الحصول على الضوء

من أجل إنتاج الجلوكوز ، تحتاج النباتات لالتقاط طاقة ضوئية كافية. طورت العديد من النباتات الحديثة أوراقاً مخصصة لاكتساب الضوء. يمكن أن يكون عرض الأوراق مليمترات فقط أو عرض عشرات الأمتار ، حسب البيئة. بسبب التنافس على ضوء الشمس ، أدى التطور إلى تطور أوراق أكبر ونباتات أطول بشكل متزايد ، لتجنب التظليل من قبل جيرانهم من خلال توضيح بنية الجذر وآليات نقل المياه والمغذيات.

نظراً لأن الأوراق الأكبر حجماً تكون أكثر عرضة لفقدان الماء ، فإن الأوراق الأكبر توجد عادةً في النباتات التي تكثر فيها الأمطار. في البيئات الأكثر جفافاً ، توجد البلاستيدات الخضراء من العصارة في ساق النبات ، مما يقلل من التبخر. يمكن أن يؤثر اتجاه الأوراق نحو الشمس أيضاً على اكتساب الضوء. في البيئات المشمسة بشكل استثنائي ، تكون الأوراق الأفقية عرضة للجفاف المفرط. في هذه البيئات ، مثل تلك الموجودة في الأراضي العشبية ، قد يتم توجيه الأوراق عمودياً لالتقاط الضوء عندما تكون الشمس منخفضة في السماء ، وبالتالي تقلل أضرار أشعة الشمس.

يمكن أيضاً تحسين التقاط الضوء من خلال وضع أوراق النبات بالنسبة للساق ؛ يسمى ترتيب الأوراق على الجذع انتظام الأوراق. يصف انتظام الأوراق البديل السيناريو الذي تظهر فيه ورقة واحدة من موضع واحد على الساق. تظهر بعض النباتات أوراق متعاكسة ، حيث تظهر ورقتان في اتجاهين متعاكسين من نفس الموقع. يحدث الترتيب الدائري للأوراق عندما تظهر عدة أوراق من نفس النقطة على الساق. يتحكم هرمون الأوكسين النباتي في النمط الذي تظهر فيه الأوراق من جذع النبات.

مؤشر مساحة الورقة (LAI) هو تمثيل لكفاءة التقاط الضوء. من خلال قياس مساحة السطح الأفقية أحادية الجانب للأوراق على النبات وتقسيمها على مساحة الأرض الأفقية التي يغطيها النبات ، يتم إنشاء نسبة. عادة ، يشير مؤشر مساحة الورقة الأعلى إلى التقاط ضوء أكثر كفاءة. ومع ذلك ، يبدو أن أكثر من سبعة في مؤشر مساحة الورقة يتسبب في تظليل وتقليم الأوراق السفلية ، وليس له تأثير إضافي على اكتساب الضوء. من الناحية العملية ، غالباً ما يتم قياس مؤشر مساحة الورقة عبر التصوير بالأقمار الصناعية ويستخدم لقياس إنتاجية النظام البيئي.