Растения со сложными листьями список


Среди сложных листьев, у которых отдель­ные листочки прикреплены своими черешками к общему черешку листа, различают: тройча-тосложные, пальчатосложные и перистослож-ные.

У тройчатосложных лист состоит из трех листочков — например птелея, пуэра-рия (рис. 32), ракитник; у пальчатослож-ных черешки листочков прикрепляются к главному черешку в одной точке и листочки расходятся радиально, например конский каштан (рис. 35); у перистосложных листочки расположены по длине черешка, по обе его стороны; при этом различают парно­перистые листья, попарно расположенные на общем черешке, например чемыш серебри­стый, желтая акация, и непарноперистые, у ко­торых верхушка листа заканчивается одним непарным листочком, — робиния-лжеакация (рис. 33), рябина, ясень обыкновенный (рис. 34), орех грецкий, бархат амурский, клен ясе-нелистный.

Если отдельные листочки перистосложного листа также являются сложными, то такие листья называются: а) дважды пери-стосложными,— когда к главному череш­ку прикрепляются баковые черешки, а <к ним прикреплены своими черешочками листочки, например листья альбиции ленкоранской (акации шелковой), мелии гималайской (рис.


и 37), акации серебристой и б) трижды перистоеложными,— когда на главном черешке сидят боковые черешки, а к послед­ним в свою очередь прикреплены еще боко­вые черешки, на которых сидят листочки, на­пример листья аралии маньчжурской, бун-дука.

Растения со сложными листьями список

Растения со сложными листьями список

Рис. 31. Листья клена ложноплатанового (явора)

Рис. 32. Лист пуэрарии

50

Растения со сложными листьями список

Растения со сложными листьями список

Рис. 33. Лист робинии-лжеакации (белой акации)

Дважды и трижды перистосложные листья в свою очередь бывают парными (рис. 36) и непарными (рис. 37).

В зависимости от характера края листо­вой пластинки простых и сложных листьев различают листья: цельнокрайние, не имеющие никаких выемок (бук, см. рис. 26); городчатые, у которых выемки острые, а выступы округленные (осина, см. рис. 29); зубчатые, имеющие клиновидные выемки, а выступы треугольные, острые (вяз); пиль-


Рис. 34. Лист ясеня обыкновенного

чатые с косоугольными, острыми выступами (липа кавказская, см. рис. 28).

У древесных пород нередко наблюдаются отклонения от типичной формы листа, свой­ственной данному виду. Иногда это — откло­нения временного характера, связанные с воз­растом всего растения или его части. Так, у некоторых хвойных пород (например, у крип­томерии, а также у кипарисовиков и туй) изящная нитевидная или тонкая и мягкая игловидная хвоя молодых одно-двухлетних

Растения со сложными листьями список

Рис. 35. Листья и цветки каштана конского

51

Растения со сложными листьями список

Растения со сложными листьями список

Рис. 36. Лист альбиции (акации) лен-коранской

Рис. 37. Лист мелии гималайской

растений с возрастом сменяется типичной для данного вида грубой игольчатой или плоской чешуйчатой хвоей.

Молодая, или так называемая «ювениль-ная», форма хвои весьма красива; в декора­тивном садоводстве из черенков, взятых с совсем молодых растений, имеющих ювениль-


ную хвою, выращивают эффектные декора­тивные деревца и кусты, имеющие эту хвою.

Рис. 38 дает представление о ювенильной хвое у криптомерии японской, отличающейся от типичной хвои взрослого растения.

Большое разнообразие формы листьев на одном и том же дереве, обусловленное воз-

Растения со сложными листьями список

52

Рис. 38. Типичная хвоя у криптомерии японской (справа) и ювенильная хвоя у криптомерии элегантной (слева)

Растения со сложными листьями список

Рис. 39. Изменчивость формы листьев на одном и том же дереве у шелковицы белой

растом побегов, наблюдается также у эвка­липтов.

У некоторых древесных пород на одних и тех же ветвях, кроме листьев типичной для данного вида формы, появляются также ли­стья иной формы.

Так, например, у шелковицы белой (Mortis alba L.), кроме типичных листьев с цельной листовой пластинкой, появляются листья ло­пастные. Особенно часто и весьма причудли­вой формы лопастные листья появляются на молодых побегах кроны и у поросли шелкови­цы белой.


Рис. 39 иллюстрирует изменчивость фор­мы листа у шелковицы белой одного и того же экземпляра (поросль) и даже на одних и тех же побегах.

У тополя белого (Populus alba L.), кроме типичных листьев с цельной пластинкой, на одном и том же дереве встречаются разной формы лопастные листья, особенно у поросле­вых побегов и на молодых ветвях кроны.

Наличие на одном и том же дереве лопа­стных листьев разнообразной формы наряду с нелопастными наблюдается также у фигово­го дерева (Ficus carica L.) и плюща (рис. 40).

Наличие листьев различной формы на од-

ном и том же растении называется гетеро-ф и л и ей 1.

Кроме разноформенности листьев, наблю­даемой у некоторых древесных пород на од­ном и том же экземпляре, почти все древес­ные породы имеют скачкообразно возникшие формы, у которых все листья отличаются от формы листьев, типичной для даадного вида.

Экземпляры с отклонениями формы ли­стьев, не зависящими от возраста растения и среды и однородными для всего растения, вы­деляются в качестве самостоятельных раз-новидностей (форм) данного вида.

Разновидности по форме листьев, как и отмеченные ранее разновидности по форме кроны, произошли в результате скачкообраз­ного изменения типичных форм данного вида при семенном размножении или вегетативно из ростовой почки побегов. Изменения формы листа бывают при этом настолько велики, что нередко трудно без наличия цветков или пло­дов установить принадлежность данного ра­стения к тому или иному виду.

