Какие бывают видоизменения листьев

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

1. Простые листья имеют одну листовую пластинку, которая может быть разных форм: сердечком, как у сирени, овально-фигурную, как у дуба, вытянутую с острыми уголками, как у черемухи.

2. Сложные листья имеют несколько листовых пластинок. Они крепятся к общему черешку — рахису. Такие листья сформировались у ясеня, каштана, боярышника, малины, рябины. Сложные листья бывают трех типов:

· тройчатосложные — состоящие из трех пластинок, как у той же малины, клевера или кислицы;

Разнообразие листовых пластинок

Природа создала огромное разнообразие форм листа. Виды растений в пределах одного рода могут иметь лист совершенно разной формы, как, например, у фикусов: сравните инжир и фикус Бенджамина. Давайте рассмотрим примеры разных форм листа по двум признакам — какова общая форма листовой пластинки и какой абрис имеет ее край.

Форма пластинок

1. Округлые (сенполия, кувшинка, осина).

2. Яйцевидные (крапива, граб, жасмин, кофейное дерево).

3. Линейные (пырей, осока, пшеница, амариллис, гладиолус).

4. Широколанцетные (ландыш, антуриум, хоста, аспидистра).

Форма края листовой пластинки

1. Цельный край (сирень, подорожник).

2. Зубчатый (яблоня, манжетка).

3. Пильчатый (крапива, рябина, осина, сныть).

4. Выемчатый (монстера, клен).

5. Городчатый (будра, дуб).

Жилкование листовой пластинки

Причудливые линии на поверхности листа — иногда тонкие, прихотливо запутанные, иногда толстые и немногочисленные — это жилки. По жилкам идет как восходящий, так и нисходящий ток воды и микроэлементов. Отчетливо разглядеть жилкование можно на так называемых скелетизированных листьях: они продаются в отделах сухих цветов, в живой природе встречаются поздней осенью, а можно их сделать и самостоятельно, удалив верхние слои листа. Жилкование бывает разных типов.

1. Перистое или сетчатое — по центру листа идет одна главная плотная жилка, вся листовая пластинка покрыта тонкими переплетенными жилками (дуб, крапива, осина).

2. Пальчатое — несколько центральных жилок расходятся веером, от них уже отходят мелкие (клен остролистый, манжетка). Два первых типа жилкования наблюдаются у двудольных растений.

3. Параллельное — крупные прямые жилки идут от основания листа к его кончику (просо, пшеница, ирис).

4. Дуговое — жилки изогнуты дугами, кроме прямой центральной (ландыш, подорожник). Третий и четвертый тип жилкования наблюдается у однодольных растений.

Видоизменения листьев

В процессе эволюции лист пережил множество экспериментов природы, меняя свой внешний вид, приспосабливаясь к окружающим условиям. То разнообразие, которое мы сейчас наблюдаем — результат естественного отбора. Перечислим основные видоизменения.

1. Колючки — у кактусов занимаются конденсацией влаги.

3. Ловчие приспособления насекомоядных растений, например, генлисеи и росянки.

4. Филлодии — имеют разросшийся плоский черешок с функцией фотосинтеза, листовая пластинка редуцирована (австралийские акации).

5. Чешуйки — мелкие, недоразвитые листья, как у ландыша, гороха, а также на корневище пырея.

6. Кроющие чешуи почек — в зимующих почках большинства растений.

7. Кроющие чешуи луковиц и клубнелуковиц (лилия, чеснок, крокус, безвременник).

8. Сочные чешуи луковиц (лилия, тюльпан).

9. Мясистый сочный лист (алоэ, агава).

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - ЕГЭ по биологии: онлайн тесты

Для начала разберемся с развитием и видоизменениями листьев.

Особенности заложения и развития листьев

Первым делом на конусе нарастания побега экзогенно появляется зачаток листа. У него вид овального бугорка и размещается он ниже, чем верхушка побега. Благодаря тому, что клетки зачатка способны делиться во всех направлениях, лист растет и в толщину, и в высоту. Лист становится плоским после того, как останавливается рост в толщину.

У зачатка листа есть две части:

Апикальная или верхняя.
Базальная или нижняя.

Рост верхушки зачатка листа ограничен по времени и не продолжается долго. После того, как верхушка листа перестает расти, основание растет дальше. Если говорить более научными словами, то акропетальный рост прекращается, а базипетальный — начинается. Как результат, верхушечная меристема останавливается в росте, а вставочные меристемы начинают развиваться.

Листовая пластинка и черешок развиваются из верхней части зачатка листа, а лист и прилистники — из нижней. Заложение частей листа может иногда формироваться в почке. В таком случае разрастаются уже заложенные части и происходит дифференциация их анатомических структур. В последнюю очередь происходит разрастание черешка.

Не у всех листьев есть черешок.

Пластинка листа увеличивается в размерах равномерно. Практически у всех растений листья моносимметричен. Каждый лист отличается наличием двух поверхностей: дорзальной (спинной) и вентральной (брюшной).

