Почему листки с одного дерева имеют разные размеры?
Разберём по пунктам ещё раз, уже с листиками:
1. Есть наследственный уровень проявления признака — размер листа.
2. От этого размера лист отклоняется за счёт воздействия случайных факторов среды (свет, вода, температура и т. д.) .
3. Размер листа при этом может смещаться в сторону усиления (+) или в сторону уменьшения (-).
4. Очень редко могут совпасть все факторы, дающие только увеличение размера листа: (+).
5. Но настолько же редком может случиться так, что все воздействующие факторы дадут только уменьшение нормального размера: (-).
5. Но всё же, если совпадут факторы (+), то лист вырастет большим, а если факторы (-), то лист получится маленьким.
6. В большинстве случаев факторы уравновесят друг друга и в итоге большинство листьев будут среднего размера (его определяет генотип растения) . Так как плюсов будет столько же, сколько и минусов.
7. В итоге листья при одном и том же генотипе будут иметь разный фенотип (размер) . Это называется в биологии «вариационная изменчивость».
потому же, почему у людей разные отпечатки пальцев. Листья же не отливают по одной мерке. А так работает закон теории вероятности+то, что каждый лист находится не в идеально одинаковых условиях по освещению, вредителям, направлению роста и т. д.
Различие размеров листьев на деревьях объясняется неравномерностью поступления воды к корневой системе дерева (бывают ливни, а бывает и засуха) , неравномерностью температурного режима, светового потока.. . Даже погода на Марсе вносит свою лепту (теория вероятностей).
Источник
Почему на деревьях листья разной формы?
Совсем недавно гуляли с восьмилетним племянником по лесу, и точно таким вопросом он сначала поставил меня в ступор, а после заставил порассуждать на эту тему.
Тогда я сравнил разные виды деревьев с разными национальностями людей, которые различаются не только по цвету кожи, но и по менталитету и темпераменту.
Как если бы берёза была россиянином и украинцем, клён был бы испанцем и чеченцем, ель — финном или латышом, а пальма или монстера жителем Африки 🙂
На самом деле (как подсказал мне позднее журнал «Наука и Жизнь») размер листа зависит от климатических условий — температуры и влажности.
В тропиках много растений с большими листьями, такие листья они «могут себе позволить» поскольку в этих широтах много дождей, лист не высохнет и растение не погибнет.
Там, где солнечно, жарко и сухо, растут растения с небольшими листьями, потому что в этих областях для растений главное не перегреться, и при этом не потерять много воды.
Там, где солнечно, жарко и влажно, листья будут большими: здесь растения могут тратить сколько угодно воды на охлаждение.
В климатических зонах где очень холодно, листья деревьев и растений в целом, снова будут маленькими. Потому-что в холодных краях главным ограничителем служит не дневная температура самого жаркого месяца, а ночная температура самого холодного – говоря иначе, растения больше боятся не перегреться, а замерзнуть.
ИМХО разная геометрия листа дерева может быть связана с количеством испаряемой с его поверхности влаги. Кроме того листья разной формы по разному рассеивают солнечный свет. Например в тени дуба (дубравах) другие деревья не растут (темно), а вот под клёнами можно встретить кусты и деревца более меньших размеров. Оригинальная форма кленового листа пропускает сквозь себя достаточно света и для них.
Источник
Почему у листьев разные размеры и формы?
Размер листьев деревьев зависит от простой формулы: они вырастают настолько крупными, насколько позволяет доступная вода, но не такими большими, чтобы целое растение перегрелось.
Итак, вода нужна для роста. А солнце? Листья собирают его лучи и путем фотосинтеза превращают их в пищу. Но если прямого солнечного света очень много, фотосинтетический двигатель начинает вращаться слишком быстро и рискует перегореть.
Итак, когда речь заходит о размере листьев, растения следуют простому алгоритму: вода для роста, солнечный свет для пищи. Где-то посередине удачный баланс, при котором лист вырастает нужного размера при его уникальном наборе условий окружающей среды.
Изучив 7 тысяч растений по всему миру, австралийский ученые нашли новую переменную в математике природы. Не только риск перегрева контролирует рост листьев, но также и ночной холод. «Вы складываете два этих ингредиента вместе риск замерзания и риск перегрева, и это помогает получить модель размеров листьев по всему миру», говорит Иэн Райт из Университета Маккуори в Сиднее (Австралия).
На самом деле растения намного больше боятся простудиться, чем получить слишком много солнечных лучей. А так как условия сильно различаются, также различается и размер листьев.
А вот в ответе на другой вопрос ученые уверены намного меньше почему листья выглядят так, как они выглядят, а не иначе? Почему листва ели отличается, скажем, от папоротника? Конечно, природа придумала весь этот калейдоскоп красок и узоров не просто для того, чтобы приводить людей в восхищение. Выяснилось, что ни солнце, ни холодный ночной воздух не указывают растениям, как «одеваться». Это, скорее, «семейное дело», прекрасно отлаженное и передающееся генетически. Форма листьев дерева реакция на его долговременную экологическую и эволюционную историю.
Исследование 2003 года ученых Университета Маккуори предполагает, что форма листа также имеет функциональное значение. Правильный лист должен идеально подходить для среды, окружающей растение. А для растения это дело жизни и смерти.