1


Растения со сложными листьями список Различают гетерофилию (разнолистность) эколо­гическую и филогенетическую. Экологическая раз­нолистность является результатом влияния среды (ус­ловий освещения, тепла, влажности, питания). Фило­генетическая разнолистность представляет измен­чивость формы листа, отражающую историю вида.

53

Растения со сложными листьями список

Рис. 40. Изменчивость формы листьев у плюща колхидского

Эти отклонения формы листа от типичной для данного вида передаются по наследству (при семенном размножении), но обычно в са­довой практике они закрепляются путем при­вивок и укоренения черенков. Скачкообразно возникшие отклонения формы листьев от ти­пичной имеют весьма важное значение в деко-

ративном садоводстве. Они дают богатый ма­териал для архитектурных композиций, чаще всего используемый в одиночных посадках и в небольших группах на ближнем плане, позво­ляющих легко обозревать оригинальность ли­ствы этих форм.

Изменения формы листа выражаются ча-


Растения со сложными листьями список

Растения со сложными листьями список

Рис. 41. Бук обыкновенный, рассеченноли-стная форма

Рис. 42. Ольха серая, перистая форма

54

Растения со сложными листьями список

Растения со сложными листьями список

Рис. 43. Лист березы бородавчатой, типич­ной формы (справа) и веточка с листьями ее рассеченнолистной формы

Рис. 44. Лещина обыкновенная, крапиво-листная форма

ще всего в сужении листовой пластинки (так называемые узколистные и ланцетные фор­мы), образовании лопастей, сильном рассече­нии листовой пластинки (рассеченнолистные

формы), сходности формы листа данного вида с формой листа другого вида из другого се­мейства и изменении величины листовой пла­стинки (рис. 41—48).


Растения со сложными листьями список

Растения со сложными листьями список

Рис. 45. Робиния-лжеакация (белая акация), однолистная форма

Рис. 46. Ясень обыкновенный, тонкоразрезная форма (я. сколопендролистный)

55

Растения со сложными листьями список

Растения со сложными листьями список

Рис. 47. Акация желтая, софоролистная форма

Растения со сложными листьями список

Рис. 48. Акация желтая, форма Лорберга

При этом изменения величины листа фор­мового характера не надо смешивать с изме­нениями, связанными с возрастом растения, местоположением листа в кроне и влиянием среды.

Наиболее декоративны листья следующих форм: ланцетные, или линейные,— lanceolatus, linearis; нитевидные — filiformis, tenui

56

folius; широколистные — latifolius; узколист­ные — angustifolius; лопастные — lobatus; рассеченные — laciniatus, dissectus; пери­стые— pinnatus, plumosus; кудрявые, курча­вые— crispus; уродливые — monstrosus, a также листья, похожие на листья других ви­дов, например бук, дуболистная форма (Fagus silvatica L.


i>var. quercifolia); ольха чер­ная, рябинолистная форма (Alnus glutinosa Gaertn. var. sorbifolia).

По величине листа различают формы: крупнолистные — macrophylla и мелколист­ные — mlcrophylla.

Наиболее интересные разновидности дре­весных пород по форме (орнаменту) и вели­чине листа приведены в табл. 12.

Таблица 12

Разновидности древесных пород по форме (орнаменту) и величине листа

ВЕЛИЧИНА ЛИСТЬЕВ

Величина листа играет существенную роль в зрительном восприятии его формы. Форма мелких листьев (береста, граба, ивы) нераз­личима на довольно близком расстоянии, тогда как форма крупных листьев (каштана конского, платана, клена остролистного) види­ма издалека. Величина листа является одним из средств достижения эффектов иллюзорной (ложной) перспективы в парковых компози­циях.

По величине листа древесные породы мо­жно подразделить на следующие пять катего­рий: 1) с очень крупными листьями; 2) с круп­ными листьями; 3) с листьями средней вели­чины; 4) с мелкими листьями; 5) с очень мел­кими листьями.


Поскольку декоративный эффект простых листьев (с одной листовой пластинкой) и сложных листьев (состоящих из многих ли­стовых пластинок) не одинаков, то подразде­ление древесных пород на категории по вели­чине листьев ниже приведено отдельно для каждой из групп, различаемых по строению листа.

а) ЛИСТЬЯ ПРОСТЫЕ имеют:

очень крупные (длиной более 40 см) ‘ — павловния, катальпа, стеркулия, магнолия зонтичная;

крупные (длиной 20—40 см) — аристо-лохия, смоковница (инжир), платан, клен ве­личественный, магнолия крупноцветная, клен остролистный, явор, дуб красный, шелковица черная, липа американская, липа крупноли­стная;

средней величины (длиной 10— 20 см) — вяз шершавый, дуб черешчатый (д. обыкновенный), дуб скальный (д. сидяче-цветный), липа войлочная, липа крымская, шелковица белая, тополь белый, тополь чер­ный, калина обыкновенная, калина-гордовина, черемуха обыкновенная, лавровишня;

мелкие (длиной 5—10 см) — липа мел­колистная, вяз листоватый, вяз приземистый, каркас, ива белая, скумпия, клен татарский, клен полевой, лох узколистный, кизил обыкно­венный;

очень мелкие (длиной 1—5 см и ме­нее)— ирга обыкновенная, спирея зверобое-листная, спирея городчатая, филлирея узколи­стная, самшит (буксус) обыкновенный, гре­бенщик.

б) ЛИСТЬЯ СЛОЖНЫЕ имеют: очень крупные (длиной более 40 см)

аралии маньчжурская и китайская, бундук,

1


Растения со сложными листьями список Длина листовой пластинки, не считая черешка.

