在最近出版的《美国科学院院报》上，英国科学家指出，远古时期的原始陆地植物之所以后来进化出宽大的叶子来吸收太阳光，是因为大气二氧化碳的浓度不断降低给了它们推动力。
与今天的树叶相比，４亿年前的植物叶子要窄得多，也不是那么有效的“太阳能电池”，它们大都呈小小的棍状，被称为小型叶。而且，虽然当时的植物在基因构造和生理学上都已具备发展出巨型叶的能力，这一过程还是滞后了２０００万年。这一滞后曾经困扰了古生物学家很长时间。
2004年7月上旬，英国谢菲尔德大学的Ｄａｖｉｄ Ｂｅｅｒｌｉｎｇ和Ｃｏｌｉｎ Ｏｓｂｏｒｎｅ以及伦敦大学的Ｗｉｌｌｉａｍ Ｃｈａｌｏｎｅｒ提出一种理论认为，当时极高的二氧化碳水平阻止了叶子进化的步伐。他们指出，与现在相比，泥盆纪大气中二氧化碳水平要高出１０倍，当时植物叶子所需要的用来让二氧化碳进入的气孔也少得多。
这些不多的气孔还扮演着植物汗腺的角色，通过释放水分来使叶子降温。该研究小组的计算机模型显示，考虑到当时植物叶子可怜的降温能力，如果叶子表面积以及由此吸收的太阳能辐射不断增长，叶子很容易因过热而被毁。
研究者相信，二氧化碳水平在３．７亿年前开始下降，植物因此需要增加它们叶子上的气孔密度，使得大叶子也开始具备降温的能力。
为了严格检验他们的理论，科学家对叶子化石记录进行了广泛研究，对大约３００种植物的叶子面积进行了测量，还计算了一些外表皮没有受到破坏的叶子的气孔数量。结果表明，快速下降的大气二氧化碳水平与不断增长的叶子面积以及气孔密度之间完全吻合。
