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Larga è la foglia

Le dimensioni delle foglie degli alberi variano a seconda delle specie, e in ordine di grandezza vanno da pochi millimetri a oltre un metro. I botanici hanno notato da tempo che le dimensioni delle foglie diminuiscono all'aumentare dell'altezza dell'albero. E soprattutto che le specie degli alberi più alti hanno tutte foglie di larghezza uniforme dai 10 ai 20 centimetri. Una spiegazione di queste osservazioni dei botanici è stata proposta sulla base dei principi che regolano il flusso dei fluidi all'interno delle piante.

Grazie alla fotosintesi, in una foglia si genera un fluido ricco di energia, che successivamente scorre attraverso i tessuti vascolari come il floema, che canalizza le sostanze nutritive. E all'interno della foglia, il flusso attraverso questi canali acquista sempre più velocità, mentre si sposta dalle estremità della foglia stessa verso il gambo. Mentre crescenti quantità di acqua si aggiungono per osmosi, nei canali dove scorrono le sostanze zuccherine. E sono come tanti fiumi e torrenti, che si affrettano a confluire in un unico fiume più grande.

Quando più la foglia è larga, tanto maggiore è la velocità acquistata alla fine del percorso, come dire all'estuario, dove il fluido esce dalla foglia, per raggiungere il tronco. Qui incontra una resistenza da parte del tronco, che dipende dall'altezza dell'albero. E qui si tocca anche il punto centrale del ragionamento degli autori della ricerca.

Come detto, all'aumentare dell'altezza dell'albero, aumenta anche la resistenza del tronco allo scorrere del flusso delle sostanze nutrienti, che viene ostacolato e rallentato. Per vincere questa resistenza, occorrerebbero foglie sempre più grandi. Ma alla fin fine, la vince sempre il tronco, e la sua resistenza si rivela insuperabile. Si vede allora come non servano foglie sempre più grandi. Oltre a una certa dimensione, l'investimento metabolico,effettuato per foglie più grandi, non dà più ritorni soddisfacenti. Non ne vale più la pena per il benessere della pianta. Di qui il limite osservato delle foglie di uguali dimensioni per gli alberi più alti.
Viceversa, se la foglia è troppo piccola, il flusso delle sostanze zuccherine verso il tronco perde troppo vigore. Di qui anche l'esistenza di un limite inferiore alle dimensioni delle foglie.

Entrambi questi limiti, individuati in termini quantitativi dalle relative equazioni, si accordano con i dati delle osservazioni che riguardano molte specie. E per finire, le curve della massima e della minima dimensione delle foglie convergono all'aumentare dell'altezza dell'albero. Fino a toccarsi in corrispondenza all'altezza di circa 100 metri, che è proprio quella dei fusti più alti. Se ci fossero alberi ancora più alti, nessuna foglia, per quanto grande, sarebbe in grado di assicurare il flusso di sostanze nutrienti attraverso il sistema vascolare della pianta. In definitiva, uno studio di biologia quantitativa, come se la sognavano gli Accademici del Cimento, quattro secoli fa.

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