葉片緣何各不同？

細(xì)長(zhǎng)的柳葉、鵝掌般的楓葉、心形的酢漿草葉，植物的葉片除了為我們制造必須的氧氣外，更以豐富的形狀吸引了無(wú)數(shù)收集者的目光。那么植物的葉片為什么會(huì)有那么多的形狀呢？

三要素決定長(zhǎng)相

《初中生物》課本里講過，葉片因?yàn)楹腥~綠體而具有將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能、將無(wú)機(jī)二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。

簡(jiǎn)單地說，葉片就是為植物制造營(yíng)養(yǎng)的車間。從營(yíng)養(yǎng)器官的角度出發(fā)，葉片只要能制造營(yíng)養(yǎng)，長(zhǎng)成什么樣都行，但從植物整體的角度看，葉片的生長(zhǎng)必須符合植物整體的利益最大化。

“設(shè)計(jì)”一片葉片，植物必須考慮到三個(gè)重要的因素，即制造一片葉片需要的物質(zhì)量、葉片的壽命和葉片吸收、轉(zhuǎn)化陽(yáng)光的效率。因?yàn)椴煌闹参镉胁煌纳硖攸c(diǎn)、生活在不同的環(huán)境，所以這三個(gè)因素也不盡相同。而這三個(gè)因素反映到具體的一片葉片上，就是每一種葉片都有其獨(dú)特形狀，更具體的說，是每一種葉片都有其獨(dú)特的葉脈結(jié)構(gòu)。

葉脈決定壽命

為何扯上了葉脈？葉脈之于葉片，正如同骨骼和血管之于我們。在葉片正常的生理活動(dòng)中，葉脈既起到運(yùn)輸物質(zhì)的管道作用，又起到支撐葉片的骨架作用。

不同的葉脈結(jié)構(gòu)在葉片上形成了不同的葉脈密度、葉脈間距離和葉脈回路。所謂葉脈密度就是單位面積上葉脈的長(zhǎng)度，密度越高，表示植物對(duì)這片葉片的水分、養(yǎng)料供應(yīng)越充足；葉脈間距離則反映了植物對(duì)葉片持續(xù)供給的能力；葉脈回路則反映了葉片的強(qiáng)度和壽命，回路越多表示營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水可以通過更多的路徑被送到葉肉細(xì)胞中。

植物正是通過葉脈決定了葉片的壽命、功能等。例如對(duì)于生活在熱帶的植物，較高的氣溫一方面需要植物有更高的蒸騰速率，另一方面又讓植物不需要每年更換一次葉片，所以它們的葉脈往往較大，葉脈回路多，水分供應(yīng)充足，葉片就比較厚，邊緣比較光滑；而寒帶的植物雖然蒸騰速率低，但每年冬天都需要植物脫落一次葉片，所以植物葉片往往都比較薄，這樣制造一片葉片用的成本就低，冬天丟了也不可惜。但作為一片薄葉片，它的葉脈不可能特別粗，其邊緣的水分運(yùn)輸必然受到限制，所以其邊緣的葉片區(qū)域經(jīng)常就被拋棄了，葉片也就出現(xiàn)了各種各樣的裂口。

葉片中的特種部隊(duì)

除此之外，為了應(yīng)對(duì)水分蒸發(fā)、動(dòng)物侵蝕等不利因素，很多植物的葉片還長(zhǎng)著絨毛、毒腺，并且通過改變自己的顏色提高生存幾率。另外，有些植物因?yàn)橛刑厥獾男枰€會(huì)讓葉片執(zhí)行一些其他工作，比如豬籠草的捕蟲葉、豌豆的葉卷須等，這些看上去不像葉子的葉片叫做“變態(tài)葉”，是葉片中的特種部隊(duì)。

正是這些多種多樣的生存環(huán)境，最終使每一種植物都有了樣式獨(dú)一無(wú)二的葉片，可以說每一片造型獨(dú)特的葉片都是植物進(jìn)化的真實(shí)寫照，正因如此，有些植物學(xué)家嘗試通過研究古葉片的化石來推測(cè)古時(shí)候的環(huán)境變化。當(dāng)我們下一次贊美一片葉片的獨(dú)特造型時(shí)，也別忘了它們?cè)趲變|年風(fēng)雨中的堅(jiān)持。（編輯/墓喬）