аилант, сумах пушистый, магония японская, мелия гималайская, лапина крылоплодная (л. ясенелистная);

крупные (длиной 20—-40 см) — орехи черный, серый и грецкий, пекан, ясень обыкно­венный, альбиция (акация) ленкоранская, глициния, акация белая, каштан конский;

средней величины (длиной 10— 20 см) — ясень зеленый, рябина обыкновен­ная, кевовое дерево, бузина черная, бузина красная, птелея трехлистная;

мелкие (длиной 5—10 см) — пузырник древовидный, ракитник «золотой дождь», аморфа, карагана древовидная, чемыш сере­бристый;

очень мелкие (длиной менее 1 — 5 см) — дроки (разные виды), ракитник дву­цветный.

ХВОЙНЫЕ ПОРОДЫ по величине листь­ев (хвои) могут быть подразделены на сле­дующие категории:

очень крупную хвою (длиной бо­лее 15 см) имеют: сосна длиннохвойная, сосна Канарская, сосна Сабина, сосна Культера, сосна желтая, сосна Монтезумы, сосна при­морская, сосна японская зонтичная (сциадо-питис), сосна черная (с. австрийская);

крупную хвою (длиной 10—15 см) — сосна крымская, сосна гималайская, сосна пи-цундская, сосна кедровая, тис головчатый;

хвою средней величины (длиной 5—10 см) — сосна обыкновенная, сосна гор­ная, сосна смолистая, сосна Бэнкса, кедр ги­малайский;

мелкую хвою (длиной 1—5 см) — пихта сибирская, ель обыкновенная, тис ягод­ный, лиственница сибирская, кедр атласский, кедр ливанский, пихта гребенчатая, пихта кав­казская, тсуга канадская;

очень мелкую хвою (длиной 0,1 — 1 см) — можжевельник казацкий, можжевель­ник виргинский, можжевельник обыкновен­ный, кипарис вечнозеленый и другие кипари­сы, кипарисовики (разные виды), туя запад­ная, биота (туя) восточная.

Величина листа является качеством, при­сущим данному виду. Но у одной и той же древесной породы величина листа может изме­няться в зависимости от возраста всего расте­ния или его части (ветви).

У молодых экземпляров и на ростовых вет­вях старых экземпляров листья обычно круп­нее.

Имеет значение и расположение листьев в кроне: листья затененных частей кроны обычно крупнее листьев на хорошо освещен­ных частях ее.

На размеры листьев (как и других частей растения) значительное влияние оказывают

57

условия среды — тепло, наличие питательных веществ и влаги в почве и воздухе.

Декоративные качества листа в известной мере зависят от длины черешка: на длинном черешке лист кажется крупнее, чем лист на коротком черешке. Лист на длинном черешке более подвижен, при сравнительно небольшой пластинке листа он легко приходит в движение от малейшего дуновения ветерка. Таков, например, вечно подвижный, «дрожа­щий» лист осины, получившей за это качество латинское название «дрожащего тополя» (Ро-pulus tremula L.).

Длинные черешки имеют листья катальпы, стеркулии, павловнии; средних размеров че­решки — листья осины, березы, липы, дуба че-решчатого, клена, платана; короткие череш­ки— дуба скального, вяза гладкого, бука, ло­ха; черешки весьма короткие — у жимолости, бересклета японского, самшита, спирей (неко­торых видов), гребенщика.

Источник: studfile.net

Внешнее строение листа

Листовые пластинки различаются по размерам: от нескольких миллиметров до 10-15 метров и даже 20 (у пальм). Продолжительность жизни листьев не превышает нескольких месяцев, у некоторых — от 1,5 до 15 лет. Размер и форма листьев являются наследственными признаками.

Части листа

Лист — боковой вегетативный орган, растущий от стебля, имеющий двустороннюю симметрию и зону роста при основании. Лист обычно состоит из листовой пластинки, черешка (исключением являются сидячие листья); для ряда семейств характерны прилистники. Листья бываю простые, имеющие одну листовую пластинку, и сложные — с несколькими листовыми пластинками (листочками).

Листовая пластинка — расширенная, обычно плоская часть листа, выполняющая функции фотосинтеза, газообмена, транспирации и у некоторых видов — вегетативного размножения.

Основание листа (листовая подушка) — часть листа, соединяющая его со стеблем. Здесь находится образовательная ткань, дающая рост листовой пластинке и черешку.

Прилистники — парные листовидные образования в основании листа. Они могут опадать при развёртывании листа или сохраняться. Защищают пазушные боковые почки и вставочную образовательную ткань листа.

Черешок — суженная часть листа, соединяющая своим основанием листовую пластинку со стеблем. Он выполняет важнейшие функции: ориентирует лист по отношению к свету, является местом расположения вставочной образовательной ткани, за счёт которой растёт лист. Кроме этого, он имеет механическое значение для ослабления ударов по листовой пластинке от дождя, града, ветра и пр.

Простые и сложные листья

Лист может иметь одну (простой), несколько или множество листовых пластинок. Если последние снабжены сочленениями, то такой лист называется сложным. Благодаря сочленениям на общем черешке листа листочки сложных листьев опадают поодиночке. Однако у некоторых растений сложные листья могут опадать и целиком.

По форме цельные листья, различают как лопастные, раздельные и рассечённые.

Лопастным называю лист, у которого вырезы по краям пластинки доходят до одной четверти его ширины, а при большем углублении, если вырезы достигают более четверти ширины пластинки, лист называется раздельным. Лопасти раздельного листа называют долями.

Рассечённым называют лист, у которого вырезы по краям пластинки доходят почти до средней жилки, образуя сегменты пластинки. Раздельные и рассечённые листья могут быть пальчатые и перистые, дважды пальчатые и дважды перистые и т.д. соответственно этому различают пальчато-раздельный лист, перисторассечённый лист; непарно-перисторассечённый лист у картофеля. Он состоит из конечной доли, нескольких пар боковых долек, между которыми располагаются ещё меньшие дольки.

