Лист

Medium scale diagram of leaf internal anatomy

Fine scale diagram of leaf structure

Лист - это надземный растительный орган, и он зеленый. Его основные функции - фотосинтез и газообмен. Лист часто бывает плоским, поэтому он поглощает больше всего света и тонким, так что солнечный свет может попасть на хлоропласты в клетках. Большинство листьев имеют стоматы, которые открываются и закрываются. Они регулируют обмен углекислого газа, кислорода и водяного пара с атмосферой.


Растения с листьями круглый год являются вечнозелеными, а те, которые линяют листья, - листопадными. Лиственные деревья и кустарники, как правило, теряют листья осенью. Перед этим листья меняют цвет. Весной листья снова вырастают.

Листья бывают разных форм и размеров. Самый большой неразделенный лист - это гигантский съедобный арум. Он живет в болотистой части тропического леса Борнео. Один из его листьев может иметь ширину 10 футов и площадь поверхности более 30 квадратных футов (~ 2,8 кв. метров).

Однако листья всегда тонкие, поэтому углекислый газ может быстро диффундировать во все клетки.

Листья букового дерева
Листья букового дерева

SEM-изображение эпидермиса листьев Nicotiana alata, показывающее трихомы (волосяные придатки) и стоматы (щели в форме глаз, видимые при полном разрешении).
SEM-изображение эпидермиса листьев Nicotiana alata, показывающее трихомы (волосяные придатки) и стоматы (щели в форме глаз, видимые при полном разрешении).

Листья могут иметь разные формы. Та часть биологии, которая изучает формы вещей, называется морфологией.
Листья могут иметь разные формы. Та часть биологии, которая изучает формы вещей, называется морфологией.

Анатомия

Лист является растительным органом и состоит из коллекции тканей в обычной организации. Основные тканевые системы присутствуют:

  1. Эпидермис, покрывающий верхнюю и нижнюю поверхности.
  2. Мезофилл (также называемый хлоренхимой) внутри листа, богатого хлоропластами.
  3. Расположение вен (сосудистой ткани)

Эпидермис

Эпидермис - это внешний слой клеток, покрывающих лист. Он образует границу, отделяющую внутренние клетки растения от внешней среды.

Эпидермис покрыт порами, называемыми стоматами. Каждая пора с каждой стороны окружена защитными клетками, содержащими хлоропласты, и двумя-четырьмя вспомогательными клетками, которым не хватает хлоропластов. Открытие и закрытие стоматологического комплекса регулирует обмен газами и водяным паром между наружным воздухом и внутренней поверхностью листа. Это позволяет проводить фотосинтез, не давая листу высохнуть.

Мезофилл

Большая часть внутренней поверхности листа между верхним и нижним слоями эпидермиса представляет собой ткань, называемую мезофиллом (по-гречески "средний лист"). Эта ассимиляционная ткань является основным местом фотосинтеза в растении. Продуктами фотосинтеза являются сахара, которые могут быть превращены в другие продукты в растительных клетках.

У папоротников и большинства цветущих растений мезофилл делится на два слоя:

  • Верхний палисадный слой из плотно упакованных вертикальных ячеек толщиной от одной до двух ячеек. Его клетки содержат много хлоропластов. Хлоропласты движутся по процессу, называемому "циклоз". Незначительное разделение клеток обеспечивает максимальное поглощение углекислого газа. Солнечные листья имеют многослойный палисадный слой, а тенистые листья, находящиеся ближе к почве, однослойные.
  • Под палисадным слоем находится губчатый слой. Ячейки губчатого слоя более округлые и не так плотно упаковываются. Между ячейками имеются большие воздушные пространства. В этих клетках содержится меньше хлоропластов, чем в палисадном слое. Поры или стоматы эпидермиса открываются в камеры, которые соединены с воздушными пространствами между клетками губчатого слоя.

Листья, как правило, зеленого цвета, что происходит от хлорофилла, содержащегося в хлоропластах. Растения, которым не хватает хлорофилла, не могут фотосинтезировать.

Вены

Прожилки" представляют собой плотную сеть ксилемов, которые снабжают водой для фотосинтеза, и флоемов, которые удаляют сахара, образующиеся в результате фотосинтеза. Образец жил называется "венацией".

В ангиоспермах схема венчания различается в двух основных группах. Венация обычно параллельна в монокотиледонах, но является связующей сетью в широколиственных растениях (дикотиледоны).

Волосы

Многие листья покрыты трихомами (маленькими волосками), которые имеют широкую структуру и функции. Некоторые трихомы - колючки, некоторые - чешуйчатые, некоторые - секретирующие вещества, например, масло. Плотоядные растения выделяют пищеварительные ферменты из трихом.

Восковая частица

Восковая кутикула является водонепроницаемой, прозрачной внешней поверхностью листа. Она водонепроницаемая, чтобы уменьшить потерю воды (транспирация) и прозрачная, чтобы позволить свету попасть в клетку палисада.

Ветвистые прожилки на нижней стороне листа таро
Ветвистые прожилки на нижней стороне листа таро

Липкие трихомы плотоядного растения, Drosera capensis с пойманным насекомым.
Липкие трихомы плотоядного растения, Drosera capensis с пойманным насекомым.

Форма

То, как листья выглядят на растении, сильно варьируется. Близкородственные растения имеют один и тот же вид листьев, потому что все они произошли от общего предка. Термины для описания формы и рисунка листьев показаны в иллюстрированной форме в Викибуках.

