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34.10: Acquisition de lumière
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Light Acquisition
 
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34.10: Light Acquisition

34.10: Acquisition de lumière

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.

Pour produire du glucose, les plantes doivent capter suffisamment d’énergie lumineuse. De nombreuses plantes modernes ont évolué feuilles spécialisées pour l’acquisition de lumière. Les feuilles peuvent être seulement millimètres de largeur ou des dizaines de mètres de large, selon l’environnement. En raison de la concurrence pour la lumière du soleil, l’évolution a conduit l’évolution des feuilles de plus en plus grandes et des plantes plus grandes, pour éviter l’ombrage par leurs voisins avec l’élaboration de contaminants de l’architecture des racines et des mécanismes pour transporter l’eau et les nutriments.

Étant donné que les feuilles plus grosses sont plus sensibles à la perte d’eau, les plus grandes feuilles se trouvent généralement dans les plantes où les précipitations sont abondantes. Dans les environnements les plus secs, les chloroplastes des succulentes sont situés dans la tige de la plante, minimisant l’évaporation. L’orientation des feuilles vers le soleil peut également influencer l’acquisition de la lumière. Dans des environnements exceptionnellement ensoleillés, les feuilles orientées horizontalement sont sensibles à une déshydratation excessive. Dans ces environnements, comme ceux des prairies, les feuilles peuvent être orientées verticalement pour capter la lumière lorsque le soleil est bas dans le ciel, réduisant ainsi les dommages causés par le soleil.

La capture de la lumière peut également être optimisée par le positionnement des feuilles de plantes par rapport à la tige; l’arrangement des feuilles sur une tige est appelé phyllotaxy. La phyllotaxie alternative décrit le scénario dans lequel une seule feuille émerge d’une seule position sur la tige. Certaines plantes démontrent une phyllotaxie opposée, dans laquelle deux feuilles émergent dans des directions opposées à partir du même endroit. La phyllotaxie qui a été dévlètée est lorsque plusieurs feuilles émergent du même point sur une tige. L’hormone végétale auxin contrôle le modèle dans lequel les feuilles émergent de la tige de la plante.

L’indice de zone de feuille (LAI) est une représentation de l’efficacité de capture de lumière. En mesurant la surface horizontale unilatérale des feuilles sur une plante et en divisant celle par la surface horizontale du sol que l’usine couvre, un rapport est généré. En règle générale, une IAU plus élevée indique une capture de lumière plus efficace. Toutefois, sur une IAS supérieure à sept semble causer l’ombrage et l’élagage des feuilles inférieures, n’ayant aucun effet supplémentaire sur l’acquisition de lumière. Dans la pratique, la mesure de l’IAL est souvent réalisée par l’imagerie par satellite et est utilisée pour mesurer la productivité d’un écosystème.


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