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34.10: 광 획득
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Biology

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Light Acquisition
 
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34.10: Light Acquisition

34.10: 광 획득

In order to produce glucose, plants need to capture sufficient light energy. Many modern plants have evolved leaves specialized for light acquisition. Leaves can be only millimeters in width or tens of meters wide, depending on the environment. Due to competition for sunlight, evolution has driven the evolution of increasingly larger leaves and taller plants, to avoid shading by their neighbors with contaminant elaboration of root architecture and mechanisms to transport water and nutrients.

Because larger leaves are more susceptible to water loss, the biggest leaves are typically found in plants where rainfall is plentiful. In the driest environments, chloroplasts of succulents are located in the stem of the plant, minimizing evaporation. The orientation of leaves to the sun can also influence light acquisition. In exceptionally sunny environments, horizontally oriented leaves are susceptible to excessive dehydration. In these environments, like those of grasslands, leaves may be oriented vertically to capture light when the sun is low in the sky, thereby reducing sun damage.

Light capture can also be optimized by the positioning of plant leaves with respect to the stem; the arrangement of leaves on a stem is called phyllotaxy. Alternate phyllotaxy describes the scenario in which a single leaf emerges from a single position on the stem. Some plants demonstrate opposite phyllotaxy, in which two leaves emerge in opposing directions from the same location. Whorled phyllotaxy is when several leaves emerge from the same point on a stem. The plant hormone auxin controls the pattern in which leaves emerge from the plant stem.

The Leaf Area Index (LAI) is a representation of light capture efficiency. By measuring the one-sided, horizontal surface area of the leaves on a plant and dividing that by the horizontal ground area the plant covers, a ratio is generated. Typically, a higher LAI indicates more efficient light capture. However, over a LAI greater than seven appears to cause shading and pruning of lower leaves, having no additional effect on light acquisition. In practice, measurement of LAI is often accomplished via satellite imaging and is used to measure the productivity of an ecosystem.

포도당을 생산하기 위해서는 식물이 충분한 광에너지를 포착해야 합니다. 많은 현대 식물은 빛 획득을 전문으로 잎을 진화했다. 잎은 환경에 따라 폭이 밀리미터 또는 너비 수십 미터일 수 있습니다. 햇빛에 대한 경쟁으로 인해 진화는 점점 더 큰 잎과 키가 큰 식물의 진화를 주도하고, 물과 영양분을 수송하는 루트 아키텍처와 메커니즘의 오염 된 정교화와 이웃에 의해 그늘을 피하기 위해.

큰 잎은 물 손실에 더 취약하기 때문에, 가장 큰 잎은 일반적으로 강우량이 풍부한 식물에서 발견된다. 가장 건조한 환경에서는 다육식물의 엽록소가 식물줄기에 위치하여 증발을 최소화합니다. 태양에 잎의 방향은 빛 획득에 영향을 미칠 수 있습니다. 매우 화창한 환경에서는 수평 방향의 잎이 과도한 탈수에 취약합니다. 초원과 같은 이러한 환경에서잎은 하늘에서 태양이 낮을 때 빛을 포착하기 위해 수직으로 향하여 태양 피해를 줄일 수 있습니다.

광 포획은 줄기에 대하여 식물 잎의 위치 지정에 의해 최적화될 수 있습니다; 줄기에 잎의 배열은 필로 택시라고합니다. 대체 필로탁증은 줄기의 단일 위치에서 하나의 리프가 나오는 시나리오를 설명합니다. 일부 식물은 두 잎이 같은 위치에서 반대 방향으로 등장하는 물리 성 과반대의 모습을 보여줍니다. 소용돌이 한 필로 택시는 줄기에 같은 지점에서 여러 잎이 나올 때입니다. 식물 호르몬 보조 식물 줄기에서 나뭇잎이 등장하는 패턴을 제어합니다.

리프 영역 인덱스(LAI)는 광 포획 효율을 나타내는 것입니다. 식물의 잎의 일방적, 수평 표면적을 측정하고 식물이 커버하는 수평 지면 면적에 의해 분할함으로써, 비율이 생성된다. 일반적으로 LAI가 높을수록 더 효율적인 광 캡처가 나타냅니다. 그러나 7개 이상의 LAI를 통해 저엽의 쉐이딩과 가지치기를 유발하는 것으로 보이며, 광 획득에는 추가적인 영향을 미치지 않습니다. 실제로 LAI의 측정은 위성 이미징을 통해 종종 수행되며 생태계의 생산성을 측정하는 데 사용됩니다.


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