Если пластинка удлинённая, а доли или сегменты её треугольные, лист называют струговидным (одуванчик); если боковые доли неравновеликие, к основанию уменьшаются, а конечная доля крупная и округлая, получается лировидный лист (редька).

Что касается сложных листьев, то среди них различают тройчатосложные, пальчатосложные и перистосложные листья. Если сложный лист состоит из трёх листочков, он называется тройчатосложным, или тройчатым (клён). Если черешочки листочков прикрепляются к главному черешку как бы в одной точке, а самые листочки расходятся радиально, лист называется пальчатосложным (люпин). Если на главном черешке боковые листочки расположены с обеих сторон по длине черешка, лист называется перистосложным.

Если такой лист заканчивается наверху непарным одиночным листочком, получается, непарноперистый лист. Если же конечного нет, лист называется парноперистым.

Если каждый листочек перистосложного листа, в свою очередь, является сложным, то получается дважды перистосложный лист.

Прикрепление листьев к стеблю

Листья прикрепляются к побегу длинными, короткими черешками или бывают сидячими.

Форма края листовой пластинки

Листовые пластинки различают по степени рассечённости: неглубокие надрезы — зубчатые или пальчатые края листа, глубокие вырезы — лопастные, раздельные и рассечённые края.

Если края листовой пластинки не имеют никаких выемок, лист называется цельнокрайним. Если выемки по краю листа неглубокие, лист называется цельным.

Лопастной лист — лист, пластинка которого расчленена на лопасти до 1/3 ширины полулиста.

Раздельный лист — лист с пластинкой, расчленённой до ½ ширину полулиста.

Рассечённый лист — лист, пластинка которого расчленена до главной жилки или до основания листа.

Край листовой пластинки — пильчатый (острые углы).

Край листовой пластинки — городчатый (округлые выступы).

Край листовой пластинки — выемчатый (округлые выемки).

Внутреннее строение листа

Строение кожицы листа

Верхняя кожица (эпидерма) — покровная ткань на обращённой стороне листа, часто покрытая волосками, кутикулой, воском. Снаружи лист имеет кожицу (покровную ткань), которая защищает его от неблагоприятных воздействий внешней среды: от высыхания, от механических повреждений, от проникновения к внутренним тканям болезнетворных микроорганизмов. Клетки кожицы живые, по размерам и форме они разные. Одни из них более крупные, бесцветные, прозрачные и плотно прилегают друг к другу, что повышает защитные качества покровной ткани. Прозрачность клеток позволяет проникать солнечному свету внутрь листа.

Другие клетки более мелкие, в них имеются хлоропласты, придающие им зелёный цвет. Эти клетки располагаются парами и обладают способностью изменять свою форму. При этом клетки или отдаляются друг от друга, и между ними появляется щель, или приближаются друг к другу и щель исчезает. Эти клетки назвали замыкающими, а возникающую между ними щель — устьичной. Устьице открывается, когда замыкающие клетки насыщены водой. При оттоке воды из замыкающих клеток устьице закрывается.

Строение устьица

Через устьичные щели воздух поступает к внутренним клеткам листа; через них же газообразные вещества, в том числе и пары воды, выходят из листа наружу. При недостаточном обеспечение растения водой (что может случиться в сухую и жаркую погоду), устьица закрываются. Этим растения защищают себя от иссушения, так как водяные пары при закрытых устьичных щелях не выходят наружу и сохраняются в межклетниках листа. Таким образом, растения сохраняют воду в засушливый период.

Основная ткань листа

Столбчатая ткань — основная ткань, клетки которой имеют цилиндрическую форму, плотно прилегают друг к другу и расположены с верхней стороны листа (обращённой к свету). Служит для фотосинтеза. Каждая клетка этой ткани имеет тонкую оболочку, цитоплазму, ядро, хлоропласты, вакуоль. Наличие хлоропластов придаёт зелёный цвет ткани и всему листу. Клетки, которые прилегают к верхней кожице листа, вытянуты и расположены вертикально, называют — столбчатой тканью.

Губчатая ткань — основная ткань, клетки которой имеют округлую форму, расположены рыхло и между ними образуются крупные межклетники, также заполненные воздухом. В межклетниках основной ткани накапливаются пары воды, поступающие сюда из клеток. Служит для фотосинтеза, газообмена и транспирации (испарения).

Количество слоёв клеток столбчатой и губчатой тканей зависит от освещения. В листьях выросших на свету, столбчатая ткань развита сильнее, чем у листьев, выросших в условиях затемнения.

Проводящая ткань — основная ткань листа, пронизанная жилками. Жилки — это проводящие пучки, так как они образованы проводящими тканями — лубом и древесиной. По лубу осуществляется передача растворов сахара из листьев ко всем органам растения. Движение сахара идёт по ситовидным трубкам луба, которые образованы живыми клетками. Эти клетки вытянуты в длину, и в том месте, где они соприкасаются друг с другом короткими сторонами в оболочках, имеются небольшие отверстия. Через отверстия в оболочках раствор сахара переходит из одной клетки в другую. Ситовидные трубки приспособлены к передаче органического вещества на большое расстояние. Плотно по всей длине к боковой стенке ситовидной трубки прилегают живые клетки меньших размеров. Они сопутствуют клеткам трубки, и их называют клетками спутницами.

Строение жилок листа

Кроме луба в состав проводящего пучка входит и древесина. По сосудам листа, так же как и в корне, движется вода с растворёнными в ней минеральными веществами. Воду и минеральные вещества растение поглощает из почвы корнями. Затем из корней по сосудам древесины эти вещества поступают в надземные органы, в том числе и к клеткам листа.

В состав многочисленных жилок входят волокна. Это длинные клетки с заострёнными концами и утолщёнными одревесневшими оболочками. Крупные жилки листа нередко окружены механической тканью, которая целиком состоит из толстостенных клеток — волокон.

