Denník N

Vedci zistili, prečo majú tropické rastliny také veľké listy

List monstery skvelej. Foto – Wikimedia/cc
List monstery skvelej. Foto – Wikimedia/cc

Výskyt veľkých listov v teplých podnebiach predstavoval v botanike doposiaľ záhadu.

Ríša rastlín je veľmi pestrá. Rastliny existujú v rôznych farbách, niektoré sa za svoj život presunú o niekoľko centimetrov, iné sú zase mäsožravé. Niektoré žijú na skalách, iným sa zase darí pod vodou.

Jedno však majú všetky rastliny spoločné: bojujú s výkyvmi počasia, aby si zachovali optimálnu teplotu. Pri kontrole metabolizmu rastlín hrá teplota kľúčovú rolu, pretože reguluje aktivitu rastlinných enzýmov či efektivitu oboch fáz fotosyntézy.

Niektoré rastliny sa z toho dôvodu chránia pred výkyvmi počasia špeciálnou lesklou odrazovou vrstvou na povrchu listov, iným rastú listy v zhlukoch, aby predišli zamrznutiu.

Najefektívnejšie sa dá brániť rôznou veľkosťou listov. Veľkosť listov sa medzi druhmi líši aj stotisícnásobne a listy dosahujú veľkosti od jedného milimetra štvorcového po jeden meter štvorcový.

Rastliny s rôzne veľkými listami nie sú na Zemi rozmiestnené rovnomerne. V teplých a vlhkých oblastiach rastú rastliny s väčšími listami, zatiaľ čo v severských krajinách a na horách rastú rastliny s maličkými lístkami.

Záhada veľkých listov

Výskyt veľkých listov v teplých podnebiach predstavuje v botanike záhadu. Väčšie listy majú väčšiu plochu, na ktorú môžu dopadať slnečné lúče, mali by sa preto omnoho jednoduchšie prehrievať. Otázkou teda je, prečo sa v trópoch vyskytujú rastliny s obrovskými listami.

Závislosť veľkosti listov rastlín od zemepisnej šírky ich výskytu si prírodovedci všimli už v 19. storočí, dodnes však nebola dobre vysvetlená.

Preto sa tím botanikov pod vedením Iana Wrighta z Macquarie University v Austrálii rozhodol preskúmať až 7670 druhov rastlín spolu s klimatickými údajmi zo 682 miest ich výskytu. Vzorky brali vedci zo všetkých vegetatívnych kontinentov, klimatických pásiem a hlavných skupín rastlín.

Zistili, že veľkosť listov bola v priemere väčšia v regiónoch v blízkosti rovníka a menšia smerom k zemským pólom. Výsledky uverejnili minulý mesiac v prestížnom vedeckom časopise Science.

Mapa zobrazuje rôzne veľkosti listov v závislosti od miesta rastu rastlín. Červená farba zobrazuje listy menšie ako jeden centimeter štvorcový, modrá farba zase listy s plochou jeden meter štvorcový. Tieto obrovské listy sa nachádzajú v oblastiach s vysokou vlhkosťou a teplotou. Zdroj – sciencemag.org

Počas výskumu sa botanici zamerali aj na teploty počas dňa a noci, vlhkosť vzduchu a množstvo zrážok. Podľa ich zistení závisí veľkosť listov od schopnosti transpirácie, teda výdaja vody vo forme vodnej pary cez prieduchy, a od vrstvy nehybného vzduchu, ktorý obkolesuje každý list a funguje ako izolačná bariéra.

Ochladzovanie vodnou parou

Veľké listy majú okolo seba hrubšiu izolačnú vrstvu vzduchu, čo môže byť problematické za chladných nocí alebo horúcich suchých dní. Izolačná vrstva totiž výrazne zhoršuje schopnosť listov vymieňať teplo. Za chladných nocí by nestíhali prijímať teplo z prostredia a mohli by zmrznúť, počas horúcich suchých dní by sa nestíhali ochladzovať a ich enzýmy dôležité pre fotosyntézu by stratili svoju funkciu.

To vysvetľuje, prečo sa v chladných alebo horúcich a suchých oblastiach vyskytujú rastliny skôr s menšími listami. Ako je to však s tropickými podmienkami, kde sa rastlinám s veľkými listami darí?

Pomáha im zmienená transpirácia, ktorá rastlinám umožňuje efektívne sa ochladiť. Keďže trópy sú bohaté na vodu, strata vody, ktorej sa rastlina pri vyparovaní vody cez prieduchy nevyhne, nepredstavuje žiaden problém.

„Prakticky ide o kompromis medzi tým, ako veľmi sa rastliny zahrejú, a tým, koľko vody majú k dispozícii na ochladenie sa. Tieto nové poznatky nám pomáhajú pochopiť základné aspekty toho, ako rastliny fungujú,“ vysvetlil Wright pre magazín The New Scientist.

Dostupné z doi: 10.1126/science.aal4760

Teraz najčítanejšie