Спинная поверхность в почке размещается внутри и примыкает к стеблю, а если лист уже развитый, то вверху. С брюшной поверхностью все наоборот: в почке она находится снаружи, а в развитом листе — внизу.

Специфика видоизменения листьев или метаморфозы

Условия произрастания растения непосредственно влияют на видоизменение листа. Также метаморфозы листа зависят от приспособленности растений к определенным функциям. Самые очевидные метаморфозы листьев — чешуйки, колючки, усики, филлодии, нарастание волосков на листе и др.

Примеры основных видоизменений

Фунцкии колючек — обеспечение меньшего испарения влаги (как у кактусов в пустынях) и защита от животных. На стебле растения колючки размещаются в разных местах: у барбариса — под листом, у боярышника — в пазухе листа.

Кактус в этом плане вообще уникальный: у него сама листовая пластинка превратилась в колючку.

У астрагала видоизменение в колючку произошло с рахисом сложного листа, у акации — с прилистником.

Если посмотреть на лианы, то их побеги приспособились для опоры с целью занять удобное положение в пространстве. Практически такое же видоизменение произошло с листьями гороха, которые превратились в усики — за счет цепкости они помогают растению двигаться.

Некоторые видоизменения выполняют функцию накопления питательных веществ — это чешуйки луковичных растений. Кроме того, покрывные чешуйки почек, луковиц, корневищ выполняют еще и защитную функцию.

У некоторых растений как метаморфозы листьев появлись ловчие аппараты. Речь идет о насекомоядных растениях. Они имеют вид и форму кувшинок, урночек, захлопывающихся липких пластинок.

Клейкие волоски росянки обеспечивают питание растения. Когда насекомое попадает на липкую поверхность, листочек закрывается, и насекомое начинает разлагаться под действием ферментов.

Видоизменение росянки и подобных растений связано с произрастанием в почвах с дефицитом минеральных веществ.

У эпифитных растений влажных тропических лесов появились мешковидные видоизменения. Эти метаморфозы предназначены для накапливания воды и гумуса. В результате в листьях происходит формирования придаточных корней, которые обеспечивают растения влагой.

Если говорить о филлодиях, то они покрывают побеги плауна и представляют собой выросты на стебле. Есть несколько вариантов филлодий: зеленые, способные к фотосинтезу, и со спорангиями в виде мешочков на себе, в которых формируются споры. Филлодии есть и у акации. Ее черешок — это плоское листоподобное образование.

Когда на листьях встречается волосяной или восковой налет, то можно говорить о том, что такие листья способны удерживать влагу и замедлять процесс испарения. Благодаря блестящей поверхности листа, фикус отражает солнечные и световые лучи, поэтому растение медленнее испаряет влагу.

У некоторых растений по краям расположены зубчики, которые служат для выражения протекания транспирации и фотосинтеза. Возникает конденсация и появляется роса.

У растений есть специальные яды, феромоны, аромомасла, кристаллизованные минералы, которые вырабатываю листья: с их помощью растения отпугивают вредителей.

За счет лепестков облегчается процесс опыления насекомыми.

Все видоизменения важны, так как помогают растению приспособиться к окружающей среде и быть устойчивым к неблагоприятным условиям.

Листорасположение и его особенности

Расположение листьев на стебле также называется филлотаксисом.

Филлотаксис — порядок расположения листьев на стебле, который демонстрирует симметрию в структуре побега.

Типы листорасположения определяются порядком заложенных листовых зачатков на конусе нарастания, хотя изначально кажется, что листья располагаются хаотично. Так как почти у всех растений листья размещаются на ветвях и стеблях, то можно выделить общие правила их расположения.

Типы расположения листьев

Вот основные типы расположения листа:

супротивное. Листья размещаются попарно, один напротив другого;
сидящее накрест. Наблюдается очередное расположение листьев (листовых пар), в результате чего они приходятся друг другу накрест;
кольчатое. Когда на одном узле наблюдается три листа (в некоторых случаях от 4 до 10).

В случаях, если на стеблях с кольчатым расположением литься сидят друг на друге, то они образуют несколько вертикалей и параллельные между собой линии — их называют ортостихи;

спиральное. Наблюдается при проведении линии от самого первого листа к ближайшему, а затем от второго листа к ближайшему и т. д. (так образуется спиральная линия).

В каждом многочленном расположении за исключением главной спирали есть второстепенные и более крутые спирали — это парастихи;

мутовчатое. От одного узла отходят три и более листьев;
розеточное. Листья располагаются в розетке: пучок листьев размещается по кругу из одного общего центра.

Листовая мозаика

Листовая мозаика — расположение листьев растений в одной плоскости, при котором обеспечивается минимальное затемнение одного листа другим.

При таком расположении листья направляются перпендикулярно лучам света. Происходит это из-за того, что черешки и листовые пластинки растут неравномерно: все они тянутся к свету и стараются заполнить каждый освещенный промежуток.