Таким образом, по жилкам идёт передача раствора сахара (органического вещества) из листа к другим органам растений, а от корня — воды и минеральных веществ к листьям. Из листа растворы движутся по ситовидным трубкам, а к листу — по сосудам древесины.

Нижняя кожица покровная ткань с нижней стороны листа, обычно несёт устьица.

Жизнедеятельность листа

Зелёные листья — органы воздушного питания. Зелёный лист выполняет важную функцию в жизни растений — здесь образуются органические вещества. Строение листа хорошо соответствует этой функции: он имеет плоскую листовую пластинку, а в мякоти листа содержится огромное количество хлоропластов с зелёным хлорофиллом.

Вещества необходимые для образования крахмала в хлоропластах

Цель: выясним, какие вещества необходимы для образования крахмала?

Что делаем: поместим два небольших комнатных растения в тёмное место. Через два три дня первое растение поставим на кусок стекла, а рядом поместим стакан с раствором едкой щёлочи (она поглотит из воздуха весь углекислый газ), и всё это накроем стеклянным колпаком. Для того чтобы воздух не поступал к растению из окружающей среды, смажем края колпака вазелином.

Второе растение также поставим под колпак, но только рядом с растением поместим стакан с содой (или кусочком мрамора), смоченными раствором соляной кислоты. В результате взаимодействия соды (или мрамора) с кислотой выделяется углекислый газ. В воздухе под колпаком второго растения образуется много углекислого газа.

Оба растения поместим в одинаковые условия (на свет).

На следующий день возьмём по листу с каждого растения и обработаем вначале горячим спиртом, промываем и действуем раствором йода.

Что наблюдаем: в первом случае окраска листа не изменилась. Темно-синим стал лист того растения, которое находилось под колпаком, где был углекислый газ.

Вывод: это доказывает, что углекислый газ необходим растению для образования органического вещества (крахмал). Этот газ входит в состав атмосферного воздуха. Воздух поступает в лист через устьичные щели и заполняет пространства между клетками. Из межклетников углекислый газ проникает во все клетки.

Образование в листьях органических веществ

Цель: выяснить, в каких клетках зеленого листа образуются органические вещества (крахмал, сахар).

Что делаем: комнатное растение герань окаймлённая поместим на трое суток в тёмный шкаф (чтобы произошёл отток питательных веществ из листьев). Через трое суток вынем растение из шкафа. Прикрепим на один из листьев конверт из чёрной бумаги с вырезанным словом «свет» и поставим растение на свет или под электрическую лампочку. Через 8-10 часов срежем лист. Снимем бумагу. Опустим лист в кипящую воду, а затем на несколько минут в горячий спирт (в нём хлорофилл хорошо растворяется). Когда спирт окрасится в зелёный цвет, а лист обесцветится, промоем его водой и поместим в слабый раствор йода.

Что наблюдаем: на обесцвеченном листе появятся синие буквы (крахмал синеет от йода). Буквы появляются на той части листа, на которую падал свет. Значит, в освещённой части листа образовался крахмал. Необходимо обратить внимание на то, что белая полоска по краю листа не окрасилась. Это объясняет то, что в пластидах клеток белой полоски листа герани окаймлённой нет хлорофилла. Поэтому крахмал не обнаруживается.

Вывод: таким образом, органические вещества (крахмал, сахар) образуются только в клетках с хлоропластами, и для их образования необходим свет.

Типы питания растения (минеральное, воздушное)

В живых клетках растения постоянно происходит обмен веществ и энергии. Одни вещества поглощаются и используются растением, другие выделяются в окружающую среду. Из простых веществ образуются сложные. Сложные органические вещества расщепляются на простые. Растения накапливает энергию, а в процессе фотосинтеза и освобождает её при дыхании, используя эту энергию для осуществления различных процессов жизнедеятельности.

Газообмен

Листья благодаря работе устьиц осуществляют и такую важную функцию, как газообмен между растением и атмосферой. Через устьица лист с атмосферным воздухом поступают углекислый газ и кислород. Кислород используется при дыхании, углекислый газ необходим растению для образования органических веществ. Через устьица в воздух выделяется кислород, который образовался в процессе фотосинтеза. Удаляется и углекислый газ, появившийся у растения в процессе дыхания. Фотосинтез осуществляется только на свету, а дыхание на свету и в темноте, т.е. постоянно. Дыхание во всех живых клетках органов растения происходит непрерывно. Как и животные, растения погибают с прекращением дыхания.

В природе происходит обмен веществ между живым организмом и окружающей средой. Поглощение растением одних веществ из внешней среды сопровождается выделением других. Элодея, будучи водным растением, использует для питания углекислый газ, растворённый в воде.

Цель: выясним, какое же вещество выделяет элодея во внешнюю среду при фотосинтезе?

Что делаем: стебли веточек подрежем под водой (вода кипяченная) у основания и прикроем стеклянной воронкой. Пробирку, до краёв заполненную водой помещаем на трубку воронки. Это сделать в двух вариантах. Одну ёмкость поставить в тёмное место, а другую — выставить на яркий солнечный или искусственный свет.

В третью и четвёртую ёмкости добавить углекислый газ (добавить небольшое количество питьевой соды или можно подышать в трубочку) и так же один поставить в темноту другой на солнечный свет.

Что наблюдаем: через некоторое время в четвёртом варианте (сосуд, стоящий на ярком солнечном свете) начинают выделяться пузырьки. Этот газ вытесняет из пробирки воду, её уровень в пробирке вытесняется.

Что делаем: когда вода будет вытеснена газом полностью, необходимо осторожно снять пробирку с воронки. Плотно закрыть отверстие большим пальцем левой руки, а правой быстро внести в пробирку тлеющую лучинку.