Основные типы

  • У ликофитов есть листья микрофилла.
  • папоротники имеют фасады
  • Листья хвойных деревьев обычно имеют форму иглы, шишки или чешуйки.
  • Листья ангиосперма (цветущего растения): стандартная форма включает в себя листья, черешок и пластинку.
  • Листья оболочки (тип встречается у большинства трав)
  • Другие специализированные листья (например, непентийские)

Устройство на стебле

Для описания размещения листьев (филотаксис) обычно используются различные термины:

  • Альтернативный - всасывание листьев в попеременном направлении вдоль стебля.
  • Напротив - две структуры, по одной на каждой противоположной стороне стебля, обычно листья, ветви или части цветка.
  • Ворсинка - три или более листьев прикрепляются в каждой точке или узле стебля.

Листья образуют спиральный узор, центрированный вокруг стебля, с (в зависимости от вида) одинаковым углом расхождения. В этих углах есть закономерность, и они следуют за числами в последовательности Фибоначчи. Это, как правило, дает наилучшие шансы на то, что листья поймают свет.

Разделы лезвия

Можно описать две основные формы листьев, учитывая способ разделения лезвия (пластинки).

  • Простой лист имеет неразделенное лезвие. Однако форма листа может быть сформирована из долей, но зазоры между ними не доходят до главной жилки.
  • Сложный лист имеет полностью разделенное лезвие, каждый листок лезвия отделен по главной или вторичной жиле. Поскольку каждый листочек может казаться простым листом, важно определить, где находится черешок, чтобы идентифицировать составной лист. Сложные листья характерны для некоторых семейств высших растений, таких как Fabaceae. Средняя жилка сложносоставного листа или полоски, когда она присутствует, называется рахисом.

Петиоли

У некоторых листьев есть черешок (стебель листа). У сидячих листьев нет: лезвие прикрепляется непосредственно к стеблю. Иногда лезвие листа окружает стебель, создавая впечатление, что побег прорастает сквозь лист.

У некоторых видов акации, таких как дерево као (акация као), черешки расширяются или расширяются и функционируют как листовые лезвия; их называют филлодидами. На кончике филлоиды могут быть нормальные перистый листья, а могут и не быть.

Стипулы

Шпилька, присутствующая на листьях многих двудольных деревьев, представляет собой придаток с каждой стороны у основания черешка, напоминающий маленький листок. Шпильки могут быть пролиты или не пролиты.

Листья белой ели (Picea glauca) имеют форму иглы, их расположение спирально
Листья белой ели (Picea glauca) имеют форму иглы, их расположение спирально

Листья на этом растении расположены парами напротив друг друга, с последовательными парами под прямым углом друг к другу ("decussate") вдоль красного стебля. Обратите внимание на развивающиеся почки в пазухах этих листьев.
Листья на этом растении расположены парами напротив друг друга, с последовательными парами под прямым углом друг к другу ("decussate") вдоль красного стебля. Обратите внимание на развивающиеся почки в пазухах этих листьев.

Лист с ламинарной структурой и перисторасширенной аппликацией.
Лист с ламинарной структурой и перисторасширенной аппликацией.

Съедобны заросшие черешки ревня (Rheum rhabarbarum).
Съедобны заросшие черешки ревня (Rheum rhabarbarum).

Адаптация листьев

В процессе эволюции многие виды имеют листья, адаптированные к другим функциям.

  • Торны помогают защитить растение от еды.
  • Лозы помогают растению прикрепляться к поверхностям и лазить по деревьям.
  • Некоторые листья используются для накопления энергии в лампочках. Примером может служить лук.
  • Многие суккуленты хранят воду в некоторых листах.
  • Некоторые растения (называемые эпифитами) растут на других растениях. Они не имеют корней в земле. Они захватывают дождевую воду.
  • Плотоядныерастения используют адаптированные листья для захвата добычи.
  • Нарезанные листья снижают сопротивление ветра.
  • Волосы на поверхности листьев улавливают влажность в сухом климате.
  • Вощеная поверхность листьев снижает потери воды.
  • Большая площадь поверхности обеспечивает площадь для солнечного света и тени для растений, чтобы свести к минимуму нагрев и уменьшить потери воды.
  • В более или менее непрозрачных или закопанных в почву листьях, полупрозрачные окна пропускают свет.
  • Суккулентные листья хранят воду и органические кислоты.
  • Ароматические масла, яды или феромоны, вырабатываемые листовыми железами, отпугивают травоядных (например, эвкалипт).
  • Кристаллические минералы могут быть травоядными (например, фитолиты кремнезема в травах, рафиды в арациях).
  • Лепестки привлекают опылителей.
  • Тендрилы позволяют растению взбираться (например, на горох).
  • Бракеты и "фальшивые цветы" заменяют обычные цветочные структуры, когда истинные цветы значительно уменьшаются (например, шпоры).
Поинсетти - это листья, которые эволюционировали в красную пигментацию, чтобы привлечь насекомых и птиц к центральным цветам, - адаптивная функция, обычно выполняемая лепестками (которые сами по себе листья сильно изменяются в процессе эволюции).
Поинсетти - это листья, которые эволюционировали в красную пигментацию, чтобы привлечь насекомых и птиц к центральным цветам, - адаптивная функция, обычно выполняемая лепестками (которые сами по себе листья сильно изменяются в процессе эволюции).

AlegsaOnline.com - 2020 - License CC3