Образование листовой мозаики может произойти вне зависимости от типа листорасположения: при супротивном, розеточном, мутовчатом или очередном.

В ходе эволюции произошло видоизменение листьев растений. Для выживания и поддержания жизни листья преобразились в колючки, усики, мясистые пластинки и даже в ловушки для насекомых.

Функции листа и разнообразие форм

Листья – вегетативные органы растений, состоящие из черешка и листовой пластинки. Лист как боковой орган побега, осуществляет:

автотрофное питание (фотосинтез);
испарение воды с поверхности (транспирация);
газообмен.

Для успешного выполнения функций лист должен иметь широкую форму, чтобы улавливать большое количество солнечного света, и тонкую структуру, чтобы быстро испарять и впитывать влагу. Однако многие из этих функций нерациональны в разных регионах планеты. Например, для засушливого климата важно сохранение, а не обильное испарение воды. Поэтому растения с широкими тонкими листьями не выживают в таких условиях. Напротив, в жарком тропическом климате важно испарять как можно больше влаги, с чем успешно справляются большие листья с многочисленными прожилками.

Рис. 1. Тропические растения с гигантскими листьями.

Помимо перестройки функций под климатические условия форма листьев преобразовывалась в зависимости от физического воздействия окружающей среды. Резные края кленовой листовой пластинки на мощном черешке позволяют противостоять сильным ветрам. Маленькие плотные листочки лучше переносят морозы и дожди (клюква, брусника).

Видоизменённые в хвою листья помогают оставаться деревьям вечнозелёными даже в суровом климате, а колкие иголки обходят стороной травоядные животные.

Рис. 2. Клюква.

Видоизменения

Изменения затрагивают не только размер и форму привычного округлого листа. Листья некоторых растений изменились до неузнаваемости. О том, что это лист, свидетельствует развитие из почки. В таблице “Видоизменение листьев” представлены функции и строение видов листовой модификации.

Рассмотрим вегетативные органы растений, теперь лист.

Внешнее строение и функции листа:

Лист – боковой вегетативный орган, растущий от стебля, имеющий двустороннюю симметрию и зону роста при основании.

Функции :

4) запасание воды (алоэ, молодило);

5) вегетативное размножение (бегония, глоксиния);

6) ловля насекомых (росянка, венерина мухоловка);

7) защита от повреждений (верблюжья колючка кактусы);

8) прикрепление к опоре (горох).

По строению лист включает листовую пластинку и черешок.

Без черешка — сидячие листья.

У некоторых видов при основании черешка развиваются прилистники (парные листовидные образования в основании листа, защищающие боковые пазушные почки и вставочную образовательную ткань листа – меристем, например, яблоня, липа, роза, горох).

По форме листья бывают округлыми, ланцетовидными, стреловидными и т. д.

Листья подразделяют на:

простые – из листовой пластинки и черешка. Простые листья могут быть цельными (свойственны многим деревьям) и лопастными (пластинка рассечена на лопасти).

сложные – несколько листовых пластинок на одном черешке; могут прикрепляться в одной точке ( пальчатосложные у каштана, люпина); перистосложные листья (у которых листовые пластинки прикрепляются по всей длине черешка). Перистосложные листья бывают двух видов: парноперистые (заканчиваются парой листовых пластинок, как у гороха) и непарноперистые ( одним листком (рябина).

Лист — один из самых пластичных органов растения. В процессе приспособления к условиям среды обитания у всего листа или его части может произойти смена главной функции. Это приводит к качественным изменениям во внешнем облике и внутреннем строении листа, то есть возникают видоизменения или метаморфозы листа (рис. 32).

Это видоизменение характерно для растений, обитающих в сухом и жарком климате, хотя нередко они возникают и у растений других климатических зон. Колючки уменьшают транспирацию и защищают растения от поедания животными.

Метаморфоз всего листа в колючку характерен для кактусов. У многих астрагалов, эспарцетов в колючку превращается рахис сложного листа, у белой акации — прилистники.

Это нитевидные образования, чувствительные к прикосновению и приспособленные для лазания. У вики, чечевицы, гороха в усик преобразуются верхняя часть рахиса и несколько верхних листочков. У чины безлистной все листочки редуцируются, а рахис представляет собой единственный усик (функцию фотосинтеза берут на себя прилистники.

Ловчие аппараты

Встречаются у растений, произрастающих на болотистых, торфяных, бедных минеральными веществами почвах. При помощи ловчих аппаратов росянка в средней полосе, венерина мухоловка в Северной Америке, непентес в тропической Азии используют богатую азотом и фосфором органическую пищу, переваривая животных. Строение ловчих аппаратов различно (кувшинчики непентесов, ловушки венериной мухоловки, листья росянки), но все они способны улавливать и переваривать насекомых и других мелких животных с помощью ферментов, выделяемых особыми пищеварительными железками.

Читайте также: