极度濒危的关岛树木为全球叶片研究做出了贡献

关岛Serianthes nelsonii树复杂的叶子设计被用作模型，为理解植物叶子如何运作的全球目标做出了贡献，研究结果发表在《氮肥》杂志3月刊上

这种极度濒危的豆科树木产生了一种精心设计的叶子，生物学家称之为双羽状，成千上万的小叶有助于构建一片成熟的叶子，为树木提供了制作高度多样化的叶子图案的手段

关岛大学的研究利用了这样一种知识，即叶片构造过程中的光照水平可能会深刻地定义叶片设计

关岛大学退休教授、作者托马斯·马勒说：“在这项研究之前，我们就知道，如果生长在阴凉处，这种稀有树木的叶子会形成更少但更大的小叶，但如果生长在阳光直射下，会形成更多的小小叶。”。“我们不知道的是入射光水平如何影响实际的叶片构建成本。”

植物由三个营养器官组成，根提供锚固和获取水分和必需元素，茎提供机械支撑和移动资源的转运，叶子是植物糖的制造地。这一过程从太阳中获取未驯服的能量，并将其转化为可利用的能量形式。

通过利用植物每天生产的单糖作为构建块，世界粮食供应得以实现。因此，近几十年来，一项强有力的研究议程已经展开，目的是了解这种植物器官是如何运作的

“如果人体内的任何器官从世界上消失，大自然将继续蓬勃发展，”Marler说。“但是，如果植物叶子消失，世界上的生物体将迅速内爆，走向饥饿。”

完成这项研究所采用的分析方法量化了构建光合作用发生的小叶所需的必需矿物质的量，以及支撑组织的量，支撑组织的设计目的是将小叶放置在可以最大限度地利用可用光的地方

作为一个群体，作为主要植物营养素的矿物质在小叶中的浓度一直较高，这表明构建光合组织的成本高于支持组织。叶片构建过程中入射光的影响对小叶构建成本产生了深远的影响，但对构建支撑组织的成本影响很小

在高光照条件下建造的叶子需要比在阴凉条件下建造更多的建筑材料

植物器官中发现的碳量可以作为构建该器官所需食物量的指标

关岛大学的研究表明，构建小叶比支撑组织需要更多的碳，在阳光充足的情况下构建一片叶子比在阴凉的情况下建造一片叶子所需的碳更多，在构建过程中，小叶与支撑组织中的碳比例没有因应入射光负荷而变化

研究结果为这棵极度濒危的树木的保护决策提供了关键信息。例如，天然树木生长的森林土壤养分不足，这些不足可能会阻碍环保主义者在自然环境中培育健康树苗的尝试

缓解营养压力的一种方法是提供适当的遮荫，因为需要更多的土壤来源的营养物质来构建完整的阳光叶

关岛大学的这项研究增加了越来越多的关于光如何影响Serianthes nelsonii叶片功能的研究。早期的研究表明，小叶解剖结构的变化有利于利用广泛的入射光载荷，小叶的快速运动提供了一种避免高光应力的方法 More information: Thomas E. Marler, Incident Light Level Influences Elemental Budgets of Serianthes nelsonii Merr. Leaf Development, Nitrogen (2024). DOI: 10.3390/nitrogen5010012