
為什麼有些植物的葉子有鋸齒,有些則沒有鋸齒(全緣)呢?
『……. 大致來說,熱帶雨林的葉子具有尾狀尖端,方便葉子表面的水順著葉子往下流淌掉。溫帶和寒帶植物則是葉緣呈鋸齒狀的樹木居多。這些葉子在早春,於鋸齒末端產生蒸散作用,水分迅速散失。……有助於春天的植物快速生長。』*
植物學家早就有所研究,植物葉緣的形態,是葉片生長速度在不同部位不同所造成的。長得快的就凸出為鋸齒尖的部分,長得緩慢的部分就是凹進去的裙部(skirt)。
2016年日本的研究團隊,用阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)做研究,發現葉片鋸齒的產生,是生長素(auxin)和一種叫做EPFL2 (EPIDERMAL PATTERNING FACTOR-LIKE 2)的多肽(peptide),互動之後的結果。**
基本原理是:如果生長激素均勻分佈,葉子均勻往外長,葉緣就呈現平整的全緣狀;如果有EPFL2 這種多肽濃度較高的地方(往往生長素也較低),在和其受器(receptor)的結合之下,成長會變緩,而變成葉子凹下的裙部,葉緣就呈現為鋸齒狀。
有些植物,葉子有沒有鋸齒,甚至鋸齒的多少,在分類上很重要,隱藏的意義是其代表其在分子的層次(或基因),可以區分為成不同種的植物。
然而,有些植物,雖然是同一種植物,則會因為環境或生長的階段等等因素,而分別呈現有鋸齒或無鋸齒的性狀,那麼就無法拿來做種的分類依據。
植物的葉子,為了有效率地進行光合作用,長成什麼樣子,就各有它們個自的理由。
落葉的樹木,葉片就不必太厚實,夠用個一、二年就好,老了換長新葉比較經濟。
長綠的樹木,葉子往往長得比較結實耐用,而在寒帶,為了避免結冰,就長成細細的針狀。
葉子長成複葉的小葉片,比較不承風,更可以捕捉到更多角度陽光。而在比較沒有風的林內,植物的葉子就可以放心長得比較大片。
有葉柄,甚或葉柄長得比較長,也有助於緩衝風對植物的壓力。
在日夜溫差變化較大的地方,葉子上可能長滿了毛,那就有若我們穿了衣服,毛所形成的微氣候,既防曬又保濕又保暖。
葉子上有氣孔,開合的大小,決定水份蒸散的速度。全球暖化,氣溫提升了,植物為了讓水份不要蒸散太快,氣孔會縮小,那會減少排至空氣中的水份,整體而言降低濕度,最終會影響到大地氣候的循環。
我們對植物葉子為什麼會長成現在的樣子,了解還是非常有限。
總結而言,植物的葉子會長成什麼樣子,都是截至目前為止,最好的安排。
莎士比亞說,All is well that ends well.
達爾文的演化論,說的也是如此。
凡不夠好的,在生態的長河中,會被浪花淘盡。
P.S. 相片為2025/6/21攝於旗山的香蕉葉,葉片很巨大,容易吹裂,但裂開也沒有太大關係,它是平行脈
*:申惠雨 文字•繪圖 林政道 審訂 何汲 譯,《植物學家的筆記》,2022年6月1日初版,大田出版有限公司
**:Gilver, 〈如果可以簡單,誰想要複雜:為什麼櫻花的葉子會發育成鋸齒?〉,2017/3/13,泛科學網站
2025/6/22 植物的葉子為什麼長那樣 Damakey
