Adquisición de luz

Las plantas tienen una asombrosa diversidad en la forma de sus hojas, en su tamaño y en su orientación. Las hojas del ruibarbo Gunnera manicata crecen de manera horizontal, desde 2,5 metros hasta 4. mientras que algunos pastos crecen como pequeñas aspas verticales al suelo. ¿Porqué hay tanta variedad en la estructura de la hoja? La luz del sol es esencial para la formación de glucosa durante la fotosíntesis. Por lo tanto, las plantas necesitan poder capturar la luz del sol con eficacia para crecer. Las hojas son estructuras de plantas especializadas, llenas de células que contienen cloroplastos que capturan la luz del sol. En general, las hojas más grandes de las plantas más altas capturan más energía de la luz. Sin embargo, las hojas grandes pierden más agua por la evaporación, y esto aumenta la demanda de agua. Si bien las plantas más altas tienen menos competencia por la luz, requieren más raíces substanciales y adaptaciones para transportar agua por grandes distancias. Las hojas grandes son comúnes en los ambientes húmedos; por ejemplo, el ruibarbo gigante es nativo de la selva montañosa de Brasil. En contraste, las plantas que viven en ambientes áridos han evolucionado estrategias para reducir la pérdida de agua en la menor cantidad posible. Es por esto que las hojas de las plantas del desierto como el creosote son relativamente pequeñas, con un área de superficie reducida. Phyllotaxy, or arrangement of leaves on a plant stem, ayuda a optimizar la captura de la luz. En los angiospermas, las hojas a menudo se organizan en uno de tres patrones: en espiral, alternado u opuesto. La eficiencia de la capttura de la luz puede estimarse al determinar el índice de área de la hoja. El índice de área de la hoja es la superficie de todas las hojas en relación al área de la tierra bajo la planta. Las plantas cuyo índice es alrededor de 7 tienen una captura de la luz eficiente; hojas adicionales e índices más altos causan el sombreado y la poda de las hojas más bajas. El tamaño y morfología de la hoja se forman por las presiones de la selección que impone el ambiente y por la historia evolutiva única de la especie, que da como resultado la diversidad de las estructuras de hoja que capturan de manera eficiente la luz del sol y realizan la fotosíntesis.