Το μέγεθος και το σχήμα των φύλλων των φυτών μοιάζει ατελείωτο. Υπάρχουν τα τεράστια φύλλα που θυμίζουν φαντάσματα της παλάμης, τα κοκαλιάρικα δόντια της φτέρης, τα μεσαίου μεγέθους χέρι φύλλα του μπουκέτ και πολλά άλλα. Αλλά γιατί τα φύλλα παίρνουν αυτές τις ποικίλες μορφές έχουν παραμείνει για πολλά χρόνια ένα μυστήριο για τους επιστήμονες.
Οι παλαιοί ερευνητές πρότειναν ότι η διαθεσιμότητα νερού και ο κίνδυνος υπερθέρμανσης καθορίζει το μέγεθος των φύλλων. Αλλά όπως αναφέρει η Ελένη Μπριγκς στο BBC, προτείνεται μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science είναι λίγο πιο περίπλοκο.
Η ιδέα της διαθεσιμότητας ύδατος και της μορφής των φύλλων μπορεί να ανιχνευθεί στον δανικό βοτανολόγο Eugenius Warming του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα, ο οποίος υποθέτει ότι οι υψηλές βροχοπτώσεις στις τροπικές περιοχές επιτρέπουν την ανάπτυξη τεράστιων μεγεθών φοίνικα και φύλλων μπανάνας, γράφει ο Ian Wright, της μελέτης, για τη συζήτηση.
Αυτή η ιδέα εξευγενίστηκε στη δεκαετία του 1960 και στη δεκαετία του '70 όταν οι επιστήμονες καταλάβαιναν ότι τα μεγάλα φύλλα μπορούν να υπερθερμανθούν το καλοκαίρι. Για να αποφευχθεί αυτό να συμβεί, βασίζονται στην ψύχρανση μέσω της αναπνοής - το ισοδύναμο φύλλων για την επεξεργασία ενός ιδρώτα. Αυτό το μοντέλο βοήθησε να εξηγήσει γιατί τα φύλλα των ερήμων φυτών ήταν μικροσκοπικά (δεν μπορούν να αντέξουν οικονομικά να "ιδρώσουν" το πολύτιμο νερό τους) και τα φύλλα των φυτών σε δροσερά, σκιερά σημεία συχνά μεγαλώνουν.
Ωστόσο, οι ερευνητές δεν μπορούσαν να εξηγήσουν επαρκώς τα πάντα, όπως η αφθονία των μεγάλων φύλλων που κυριαρχούν στην έντονη θερμότητα των τροπικών ή στα μικροσκοπικά φύλλα φυτών που ζουν σε πιο δροσερά μέρη του κόσμου.
Για να λύσει αυτές τις αντιφάσεις, μια παγκόσμια ομάδα επιστημόνων ανέλυσε τα φύλλα των 7.670 φυτών από τα γεωγραφικά πλάτη και τα οικοσυστήματα σε όλη τη Γη, σύμφωνα με δελτίο Τύπου. Λαμβάνοντας υπόψη τις μέσες θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ημέρας και τη νύχτα, τις βροχοπτώσεις και την υγρασία, οι ερευνητές βρήκαν μια σειρά κανόνων που διέπουν το μέγιστο μέγεθος των φύλλων.
"Καταλήξαμε σε ένα νέο πλαίσιο για να μοντελοποιήσουμε τον τρόπο με τον οποίο τα φύλλα πρέπει να διαφέρουν στη θερμοκρασία τους, σε σχέση με το κλίμα του τόπου", λέει ο Wright Briggs. "Αυτό που μπορέσαμε να δείξουμε είναι ίσως όσο το μισό του κόσμου τα συνολικά όρια στο μέγεθος των φύλλων καθορίζονται πολύ περισσότερο από τον κίνδυνο παγώματος τη νύχτα από τον κίνδυνο υπερθέρμανσης κατά τη διάρκεια της ημέρας".
Όπως αναφέρει η Alice Klein στο New Scientist, η αποφυγή της κατάψυξης κατά τη διάρκεια της νύχτας ή της υπερθέρμανσης κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι μια πράξη εξισορρόπησης μεταξύ δύο παραγόντων: η ποσότητα επιφάνειας που έχει ένα φύλλο που μπορεί να χρησιμοποιήσει για διαπνοή (εφίδρωση) και το μέγεθος του οριακού στρώματος, αέρας που περιβάλλει αμέσως το φύλλο που λειτουργεί ως μόνωση.
Επειδή τα μεγάλα φύλλα έχουν παχύτερα μονωτικά οριακά στρώματα, είναι πιο δύσκολο για αυτούς να απορροφούν τη θερμότητα τη νύχτα, καθιστώντας τα πιο ευαίσθητα στις χαμηλές θερμοκρασίες. Το οριακό στρώμα τους καθιστά επίσης ακατάλληλο για τα ερημικά κλίματα, όπου η μόνωση τους θέτει σε κίνδυνο υπερθέρμανσης κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αλλά τα μεγάλα φύλλα μπορούν να επιβιώσουν στις τροπικές περιοχές επειδή με άφθονο νερό είναι σε θέση να επωφεληθούν από τη διαπνοή για να κρυώσουν.
"Είναι βασικά ένα εμπόριο μεταξύ του πόσο θερμαίνουν και πόσο νερό έχουν για να κρυώσουν", λέει ο Wright Klein. "Αυτή η νέα γνώση μας βοηθά να κατανοήσουμε μια θεμελιώδη πτυχή του τρόπου με τον οποίο τα φυτά δουλεύουν".
Η νέα κατανόηση της δυναμικής φύλλων θα μπορούσε να βοηθήσει τους παλαιοντολόγους να ανοικοδομήσουν τα αρχαία κλίματα και τα οικοσυστήματα από απολιθώματα φύλλων. Αλλά αυτή η νέα γνώση θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τους ερευνητές να καταλάβουν πώς η βλάστηση θα μετατοπιστεί καθώς η κλιματική αλλαγή εξελίσσεται και ποια είδη μπορεί να είναι ευάλωτα στις μειώσεις λόγω των μεταβαλλόμενων βροχοπτώσεων και θερμοκρασιακών προτύπων, λέει ο Klein, βιολόγος συντήρησης των φυτών Andrew Lowe του Πανεπιστημίου της Αδελαΐδας.
Έτσι αυτή η πτώση, όταν τα φύλλα αρχίζουν να πέφτουν από τα δέντρα, ρίξτε μια ματιά στην ποικιλία των σχημάτων και μεγεθών. Ότι η εκπληκτική ποικιλομορφία συνέβη για κάποιο λόγο.