Углы листьев, например, играют роль в том, как улавливается солнечный свет. Острые углы снижают объем света, который может удержать лист. Остроугольные листья могут отбрасывать тени сами на себя. Круглые листья, напротив, имеют «более высокую способность к захвату света и углерода». Есть несколько базовых правил по «дизайну» листьев. Лист должен быть достаточно открытым, чтобы уловить солнечный свет для процесса фотосинтеза. Также лист должен иметь такую форму, чтобы устьица поры могли впитывать достаточно углекислого газа, который будет питать процесс. И здесь размер играет ключевую роль. Подобно солнечным панелям, большие листья потребляют столько солнечного света, сколько могут. Маленькие листья остерегаются слишком большого объема солнечного света и стараются держаться как можно ближе друг к другу в холод.
Каждый вид старается сделать лист таким, чтобы он идеально подходил к окружающей его среде. Иначе растение ждет конец.
Исследование Департамента агрономии штата Айова использует фикус Бенджамина в качестве примера. Садоводы, которые продают декоративные растения часто получауют жалобы: «Я купил фикус Бенджамина, принес домой, и все его листья опали, до единого!» Их ответ прост: «Просто заботьтесь о нем. Листья вырастут снова». И листья действительно возвращались только были другого размера, формы и плотности, чем прежде. Дело в том, что эти растения растят листья, которые идеально подходят к определенной ситуации, даже если эта ситуация переезд из гостиной в спальную.
Для выживания растение не может позволить себе быть неидеальным. Красота всего лишь побочный продукт функционального совершенства.
Источник
Почему у дерева листья разные
Размер листьев деревьев зависит от простой формулы: они вырастают настолько крупными, насколько позволяет доступная вода, но не такими большими, чтобы целое растение перегрелось.
Итак, вода нужна для роста. А солнце? Листья собирают его лучи и путем фотосинтеза превращают их в пищу. Но если прямого солнечного света очень много, фотосинтетический двигатель начинает вращаться слишком быстро и рискует перегореть.
Итак, когда речь заходит о размере листьев, растения следуют простому алгоритму: вода для роста, солнечный свет для пищи. Где-то посередине — удачный баланс, при котором лист вырастает нужного размера при его уникальном наборе условий окружающей среды.
Изучив 7 тысяч растений по всему миру, австралийский ученые нашли новую переменную в математике природы. Не только риск перегрева контролирует рост листьев, но также и ночной холод. «Вы складываете два этих ингредиента вместе — риск замерзания и риск перегрева, — и это помогает получить модель размеров листьев по всему миру», — говорит Иэн Райт из Университета Маккуори в Сиднее (Австралия).
На самом деле растения намного больше боятся простудиться, чем получить слишком много солнечных лучей. А так как условия сильно различаются, также различается и размер листьев.
А вот в ответе на другой вопрос ученые уверены намного меньше — почему листья выглядят так, как они выглядят, а не иначе? Почему листва ели отличается, скажем, от папоротника? Конечно, природа придумала весь этот калейдоскоп красок и узоров не просто для того, чтобы приводить людей в восхищение. Выяснилось, что ни солнце, ни холодный ночной воздух не указывают растениям, как «одеваться». Это, скорее, «семейное дело», прекрасно отлаженное и передающееся генетически. Форма листьев дерева — реакция на его долговременную экологическую и эволюционную историю.
Исследование 2003 года ученых Университета Маккуори предполагает, что форма листа также имеет функциональное значение. Правильный лист должен идеально подходить для среды, окружающей растение. А для растения это — дело жизни и смерти.
Углы листьев, например, играют роль в том, как улавливается солнечный свет. Острые углы снижают объем света, который может удержать лист. Остроугольные листья могут отбрасывать тени сами на себя. Круглые листья, напротив, имеют «более высокую способность к захвату света и углерода». Есть несколько базовых правил по «дизайну» листьев. Лист должен быть достаточно открытым, чтобы уловить солнечный свет для процесса фотосинтеза. Также лист должен иметь такую форму, чтобы устьица — поры — могли впитывать достаточно углекислого газа, который будет питать процесс. И здесь размер играет ключевую роль. Подобно солнечным панелям, большие листья потребляют столько солнечного света, сколько могут. Маленькие листья остерегаются слишком большого объема солнечного света и стараются держаться как можно ближе друг к другу в холод.
Каждый вид старается сделать лист таким, чтобы он идеально подходил к окружающей его среде. Иначе растение ждет конец.
Исследование Департамента агрономии штата Айова использует фикус Бенджамина в качестве примера. Садоводы, которые продают декоративные растения часто получауют жалобы: «Я купил фикус Бенджамина, принес домой, и все его листья опали, до единого!» Их ответ прост: «Просто заботьтесь о нем. Листья вырастут снова». И листья действительно возвращались — только были другого размера, формы и плотности, чем прежде. Дело в том, что эти растения растят листья, которые идеально подходят к определенной ситуации, даже если эта ситуация — переезд из гостиной в спальную.
Для выживания растение не может позволить себе быть неидеальным. Красота — всего лишь побочный продукт функционального совершенства.
Источник