关于叶子，科学界早就达成共识: 它们只会在可用水允许的范围内长得很大，但不会大到让整个植物过热。

水的部分是有道理的。我们都需要水来生长。太阳呢? 树叶收集这些光线，并通过光合作用将其转化为食物。

太多的阳光直射会使光合作用引擎旋转得太热，有烧坏的危险。

植物的叶子可以完美地捕捉阳光和二氧化碳，并通过神奇的光合作用将它们转化为食物

所以，当谈到叶子的大小时，植物唱着一个简单的副歌: 水生长。阳光抑制。在中间的某个地方，树叶在其独特的环境下生长到合适的大小，这是一个幸福的平衡。

但最近，在研究了来自世界各地的约7000种植物后，澳大利亚科学家发现了自然界数学中的一个新变量。

控制树叶的不仅是过热的风险，还有夜间悄悄降临的寒冷。

悉尼麦考瑞大学的伊恩·赖特在接受BBC采访时表示:“你把这两种因素放在一起——结冰的风险和过热的风险——这有助于理解你在世界各地看到的树叶大小的模式。”

事实上，植物可能比太多的射线更警惕感冒。赖特解释说:“我们已经能够证明，在多达一半的世界上，树叶大小的总体限制更多地是由夜间结冰的风险决定的，而不是白天过热的风险。”正如植物生长的环境千差万别一样，叶子的大小也千差万别。

——但所有的叶子不都是一样的吗?

一棵普通无花果树的叶子(左图)与蕨类植物的叶子看起来迥然不同

科学似乎不太确定的是，树叶为什么是这个样子。

为什么无花果树的叶子和蕨类植物的叶子看起来如此不同?

当然，大自然设计出这万花筒般的色彩和图案，不只是为了让人类保持敬畏和惊奇的状态吗?

事实证明，无论是太阳还是寒冷的夜间空气——当然也不是呆呆的人类——都不会告诉植物如何穿衣。这可能是一个家族事件，在一个物种中经过微调并遗传下来。”

树叶的形状是对该树种长期生态和进化历史的反应，”宾夕法尼亚州立大学生物系的网站上写道。

换句话说，一个物种会发展出一种叶子——无论是简单、开放的香蕉叶，还是耐寒的松针这种保持水分的纺锤。

松针也是一种叶子——一种特别设计用来保持水分和抵御极端寒冷的叶子

——正确的植物，正确的地点(和正确的叶子)

2003年，同样来自澳大利亚麦考瑞大学的一项研究表明，叶子的风格也是它的功能——确保在特定的环境中生长出合适的叶子。毕竟，对植物来说，恰到好处是生死攸关的问题。

例如，树叶的角度可能在如何拦截阳光方面发挥作用。研究指出，尖锐的角度可能会减少树叶在正午强烈阳光下拦截的光线量。实际上，锋利的叶子可以为自己遮荫。

相反，更圆的叶子有“更大的每日光线拦截和潜在的更大的碳增益”。

热带松树的叶子呈一定的角度，这样就可以遮荫，避免过多的阳光

当然，有一些基本的规则可以防止植物的颜色偏离自然的线条。

叶子的设计必须足够开放，以捕获所有重要的光合作用所需的阳光。它还需要确保叶子的形状能够确保被称为气孔的毛孔能够吸收足够的二氧化碳，这有助于促进这一过程。

叶子有气孔，帮助它们吸入二氧化碳，这是光合作用的关键条件。

这就是尺寸起关键作用的地方。就像太阳能电池板一样，大叶子晒着太阳，在寒冷的天气里要把自己绑紧。尽可能多地收获阳光。每一个物种都以不同的方式设计它们的叶子，以完美地适应它们的环境。任何低于这个标准的都意味着工厂的终结。

爱荷华州立大学农学系的一篇研究论文用哭泣的无花果作为一个戏剧性的例子:

“卖装饰植物的园艺师花了很多钱，因为他们收到了很多抱怨:我买了这棵哭泣的无花果，我把它带回家，叶子全掉了，一片都掉了!”他们说:“好吧，好好照顾它。它们会再长出来的，但是当它们再长出来的时候，它们的大小、形状和厚度都与以前不同。”

这很可能是因为这些植物的叶子会完美地适应特定的环境——即使这种环境是从客厅到卧室的变化。

最终，对植物生存至关重要的东西不能有任何不完美的地方。美只是功能完美的副产品。

资料来源：Why Do Leaves Have Such Different Shapes? (treehugger.com)