دراسة جديدة توضح سبب اختلاف أحجام أوراق النباتات

تعد أوراق الشجر بأشكالها وأحجامها المختلفة مصدرا للتعجب، فأوراق نبات الموز على سبيل المثال أكبر حوالي مليون مرة من أوراق نبات الهيدز، فما السبب في هذا الاختلاف؟
توضح الدراسات القديمة أن حجم الورقة يقتصر على التوازن بين كمية المياه المتاحة للنبات وخطر الإنهاك، ورغم ذلك، أشارت دراسة لأكثر من 7000 نوع من النباتات في جميع أنحاء العالم إلى أن الجواب على سبب الاختلاف قد يكون أكثر تعقيدًا.
وقال "إيان رايت"، من جامعة ماكواري في سيدني بأستراليا: "إن أوراق الموز قادرة على أن تكون ضخمة بهذا الشكل لأن الموز ينمو بشكل طبيعي في أماكن شديدة الحرارة ورطبة جدًا" وفقًا لـ"بي بي سي".
وأضاف رايت: "يظهر عملنا أنه في الواقع إذا كان هناك ما يكفي من المياه في التربة، فلا يوجد حدود تقريبًا لحجم الورقة، وهذا ليس سوى جزء من لغز حجم أوراق النباتات".
وأشار الدكتور رايت وفقًا لـ"بي بي سي" إلى أن خطر التجمد وخطر الإنهاك، أهم عاملين يساعدان على فهم نمط أحجام الأوراق التي نراها في جميع أنحاء العالم.
ويوجد مئات الآلاف من الأنواع النباتية على كوكب الأرض، تتنوع بين النباتات الجبلية الصغيرة إلى أشجار الغابة الضخمة، وتتراوح أوراق النباتات من أقل من 1 مللم إلى أكثر من 1 متر مربع.
واتضح تواجد النباتات ذات الأوراق الكبيرة في الغابة الاستوائية، فيما تزدهر النباتات الصغيرة الأوراق في الصحاري القاحلة وفي خطوط العرض العالية، وأدرك العلماء قبل بضعة عقود أن سبب هذا التباين في حجم الورقة كان مرتبطًا بكمية الماء ودرجة الحرارة، لذا يزداد حجم الأوراق في المناطق الاستوائية مع زيادة كمية الأمطار.
ولكن وفقًا للبحث الجديد الذي نشر في مجلة العلوم البريطانية، اتضح أن هذه الفكرة لا تنطبق إلا في مناطق معين فقط، وقال الدكتور رايت لـ "بي بي سي نيوز": "كانت هناك بعض القطع في هذا اللغز التي كانت مفقودة بشكل واضح، ولكن استطعنا التوصل إلى أن هذا الاختلاف سببه درجة الحرارة".
وتلقي الدراسة الضوء الجديد على كيفية تكيف النباتات، خاصة مع عملية التمثيل الضوئي وهي العملية النباتية الأساسية، حيث يتم استخدام أشعة الشمس للرد على ثاني أكسيد الكربون بالماء لإنتاج الجلوكوز والأكسجين.
وتعتبر درجة الحرارة، تركيز ثاني أكسيد الكربون وشدة الضوء، من العوامل التي يمكن أن تحد من معدل التمثيل الضوئي، ومع فهم أفضل لعملية التمثيل الضوئي ودور حجم الورقة، سيتم الوصول لأفضل تنبؤ عن كيفية تغير أوراق النباتات المختلفة فيما يتعلق بتغير المناخ، وكيف يمكن للأنواع الفردية أن تكون قابلة للاستمرار في ظل اختلافات مناحية جديدة في المستقبل، كما قال الدكتور رايت.