Что наблюдаем: лучинка загорается ярким пламенем. Посмотрев на растения, которые поместили в темноту, увидим, что пузырьки газа из элодеи не выделяются, и пробирка осталась заполненная водой. То же самое с пробирками в первом и втором варианте.

Вывод: отсюда следует, что газ, который выделила элодея — кислород. Таким образом, растение выделяет кислород только тогда, когда есть все условия для фотосинтеза — вода, углекислый газ, свет.

Испарение воды листьями (транспирация)

Процесс испарения воды листьями у растений регулируется открыванием и закрыванием устьиц. Закрывая устьица, растение защищает себя от потери воды. Открывание и закрывание устьиц находится под влиянием факторов внешней и внутренней среды, в первую очередь температуры и интенсивности солнечного света.

Листья растений содержат много воды. Она поступает по проводящей системе от корней. Внутри листа вода продвигается по стенкам клеток и по межклетникам к устьицам, через которые уходит в виде пара (испаряется). Этот процесс легко проверить, если выполнить несложное приспособление, как показано на рисунке.

Испарение воды растением называется транспирацией. Воду испаряет поверхность листа растения, особенно интенсивно — поверхность листа. Различают транспирацию кутикулярную (испарение всей поверхностью растения) и устьичную (испарение через устьица). Биологическое значение транспирации состоит в том, что она является средством передвижения воды и различных веществ по растению (присасывающее действие), способствует поступлению углекислого газа внутрь листа, углеродному питанию растений, защищает листья от перегрева.

Интенсивность испарения воды листьями зависит от:

  • биологических особенностей растений;
  • условий роста (растения засушливых местностей испаряют мало воды, влажных — значительно больше; теневые растения испаряют воды меньше, чем световые; много воды растения испаряют в зной, значительно меньше — в облачную погоду);
  • освещения (рассеянный свет уменьшает транспирацию на 30-40%);
  • содержания воды в клетках листа;
  • осмотического давления клеточного сока;
  • температуры почвы, воздуха и тела растения;
  • влажности воздуха и скорости ветра.

Наибольшее количество воды испаряется у некоторых видов древесных пород через листовые рубцы (рубец, оставляемый опавшими листьями на стебле), которые оказываются наиболее уязвимыми местами на дереве.

Влияние факторов среды на строение листа

Листья растений влажных мест, как правило, крупные с большим количеством устьиц. С поверхности этих листьев испаряется много влаги.

Листья растений засушливых мест невелики по размеру и имеют приспособления, уменьшающие испарение. Это густое опушение, восковой налёт, относительно небольшое число устьиц и др. У некоторых растений листья мягкие и сочные. В них запасается вода.

Листья теневыносливых растений имеют всего два-три слоя округлых, неплотно прилегающих друг к другу клеток. Крупные хлоропласты расположены в них так, что не затеняют друг друга. Теневые листья, как правило, более тонкие и имеют более тёмную зелёную окраску, так как содержат больше хлорофилла.

У растений открытых мест мякоть листа насчитывает несколько слоев, плотно прилегающих друг к другу столбчатых клеток. В них содержится меньше хлорофилла, поэтому световые листья имеют более светлую окраску. Те и другие листья иногда можно встретить и в кроне одного и того же дерева.

Видоизменения листьев

В процессе приспособления к условиям окружающей среды листья у некоторых растений видоизменились потому, что стали играть роль не свойственную типичным листьям. У барбариса часть листьев видоизменились в колючки.

Старение листьев и листопад

Листопаду предшествует старение листьев. Это значит, что во всех клетках снижается интенсивность жизненных процессов — фотосинтеза, дыхания. Уменьшается содержание уже имеющихся в клетках важных для растения веществ и сокращается поступление новых, в том числе и воды. Распад веществ преобладает над их образованием. В клетках накапливаются ненужные, и даже вредные продукты, их называют конечными продуктами обмена веществ. Эти вещества удаляются из растения при сбрасывании листьев. Наиболее же ценные соединения по проводящим тканям оттекают из листьев в другие органы растения, где откладываются в клетках запасающих тканей или сразу используется организмом для питания.

У большинства деревьев и кустарников в период старения листья меняют окраску и становятся жёлтыми или багряными. Это происходит потому, что хлорофилл разрушается. Но помимо него в пластидах (хлоропластах) имеются вещества желтого и оранжевого цвета. Летом они были, как бы замаскированы хлорофиллом и пластиды имели зелёный цвет. Кроме того, в вакуолях накапливаются другие красящие вещества жёлтого или красно-малинового цвета. Вместе с пигментами пластид они определяют окраску осенних листьев. У некоторых растений листья сохраняют зелёный цвет до отмирания.

Ещё до того как с побега упадёт лист, в его основании на границе со стеблем формируется слой пробки. Наружу от него образуется отделительный слой. Со временем клетки этого слоя оделяются друг от друга, так как ослизняется и разрушается межклеточное вещество, которое их соединяло, а иногда и оболочки клеток. Лист отделяется от стебля. Однако некоторое время он ещё сохраняется на побеге благодаря проводящим пучкам между листом и стеблем. Но наступает момент нарушения и этой связи. Рубец на месте отделившегося листа покрыт защитной тканью, пробкой.

У листопадных растений опадение листьев на зиму имеет приспособительное значение: сбрасывая листья, растения резко уменьшают испаряющую поверхность, защищаются от возможных поломок под тяжестью снега. У вечнозелёных растений массовый листопад приурочен обычно к началу роста новых побегов из почек и поэтому происходит не осенью, а весной.

