叶子极大的多样性一直是植物界的奇迹和迷人之处。

比如说，香蕉树叶子远远大于石楠花的叶子，前者的大小约是后者的百万倍。

一个传统的科学观点是：叶子的大小受限于植物可获取的水分，同时还需要权衡植物过热的风险。

然而，一项以世界范围内7000多种植物为调查对象的研究表明叶子大小各异的原因要复杂得多。

“蕉叶之所以那么大，是因为香蕉本来就生长在炎热潮湿的地方。”悉尼麦考瑞大学（Macquaire University）的伊恩·莱特（Ian Wright）说道。

“我们的研究表明，如果土壤里的水分足够多，叶子的大小几乎是无限制的。”他指出，这只是叶子大小之谜的一部分，“而另一部分是叶子在晚上受冻的可能性。”如果把这两个因素放在一起研究，有助于我们理解大千世界不同叶子的大小。

世界上有成千上万种不同的植物，既有细小的高山植物又有巨大的丛林棕榈。它们的叶子大小也有差异，小的不足1平方毫米，大的超过1平方米。

早在19世纪就已经有资料记载，大叶子的植物主宰着热带雨林。小叶子的植物则主要生长在干旱及高海拔地区。

数十年前，科学家意识到叶子大小的多样性跟水分和温度有关。他们提出了这样的观点，叶子的大小跟植物过热的可能性高低有关。因此，当降水量较多时，植物可以利用较大的叶子来应对。

一项新发表在《科学》期刊上的研究认为，上述观点只适用于全球范围内的某些地区。“显然，对于植物叶子大小之谜,我们还有些研究空白。”莱特博士称。

“我们构建了新的框架，来模拟叶子随着温度而变化的方式，也就是与当地气候的关系。通过这项研究我们发现，世界上大约超过一半地方的植物，比起白天过热的风险，夜间冷冻的风险对叶子大小影响更大。”

研究叶子对光合作用影响的意义

这项研究进一步揭示了植物如何适应全球变暖。

光合作用是植物生长过程中最基础的生化过程。光合作用期间，在可见光的照射下，二氧化碳和水会转化成葡萄糖和氧气。因此，温度、二氧化碳浓度以及光照强度都会影响光合作用的速率。

“当我们深入了解光合作用以及叶子大小对光合作用的影响后，我们能够更好地推测在全球暖化环境下，不同的植被类型是如何适应的以及个别物种的存亡几率变化。”莱特博士说。

来源：http://www.bbc.com/news/science-environment-41099030

编译：李颖涛 宋腾虎