就要讓葉子能接觸到陽光的表面積達到最大。

既然葉子最重要的功能是進行光和作用,那麼葉子由於光照的影響形狀也會有所不同。一般來說,強光照能抑制葉柄的生長和促進葉片的伸展,這樣葉子就有一個比較大和圓的形狀,充分吸收陽光;反之,弱光照(陰影處)會促進葉柄生長和抑制葉片伸展,因為植物"希望"躲開陰影,吸收陽光。這種情況也就是「避陰反應」,shape avoidancehttp://en.wikipedia.org/wiki/Shade_avoidance.

我們再看樹葉在樹冠的分布,很明顯,樹冠最頂和最周邊的葉子對光的暴露最多,而越往下或則越往樹冠中心,光照越少。那麼根據以上陳述,是不是頂部和外圍的葉子就大,下面和中間的葉子就小呢?

非也。

樹也是經過億萬年選擇後的產物,對於每一個書的「個體」,它會「考慮到」整個「個體」對光照的最大應用,同時還要平衡樹葉的其他作用(蒸騰,散熱)。於是,最上面和最外圍的葉子一般都比較小,而且葉片外圍鋸齒狀比較明顯,一方面留出穿透光線的空間讓其它葉子的光合作用發揮起來,另一方面這樣的設計也能減少水分蒸發和加速散熱。同理,葉片下層和內部的葉子會更大,更圓,方便更有效進行光合作用。

因此,樹葉在樹的不同位置的形狀還是有不一樣的,原因是為了讓樹木的生長繁殖最優化。

Reference:

http://rainforests.mongabay.com/0404.htm

http://www.psu.edu/dept/nkbiology/naturetrail/leaves.htm

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16096964


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