Осенний листопад в лесу имеет важное биологическое значение. Опавшие листья — хорошее органическое и минеральное удобрение. Ежегодно в на их лиственных лесах опавшие листья служат материалом для минерализации, производимой почвенными бактериями и грибами. Кроме того, опавшая листва стратифицирует семена, опавшие до листопада, предохраняет корни от вымерзания, препятствует развитию мохового покрова и т.д. некоторые виды деревьев сбрасывают не только листву, но и годовалые побеги.

* * *

Источник: biouroki.ru

Общая характеристика листа растения

Листья у большинства растений зеленые, чаще всего — плоские, обычно двустороннесимметричные. Размеры от нескольких миллиметров (ряска) до 10—15м (у пальм).

Лист формируется из клеток образовательной ткани конуса нарастания стебля. Зачаток листа дифференцируется на:

  • Листовую пластинку;
  • черешок, с помощью которого лист прикрепляется к стеблю;
  • прилистники.
Строение листа
Строение листа

У некоторых растений черешков нет, такие листья в отличие от черешковых называются сидячими. Прилистники также бывают не у всех растений. Они представляют собой различных размеров парные придатки у основания черешка листа. Форма их разнообразна (пленки, чешуйки, маленькие листочки, колючки), функция — защитная.

Простые и сложные листья различают по числу листовых пластинок. Простой лист имеет одну пластинку и отпадает целиком. У сложного на черешке располагается несколько пластинок. Они прикрепляются к главному черешку своими маленькими черешочками и называются листочками. При отмирании сложного листа сначала отпадают листочки, а затем — главный черешок.

Примеры простого и сложного типа листьев
Примеры простого и сложного типа листьев

Виды листовых пластин

Листовые пластинки разнообразны по форме: линейные (злаки), овальные (акации), ланцетовидные (ива), яйцевидные (груша), стреловидные (стрелолист) и т.д.

Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны жилками, которые представляют собой сосудисто-волокнистые пучки и придают листу прочность. У листьев двудольных растений чаще всего сетчатое или перистое жилкование, а у листьев однодольных — параллельное или дуговое.

Края листовой пластинки могут быть сплошными, такой лист называется цельнокрайним (сирень) или с выемками. В зависимости от формы выемки, по краю листовой пластинки различают листья зубчатые, пильчатые, городчатые и др. У зубчатых листьев зубцы имеют более или менее равные стороны (бук, лещина), у пильчатых — одна сторона зубца длиннее другой (груша), городчатые — имеют острые выемки и тупые выпуклости (шалфей, будра). Все эти листья называются цельными, так как выемки у них неглубокие, не достигают ширины пластинки.

Виды листовых пластин
Виды листовых пластин

При наличии более глубоких выемок листья бывают лопастные, когда глубина выемки равна половине ширины пластинки (дуб), раздельные — более половины (мак). У рассеченных листьев выемки доходят до средней жилки или до основания листа (репейник).

В оптимальных условиях роста нижние и верхние листья побегов неодинаковы. Различают низовые, срединные и верховые листья. Такая дифференцировка определяется еще в почке.

Низовые, или первые, листья побега — это чешуйки почек, наружные сухие чешуи луковиц, семядольные листья. Низовые листья при развитии побега обычно опадают. К низовым относят и листья прикорневых розеток. Срединные, или стебельные, листья типичны для растений всех видов. Верховые листья обычно имеют более мелкие размеры, располагаются вблизи цветков или соцветий, бывают окрашены в различные цвета, либо бесцветны (кроющие листья цветков, соцветий, прицветники) .

Типы расположения листов

Существует три основных типа листорасположения:

  • Очередное или спиральное;
  • супротивное;
  • мутовчатое.

При очередном расположении одиночные листья прикрепляются к стеблевым узлам по спирали (яблоня, фикус). При супротивном — два листа в узле располагаются один против другого (сирень, клен). Мутовчатое листорасположение — три и более листа в узле охватывают стебель кольцом (элодея, олеандр).

Любое листорасположение позволяет растениям улавливать максимальное количество света, так как листья образуют листовую мозаику и не затеняют друг друга.

Типы листорасположения
Типы листорасположения

Клеточное строение листа

Лист, как и все другие органы растения, имеет клеточное строение. Верхняя и нижняя поверхности листовой пластинки покрыты кожицей. Живые бесцветные клетки кожицы содержат цитоплазму и ядро, располагаются одним сплошным слоем. Наружные оболочки их утолщены.

Устьица — органы дыхания растения

В кожице находятся устьица — щели, образованные двумя замыкающими, или устьичными, клетками. Замыкающие клетки имеют полулунную форму и содержат цитоплазму, ядро, хлоропласты и центральную вакуоль. Оболочки этих клеток утолщены неравномерно: внутренняя, обращенная к щели, толще, чем противоположная.

Устьичная щель листа
Устьичная щель листа

Изменение тургора замыкающих клеток меняет их форму, благодаря чему устьичная щель бывает открыта, сужена или полностью закрыта в зависимости от условий окружающей среды. Так, днем устьица открыты, а ночью и в жаркую сухую погоду — закрыты. Роль устьиц заключается в регуляции испарения воды растением и газообмена с окружающей средой.

Устьица располагаются обычно на нижней поверхности листа, но бывают и на верхней, иногда они распределены более или менее равномерно по обе стороны (кукуруза); у водных плавающих растений устьица расположены только на верхней стороне листа. Число устьиц на единице площади листа зависит от вида растений, условий роста. В среднем их 100—300 на 1мм2 поверхности, но может быть и значительно больше.

Мякоть листа (мезофил)

Между верхней и нижней кожицей листовой пластинки располагается мякоть листа (мезофил). Под верхним слоем находится один или несколько слоев крупных прямоугольных клеток, которые имеют многочисленные хлоропласты. Это столбчатая, или палисадная, паренхима — основная ассимиляционная ткань, в которой осуществляются процессы фотосинтеза.

