Relación entre la estructura de la hoja y la tasa de fotosíntesis

Podemos ver numerosas estructuras de hojas en el reino vegetal. Como las hojas están diseñadas para la fotosíntesis, su estructura debe ser un factor para cualquier optimización en la fotosíntesis o distribución de clorofila.

Este enlace describe muchas estructuras de hojas, pero no puedo encontrar lo que estoy buscando en ninguna parte.

  1. Creo que la taxonomía de las plantas se ocupa de la estructura de la flor, pero ¿hay alguna relación entre las especies de plantas que podamos describir con la estructura de la hoja?
  2. ¿La estructura de la hoja está optimizada para la máxima tasa de fotosíntesis? Si es así, ¿por qué estas estructuras diferentes?
  3. ¿Alguna otra ventaja para estas diversas estructuras de hojas?
Dos comentarios: 1) la taxonomía de plantas tiene en cuenta múltiples tipos de rasgos morfológicos + información molecular. Sin embargo, el sistema sexual original de Linneus para las plantas se basaba en la morfología de las flores. 2) La morfología de la hoja se basa en compensaciones entre muchas funciones diferentes y, además de la eficiencia de la fotosíntesis, también debe tener en cuenta, por ejemplo, la pérdida de agua (desecación), el transporte de nutrientes/agua y la estabilidad. De ahí la diversidad de estructuras.

Respuestas (1)

1) Su comprensión de la taxonomía está desactualizada por unos pocos cientos de años. El sistema original de Linneaus se basaba en la morfología de las flores, pero desde entonces nos dimos cuenta de que la taxonomía más eficaz tiene en cuenta muchos rasgos diferentes. En la actualidad, utilizamos principalmente la secuenciación del ADN para determinar las relaciones entre organismos.

2) La estructura de la hoja no está necesariamente optimizada para la máxima tasa de fotosíntesis. Por ejemplo, las hojas de los cactus son espinas: delgadas y puntiagudas para minimizar la pérdida de agua y defender la planta. De hecho, en los cactus el tallo es la parte fotosintética de la planta, no las hojas. En términos más generales, las hojas pueden ser más gruesas o más delgadas para hacer frente a la sequía. Puede consultar la página de wikipedia para Área de hoja específica para obtener más información.

Para resumir: diferentes plantas crecen en diferentes condiciones ambientales, por lo que la forma óptima de la hoja para cualquier planta depende de condiciones como la sequía y la sombra.

3) Son muchas las ventajas que puede conferir la forma de la hoja. Un ejemplo es cómo la forma de la hoja puede afectar lo que se conoce como la capa límite de la hoja. La capa límite es más gruesa en las hojas más grandes y de forma uniforme y más delgada en las hojas disecadas o compuestas. La introducción en esta página web parece un buen recurso.

En general, buena pregunta. Debe tener en cuenta que cualquier rasgo será el producto de muchos factores diferentes; ningún factor puede determinar por completo la morfología de un rasgo. Para las hojas, son muchos factores diferentes, incluyendo la tasa fotosintética, la sequía, la tolerancia a la sombra, la defensa contra los depredadores, etc., los que determinan la forma de la hoja.