34.10: Akwizycja światła

Aby wyprodukować glukozę, rośliny muszą wychwytywać wystarczającą ilość energii świetlnej. Wiele współczesnych roślin wyewoluowało liście wyspecjalizowane w pozyskiwaniu światła. Liście mogą mieć tylko milimetry szerokości lub dziesiątki metrów szerokości, w zależności od środowiska. Ze względu na konkurencję o światło słoneczne, ewolucja napędzała ewolucję coraz większych liści i wyższych roślin, aby uniknąć zacienienia przez sąsiadów z zanieczyszczeniem opracowującym architekturę korzeni i mechanizmy transportu wody i składników odżywczych.

Ponieważ większe liście są bardziej podatne na utratę wody, największe liście zwykle znajdują się w roślinach, w których występują obfite opady. W najbardziej suchych środowiskach chloroplasty sukulentów znajdują się w łodydze rośliny, minimalizując parowanie. Orientacja liści względem słońca może również wpływać na przyswajanie światła. W wyjątkowo nasłonecznionym otoczeniu liście zorientowane poziomo są podatne na nadmierne odwodnienie. W tych środowiskach, takich jak łąki, liście mogą być ustawione pionowo, aby wychwytywać światło, gdy słońce jest nisko na niebie, zmniejszając w ten sposób uszkodzenia spowodowane przez słońce.

Wychwytywanie światła można również zoptymalizować poprzez ułożenie liści roślin w stosunku do łodygi; ułożenie liści na łodydze nazywa się filotaksją. Alternatywna filotaksja opisuje scenariusz, w którym pojedynczy liść wyłania się z jednej pozycji na łodydze. Niektóre rośliny wykazują odwrotną filotaksję, w której dwa liście wyłaniają się w przeciwnych kierunkach z tego samego miejsca. Filotaksja okółkowa ma miejsce, gdy kilka liści wyłania się z tego samego miejsca na łodydze. Hormon roślinny auksyna kontroluje wzór, w którym liście wyłaniają się z łodygi rośliny.

Wskaźnik powierzchni liści (LAI) jest reprezentacją skuteczności wychwytywania światła. Mierząc jednostronną, poziomą powierzchnię liści na roślinie i dzieląc ją przez poziomą powierzchnię gruntu, którą pokrywa roślina, uzyskuje się stosunek. Zazwyczaj wyższy LAI wskazuje na bardziej efektywne wychwytywanie światła. Jednak powyżej LAI większy niż siedem wydaje się powodować zacienienie i przycinanie dolnych liści, nie mając dodatkowego wpływu na akwizycję światła. W praktyce pomiar LAI jest często wykonywany za pomocą obrazowania satelitarnego i służy do pomiaru produktywności ekosystemu.