Под палисадной паренхимой находится несколько слоев клеток неправильной формы с большими межклетниками. Эти слои клеток образуют губчатую, или рыхлую, паренхиму. В клетках губчатой паренхимы содержится меньше хлоропластов. Они выполняют функции транспирации, газообмена и запасания питательных веществ.

Мякоть листа пронизана густой сетью жилок, сосудисто-волокнистых пучков, осуществляющих снабжение листа водой и растворенными в ней веществами, а также отведение из листа ассимилянтов. Кроме того, жилки выполняют механическую роль. По мере отхода жилок от основания листа и приближения их к вершине, они утончаются за счет ветвления и постепенного выпадения механических элементов, затем ситовидных трубок, наконец, трахеид. Мельчайшие разветвления у самого края листа обычно состоят только из трахеид.

Строение листа растения
Схема строения листа растения

Микроскопическое строение листовой пластинки существенно меняется даже в рамках одной систематической группы растений, в зависимости от разных условий произрастания, прежде всего, от условий освещения и водоснабжения. У растений затененных мест часто отсутствует палисадная перенхима. Клетки ассимиляционной ткани имеют более крупные палисады, концентрация хлорофилла в них выше, чем у светолюбивых растений.

Фотосинтез

В хлоропластах клеток мякоти (особенно столбчатой паренхимы) на свету происходит процесс фотосинтеза. Сущность его заключается в том, что зеленые растения поглощают солнечную энергию и из углекислого газа и воды создают сложные органические вещества. В атмосферу при этом выделяется свободный кислород.

Созданные зелеными растениями органические вещества являются пищей не только для самих растений, но и для животных и человека. Таким образом, жизнь на земле зависит от зеленых растений.

Весь кислород, содержащийся в атмосфере, имеет фотосинтетическое происхождение, он накапливается за счет жизнедеятельности зеленых растений и его количественное содержание благодаря фотосинтезу поддерживается постоянным (около 21%).

Используя углекислый газ из атмосферы для процесса фотосинтеза, зеленые растения тем самым очищают воздух.

Испарение воды листьями (транспирация)

Кроме фотосинтеза и газообмена в листьях происходит процесс транспирации — испарения воды листьями. Основную роль в испарении выполняют устьица, частично в этом процессе принимает участие и вся поверхность листа. В связи с этим различают устьичную транспирацию и кутикулярную — через поверхность кутикулы, покрывающей эпидермис листа. Кутикулярная транспирация значительно меньше устьичной: у старых листьев 5-10% общей транспирации, однако у молодых листьев, имеющих тонкую кутикулу, может достигать 40-70%.

Поскольку транспирация осуществляется в основном через устьица, куда проникает и углекислый газ для процесса фотосинтеза, существует взаимосвязь между испарением воды и накоплением сухого вещества в растении. Количество воды, которое испаряется растением для построения 1г сухого вещества, называется транспирационным коэффициентом. Величина его колеблется от 30 до 1000 и зависит от условий роста, вида и сорта растений.

На построение своего тела растение использует в среднем 0,2% пропускаемой воды, остальная расходуется на терморегуляцию и транспорт минеральных веществ.

Транспирация создает сосущую силу в клетке листа и корня, поддерживая тем самым постоянное передвижение воды по растению. В связи с этим листья получили название верхнего водяного насоса в отличие от корневой системы — нижнего водяного насоса, который нагнетает воду в растение.

Испарение защищает листья от перегревания, что имеет большое значение для всех процессов жизнедеятельности растения, особенно — фотосинтеза.

Растения засушливых мест, а также в сухую погоду испаряют больше воды, чем в условиях повышенной влажности. Регулируется испарение воды кроме устьиц защитными образованиями на кожице листа. Эти образования: кутикула, восковой налет, опушение из различных волосков и др. У растений-суккулентов лист превращается в колючки (кактусы), а его функции выполняет стебель. Растения влажных мест обитания имеют крупные листовые пластинки, на кожице нет защитных образований.

Транспирация - механизм испарения воды листьями растения
Транспирация — механизм испарения воды листьями растения

При затрудненном испарении у растений наблюдается гуттация — выделение воды через устьица в капельно-жидком состоянии. Это явление происходит в природе обычно утром, когда воздух приближается к насыщению водяными парами, или перед дождем. В условиях лаборатории гуттацию можно наблюдать, накрыв молодые проростки пшеницы стеклянными колпаками. Через короткий срок на кончиках их листьев появляются капельки жидкости.

Система выделения — опадание листьев (листопад)

Биологическим приспособлением растений к защите от испарения является листопад — массовое опадение листьев на холодное или жаркое время года. В умеренных зонах деревья сбрасывают листья на зиму, когда корни не могут подавать воду из замерзшей почвы, а мороз иссушает растение. В тропиках листопад наблюдают в сухой период года.

Листопад
Листопад

Подготовка к сбрасыванию листьев начинается при ослаблении интенсивности жизненных процессов в конце лета — начале осени. Прежде всего происходит разрушение хлорофилла, другие пигменты (каротин и ксантофилл) сохраняются дольше и придают листьям осеннюю окраску. Затем у основания черешка листа паренхимные клетки начинают делиться и образуют отделительный слой. После этого лист отрывается, а на стебле остается след — листовой рубец. Ко времени листопада листья стареют, в них скапливаются ненужные продукты обмена веществ, которые удаляются из растения вместе с опавшими листьями.

Все растения (обычно это деревья и кустарники, реже — травы) делятся на листопадные и вечнозеленые. У листопадных листья развиваются в течение одного вегетационного сезона. Ежегодно с наступлением неблагоприятных условий они опадают. Листья вечнозеленых растений живут от 1 до 15 лет. Отмирание части старых и появление новых листьев происходит постоянно, дерево кажется вечнозеленым (хвойные, цитрусовые).

Источник: animals-world.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.