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34.10: Aquisição de Luz
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Light Acquisition
 
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34.10: Light Acquisition

34.10: Aquisição de Luz

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.

Para produzir glicose, as plantas precisam captar energia de luz suficiente. Muitas plantas atuais evoluíram folhas especializadas para aquisição de luz. As folhas podem ter apenas milímetros de largura ou dezenas de metros de largura, dependendo do ambiente. Devido à concorrência pela luz solar, a evolução tem impulsionado a evolução de folhas cada vez maiores e plantas mais altas, para evitar sombreamento pelos seus vizinhos com elaboração contaminante da arquitetura radicular e mecanismos para o transporte de água e nutrientes.

Como folhas maiores são mais susceptíveis à perda de água, as maiores folhas são tipicamente encontradas em plantas onde as chuvas são abundantes. Nos ambientes mais secos, cloroplastos de suculentas estão localizados no caule da planta, minimizando a evaporação. A orientação das folhas em relação ao sol também pode influenciar a aquisição de luz. Em ambientes excepcionalmente ensolarados, as folhas orientadas horizontalmente são susceptíveis à desidratação excessiva. Nesses ambientes, como os de pastagens, as folhas podem orientar-se verticalmente para capturar a luz quando o sol está mais baixo no céu, reduzindo assim os danos solares.

A captação da luz também pode ser optimizada pelo posicionamento das folhas de plantas em relação ao caule; o arranjo de folhas em um caule é chamado de filotaxia. Filotaxia alterna descreve o cenário em que uma única folha emerge de uma única posição no caule. Algumas plantas demonstram filotaxia oposta, na qual duas folhas emergem em direções opostas a partir do mesmo local. Filotaxia espiralada é quando várias folhas emergem do mesmo ponto em um caule. A hormona vegetal auxina controla o padrão em que as folhas emergem do caule da planta.

O Índice de Área da Folha (LAI) é uma representação da eficiência de captura de luz. Medindo a área de superfície horizontal unilateral das folhas em uma planta e dividindo-a pela área horizontal do solo que a planta cobre, é gerado um índice. Normalmente, um LAI mais alto indica uma captura de luz mais eficiente. No entanto, um LAI maior que sete parece causar sombreamento e poda de folhas mais baixas, não tendo nenhum efeito adicional na aquisição de luz. Na prática, a medição do LAI é frequentemente realizada através de imagens de satélite e é usada para medir a produtividade de um ecossistema.


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