随着二氧化碳的减少,宽阔的叶子进化

2017-09-07 06:07:03

作者:Anna Gosline降低大气中的二氧化碳水平可能会给原始陆地植物提供传播叶子和吸收阳光的线索四亿年前,叶子不是今天广泛,高效的太阳能电池板相反,它们是微小的棒状突起,称为微囊虽然此时植物具有开发大型大叶的基因和生理学特性,但它们在进化出宽阔的光合器官之前又萎缩了2000万年这种延迟使古生物学家感到困惑,但谢菲尔德大学的David Beerling和Colin Osborne以及英国伦敦大学的William Chaloner提出了一个理论,即热量和重度水平的二氧化碳阻碍了叶子的发育与现代相比,早期泥盆纪的大气二氧化碳水平高十倍,而植物需要更少的孔隙或气孔才能产生二氧化碳但气孔也像汗腺一样,通过释放水来冷却叶子该团队的计算机模型显示,由于植物的冷却能力较弱,增加叶片表面积,从而增加太阳辐射会导致破坏性过热 “当我们进行建模时,它真的跳出了我们 - 烹饪叶子是多么容易,”奥斯本说研究人员认为,当3.7亿年前二氧化碳水平开始下降时,植物可能需要增加孔隙密度,使大叶子成为一种很酷的可能性此前该团队的观察似乎支持这一假设但是为了严格地测试他们的理论,研究人员搜索了化石记录并测量了300种植物的叶面积,并计算了一些具有完整外部角质层的罕见标本上的气孔数他们的搜索确实在全球二氧化碳水平迅速下降和叶面积增加以及孔密度增加之间找到了明显的匹配期刊参考:美国国家科学院院刊(第101卷,