Однако несмотря на простоту измерения области массы листа и ее стоимости для предсказания такого количества аспектов биологии завода, отношений области массы листа к структуре листа – клетки и ткани, которые составляют лист, и их числа и размеры – не были ранее определены.Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе развивали математическое уравнение для области массы листа, которая поможет определить что поведения завода по производству двигателей на основе их камер.Исследование, которое имеет важные последствия как заводы, приспосабливается к нагревающейся окружающей среде, издан онлайн Письмами об Экологии, журналом в области экологии.«Большое разнообразие листьев в размере, форме и цвете великолепно, и все же, это – ничто по сравнению с разнообразием клеток и тканей внутри», сказал Лорен Сэк, преподаватель экологии и эволюционной биологии и ведущего автора исследования. «Однако мы испытали недостаток в уравнениях, чтобы связать это внутреннее разнообразие с полным поведением листа точным способом».
Грэйс Джон, докторант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе в экологии и эволюционной биологии и ведущем авторе исследования, провела детальное изучение анатомии 11 разновидностей, растущих по причине Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который включал культовые разновидности от многих экосистем, таких как тойон или Голливуд и разновидность чая из Японии. Она измерила поперечные сечения для размеров и чисел клеток различных тканей листа и ее запятнанные целые листья, чтобы измерить их ткани вены.
Команда тогда развивала теоретический подход на основе геометрических принципов, чтобы получить уравнение для области массы листа, принимая во внимание размеры и числа клеток каждого типа в листе.Стратегия биологов состояла в том, чтобы создать сильное математическое уравнение, которое предсказывает область массы листа от просто структур в листе.
Это уравнение смогло предсказать область массы листа разнообразных листьев с чрезвычайной точностью.Команда, которая сотрудничала с исследователями в Испании, Германии и Австралии, также использовала математический подход, чтобы объяснить различие между вечнозелеными и лиственными листьями в их крутизне.«Если Вы захватываете лист от Калифорнийского вечнозеленого куста и лиственного платана, Вы можете чувствовать различие в крутизне, но это более сложно, чтобы объяснить, почему», сказал Джон. «С нашим подходом мы показываем, что вечнозеленые листья имеют тенденцию быть более жесткими и живыми дольше, потому что у них есть большие и более плотные клетки».«Последствия этих видов уравнений огромны», сказал Сэк.
Поскольку более низкая область массы листа обычно приводит к большему росту завода и производительности, и более высокая область массы листа может способствовать, чтобы подчеркнуть терпимость, этот подход может решить, как различия в чертах клетки среди разновидностей затрагивают производительность и терпимость к экологическому напряжению, данному изменение климата.«Трудно преувеличить важность LMA в биологии завода – это похоже на размер тела в экологии животных, лицевой симметрии для психологии привлекательности и скорости спринта для ресиверов НФЛ», сказал Джон. «LMA действительно был ‘uber’ переменной для понимания экономики завода, производительности и функции».Сэк описал подход как переломный момент для проектирования зерновых культур с более высокой производительностью или большей терпимостью напряжения.
«Мы стремимся провозглашать начало новой эры в науке об экономике листа, сливая анатомию завода с математикой и экологией уникальным способом», сказал он.