Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.10: Licht acquisitie
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Light Acquisition
 
TRANSCRIPT

34.10: Light Acquisition

34.10: Licht acquisitie

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.

Om glucose te produceren, hebben planten voldoende lichtenergie nodig. Veel moderne planten hebben bladeren ontwikkeld die gespecialiseerd zijn in het verwerven van licht. Bladeren kunnen slechts millimeters breed zijn of tientallen meters breed, afhankelijk van de omgeving. Als gevolg van de concurrentie om zonlicht, heeft evolutie de evolutie van steeds grotere bladeren en hogere planten gestimuleerd, om schaduw door hun buren te vermijden met verontreinigende uitwerking van wortelarchitectuur en mechanismen om water en voedingsstoffen te transporteren.

Omdat grotere bladeren gevoeliger zijn voor waterverlies, worden de grootste bladeren meestal aangetroffen in planten waar veel regen valt. In de droogste omgevingen bevinden chloroplasten van vetplanten zich in de stengel van de plant, waardoor verdamping tot een minimum wordt beperkt. De oriëntatie van bladeren op de zon kan ook de lichtopname beïnvloeden. In uitzonderlijk zonnige omgevingen zijn horizontaal georiënteerde bladeren vatbaar voor overmatige uitdroging. In deze omgevingen, zoals die van graslanden, bladerenkan verticaal worden geplaatst om licht op te vangen wanneer de zon laag aan de hemel staat, waardoor schade door de zon wordt verminderd.

Lichtvangst kan ook worden geoptimaliseerd door de plantbladeren ten opzichte van de stengel te positioneren; de opstelling van bladeren op een stengel wordt phyllotaxy genoemd. Alternatieve phyllotaxy beschrijft het scenario waarin een enkel blad uit een enkele positie op de stengel tevoorschijn komt. Sommige planten vertonen een tegengestelde phyllotaxie, waarbij twee bladeren in tegengestelde richtingen vanaf dezelfde locatie tevoorschijn komen. Whorled phyllotaxy is wanneer verschillende bladeren uit hetzelfde punt op een stengel komen. Het plantenhormoon auxine regelt het patroon waarin bladeren uit de plantsteel komen.

De Leaf Area Index (LAI) is een weergave van de efficiëntie van het opvangen van licht. Door het eenzijdige, horizontale oppervlak van de bladeren op een plant te meten en dat te delen door het horizontale grondoppervlak dat de plant bedekt, wordt een verhouding gegenereerd. Meestal duidt een hogere LAI op een efficiëntere lichtopname. Echter, meer dan een LAI gmeer dan zeven lijkt schaduw en snoei van de onderste bladeren te veroorzaken, zonder extra effect op de lichtopname. In de praktijk wordt het meten van LAI vaak bereikt via satellietbeelden en wordt het gebruikt om de productiviteit van een ecosysteem te meten.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter