Почему у растений много листьев: Известно что наземные растения ежегодно образуют столько листьев, что ими можно было бы покрыть земной…

Содержание

GISMETEO: Почему у листьев разные размеры и формы? — События

Размер листьев деревьев зависит от простой формулы: они вырастают настолько крупными, насколько позволяет доступная вода, но не такими большими, чтобы целое растение перегрелось.

Итак, вода нужна для роста. А солнце? Листья собирают его лучи и путем фотосинтеза превращают их в пищу. Но если прямого солнечного света очень много, фотосинтетический двигатель начинает вращаться слишком быстро и рискует перегореть.

Итак, когда речь заходит о размере листьев, растения следуют простому алгоритму: вода для роста, солнечный свет для пищи. Где-то посередине удачный баланс, при котором лист вырастает нужного размера при его уникальном наборе условий окружающей среды.

Изучив 7 тысяч растений по всему миру, австралийский ученые нашли новую переменную в математике природы. Не только риск перегрева контролирует рост листьев, но также и ночной холод. «Вы складываете два этих ингредиента вместе риск замерзания и риск перегрева, и это помогает получить модель размеров листьев по всему миру», говорит Иэн Райт из Университета Маккуори в Сиднее (Австралия).

На самом деле растения намного больше боятся простудиться, чем получить слишком много солнечных лучей. А так как условия сильно различаются, также различается и размер листьев.

А вот в ответе на другой вопрос ученые уверены намного меньше почему листья выглядят так, как они выглядят, а не иначе? Почему листва ели отличается, скажем, от папоротника? Конечно, природа придумала весь этот калейдоскоп красок и узоров не просто для того, чтобы приводить людей в восхищение. Выяснилось, что ни солнце, ни холодный ночной воздух не указывают растениям, как «одеваться». Это, скорее, «семейное дело», прекрасно отлаженное и передающееся генетически. Форма листьев дерева реакция на его долговременную экологическую и эволюционную историю.

Фикус Бенджамина. © loflo69 | shutterstock

Исследование 2003 года ученых Университета Маккуори предполагает, что форма листа также имеет функциональное значение. Правильный лист должен идеально подходить для среды, окружающей растение. А для растения это дело жизни и смерти.

Углы листьев, например, играют роль в том, как улавливается солнечный свет. Острые углы снижают объем света, который может удержать лист. Остроугольные листья могут отбрасывать тени сами на себя. Круглые листья, напротив, имеют «более высокую способность к захвату света и углерода». Есть несколько базовых правил по «дизайну» листьев. Лист должен быть достаточно открытым, чтобы уловить солнечный свет для процесса фотосинтеза. Также лист должен иметь такую форму, чтобы устьица поры могли впитывать достаточно углекислого газа, который будет питать процесс. И здесь размер играет ключевую роль. Подобно солнечным панелям, большие листья потребляют столько солнечного света, сколько могут. Маленькие листья остерегаются слишком большого объема солнечного света и стараются держаться как можно ближе друг к другу в холод.

Каждый вид старается сделать лист таким, чтобы он идеально подходил к окружающей его среде. Иначе растение ждет конец.

Исследование Департамента агрономии штата Айова использует фикус Бенджамина в качестве примера. Садоводы, которые продают декоративные растения часто получауют жалобы: «Я купил фикус Бенджамина, принес домой, и все его листья опали, до единого!» Их ответ прост: «Просто заботьтесь о нем. Листья вырастут снова». И листья действительно возвращались только были другого размера, формы и плотности, чем прежде. Дело в том, что эти растения растят листья, которые идеально подходят к определенной ситуации, даже если эта ситуация переезд из гостиной в спальную.

Для выживания растение не может позволить себе быть неидеальным. Красота всего лишь побочный продукт функционального совершенства.

Почему у деревьев разные листья

Размер листьев у разных видов растений может отличаться в тысячу раз, например, у австралийской эутаксии Eutaxia microphylla или у вереска обыкновенного площадь листа составляет в среднем 1 мм2, а у абака́, или банана текстильного – 1 м2.

Очевидно, такая разница возникает из-за того, что разные растения растут в разных условиях, и легко заметить, что самые маленькие листья – у тех, кто живёт пустынях и полупустынях, а самые большие – у тропических видов. Но какие именно факторы более всего влияют на размер листа?

Мы знаем, что лист растения в буквальном смысле впитывает в себя углекислый газ, из которого в ходе фотосинтеза получается глюкоза. Углекислый газ поступает в лист через особые отверстия на его поверхности, так называемые устьица. Через эти же отверстия лист выделяет воду.

Испарение воды листом называется транспирация, и благодаря транспирации поддерживается то движение жидкости по сосудистой системе растения от корней до верхушки. Но в жаркую погоду из листа вылетает слишком много воды, так что он может завянуть и засохнуть.

Можно было бы закрыть устьица, но как тогда получать необходимый для фотосинтеза углекислый газ?

Мы уже как-то писали о том, как растения решают проблему влажности и температуры, используя разные типы фотосинтеза. Другой вариант решения – анатомический: попытаться оптимизировать размер листа.

Ещё больше ста лет назад экологи пришли к выводу, что тропические растения обзавелись большими листьями как раз потому, что там, где они растут, часто и обильно идут дожди, знаменитые тропические ливни. Действительно, если условия позволяют, то почему бы не увеличить лист, насколько это возможно?

В 60–70-е годы прошлого века на проблему попытались взглянуть иначе, приняв во внимание, что многим растениям, которые обитают в жарких и сухих географических зонах, часто грозит перегрев, особенно летом. Спасаясь от перегрева, растение усиливает транспирацию (можно сказать, усиленно «потеет»), но, если у тебя большие листья, возникает опасность потерять слишком много воды на охлаждении.

Выход – уменьшить площадь листа. Такое объяснение подходит для пустынных растений; кроме того, так становится понятнее, почему большие листья у тех, кто растёт в тени и прохладе – например, в подлеске, под сенью крон более высоких деревьев.

Однако многие могли заметить, что эти объяснения местами сильно хромают. Например, тропики у нас не только влажные, но и жаркие – получается, что в некоторых случаях в жару можно выживать и с большими листьями. Кроме того, перегрев, особенно в летние дни, грозит растениям во многих других регионах, в целом намного более прохладных, чем пустыни и полупустыни.

Между тем листья у растений в более прохладных регионах намного крупнее, чем у пустынных видов.

Исследователи из австралийского Университета Маккуори вместе с коллегами из Великобритании, Эстонии, Китая, Испании, США, Аргентины и Канады обнаружили новые закономерности, связывающие размер листа с экологическими условиями, в которых живёт растение.

Авторы работы сравнивали между собой более 7600 видов растений со всех континентов и всех климатических зон. В статье в Science они пишут, что размер листа обуславливают несколько факторов сразу: температура дневная, температура ночная, количество дождей и количество солнечного излучения, долетающего до растений (количество излучения зависит от расстояния от экватора и средней облачности).

В итоге получается, что там, где солнечно, жарко и сухо, будут расти растения с небольшими листьями, потому что в таких областях для растений главное – не перегреться и не потерять много воды. Там, где солнечно, жарко и влажно, листья будут большими: здесь растения могут тратить сколько угодно воды на охлаждение.

А вот там, где очень холодно, листья снова окажутся маленькими. Оказалось, что в холодных краях главным ограничителем служит не дневная температура самого жаркого месяца, а ночная температура самого холодного – иными словами, растения больше боятся не перегреться, а замерзнуть.

Дело в том, что каждый лист удерживает у поверхности слой неподвижного воздуха, который служит теплоизолятором. У больших листьев этот слой толще, поэтому, с одной стороны, им сложнее отдавать тепло, с другой стороны, остыв, им труднее согреться. И если ночи становятся особенно холодными и длинными, то именно ночная температура становится главным фактором, определяющим наибольший размер листа.

Правда, в тех же тропиках далеко не все растения пользуются возможностью отращивать огромные листья. Однако тут стоит помнить, что дневные и ночные температуры вкупе с дождями, так сказать, ограничивают спектр возможностей. Это стоит понимать так, что во влажных тропиках растения могут не обращать внимания на жару, поскольку здесь им не грозит засохнуть.

И тут уже могут сработать иные, структурно-физиологические факторы, когда дерево или куст будут «решать», что им выгоднее – иметь много мелких листьев, или же пусть листьев будет немного, но они будут большие.

Сами авторы работы признают, что в своем анализе не учитывали влияние почв, а ведь взаимовлияние климата и почвы тоже может влиять на размер листа. Но, как бы то ни было, уже те результаты, которые удалось получить, могут быть очень полезны как в сугубо научном, так и в практическом смысле.

Например, по размеру листьев вымерших растений можно точнее определить, какой климат царил на Земле в ту или иную эпоху.

Если же мы хотим пересадить какой-то вид на новую для него территорию, то, сопоставив его листья с климатом на новом месте, можно заранее понять, хорошо ли будет этот вид себя чувствовать и, если речь идет о сельскохозяйственной культуре, будет ли она тут достаточно продуктивна.

Что такое лист? · Frontiers for Young Minds

Abstract

Когда думаешь о растениях, на ум неизбежно приходит зеленый цвет. Как, пожалуй, самая заметная и легко узнаваемая часть мира природы, листья украшают мир зеленью. Если вы внимательно присмотритесь к растениям в своем дворе или на своей улице, вполне вероятно, что вы не найдете двух совершенно одинаковых. Это во многом благодаря огромному разнообразию форм, текстур и даже цветов листьев! Все листья имеют общие характеристики, которые мы рассмотрим в этой статье, но некоторые из них обладают особыми способностями. Некоторые листья изменены так, чтобы они выглядели как цветы, другие модифицированы, чтобы помочь растению взобраться, защитить растение от потенциальных угроз или даже действовать как ловушки для насекомых. Мы хотим поделиться с вами необыкновенным миром листьев: продолжайте читать, и вы узнаете множество форм, структур и невероятных функций листьев.

Из чего состоит лист?

Листья состоят из трех основных частей: черешка, основания и листовой пластинки (рис. 1А). Как правило, самая большая часть листа — это лезвие. Основание — это область лезвия, которая прикрепляется к черешку, стеблевидной структуре, которая соединяет лезвие листа со стеблем растения. У некоторых листьев отсутствуют черешки, и они известны как сидячие (неподвижные) листья.

Рисунок 1 – Внешнее и внутреннее строение створки.
(A) Верхняя сторона листа. Здесь черешок соединяет лист со стеблем. (B) Поперечное сечение этого листа показывает различные слои клеток; зеленые пятнышки внутри клеток – это хлоропласты. (C) Устьица, структуры, которые открываются и закрываются для обеспечения газообмена с окружающей средой. (D) Сложный пальмовый лист, состоящий из нескольких листочков. (E) Супротивные листья, растущие прямо напротив друг друга на стебле. (Ж) Очередные листья, растущие один за другим на стебле.

Листовая пластинка состоит из нескольких слоев клеток. Растительные клетки относительно большие и окружены клеточной стенкой (рис. 1В). Клетки листа заполнены хлоропластами, структурами, которые содержат специализированные пигменты, называемые хлорофиллами. Хлорофиллы поглощают свет, позволяя растениям собирать энергию солнца. Листья зеленые, потому что хлорофиллы поглощают все цвета ультрафиолетового света, кроме зеленого. Не поглощая зеленый цвет, они вместо этого отражают его, что затем видят наши глаза. Листья имеют восковой наружный слой, покрытый устьицами, похожими на рты, которые открываются и закрываются для обеспечения газообмена с окружающей средой (рис. 1С). Листья должны соблюдать баланс между открытием устьиц, достаточным для обеспечения газообмена, и сохранением их закрытыми, чтобы предотвратить потерю воды.

Листья имеют жилки, которые проходят через черешок к остальной части растения. Эти вены состоят из сосудистых тканей, которые являются структурными тканями, транспортирующими воду и питательные вещества ко всем частям растения. Если вы забудете полить растение в течение нескольких недель, вы можете заметить, что листья начинают увядать. Однако, если вы добавите немного воды в почву, вода будет перенесена на весь путь к листьям, и они снова станут вертикальными.

Листья могут быть большими или маленькими, симметричными или асимметричными, с зубчатыми или гладкими краями, блестящими или шероховатыми. Листья в целом делятся на два типа. Простые листья состоят из одной пластинки. Сложные листья состоят из нескольких лопастей, которые называются листочками. Расположение листьев на стебле может быть супротивным, например, когда два листа растут прямо напротив друг друга, или чередующимся, когда листья чередуют стороны, один за другим (рис. 1D–F).

Жизненный цикл листа

Многие листья развиваются в защищенных структурах, называемых листовыми почками. Новые листья окружены защитными чешуйками, которые позволяют хрупким листьям отдыхать, пока они не будут готовы расшириться. Эти чешуи представляют собой видоизмененные листья, которые не фотосинтезируют. Некоторые почки лишены этих защитных чешуек и называются голыми почками [1].

На протяжении жизни листья увеличиваются в размерах, а также могут менять цвет. В некоторых частях мира осенний сезон известен кучами оранжевых, желтых, красных и коричневых листьев. Осенью клетки листа накапливают больше светопоглощающих пигментов, называемых каротиноидами. Каротиноиды отражают цвета, такие как желтый и оранжевый. Эти пигменты обычно находятся в более низких концентрациях, чем хлорофилл, поэтому они обычно маскируются зеленым цветом. Деревья могут оценивать температуру и продолжительность светового дня. Поскольку осенью оба вещества уменьшаются, хлорофилл начинает разлагаться, и могут просвечиваться желтые и оранжевые каротиноиды [2].

Когда деревья теряют листья, они не умирают. Прежде чем опадают листья, деревья переносят питательные вещества из листьев в другие части растения, чтобы сохранить эти питательные вещества для последующего использования. Изменения в листьях ослабляют связь между черешком и стеблем, и в конце концов листья естественным образом отделяются от дерева. Возможно, вы слышали термин «вечнозеленое дерево», относящийся к деревьям, которые остаются зелеными зимой. Некоторые вечнозеленые хвойные деревья (например, сосны) сохраняют свои листья как минимум целый год, прежде чем постепенно сбросить старые иголки, чтобы освободить место для новых.

Функция листьев

Поскольку растения не могут двигаться, они не могут пойти на кухню и приготовить бутерброд, когда проголодались. Вместо этого они производят свою собственную еду. Организмы, которые делают это, называются «автотрофами». Листья служат основным местом для производства продуктов питания посредством процесса, называемого фотосинтезом, который происходит в хлоропластах. Во время фотосинтеза свет, вода и углекислый газ из атмосферы поглощаются и превращаются в энергию в виде сахаров. В результате фотосинтеза вода расщепляется на водород и кислород. Растения выделяют дополнительный кислород через устьица, что способствует воздуху, которым мы дышим. Структура листа идеально спроектирована для его роли в фотосинтезе. Лезвие состоит из клеток, заполненных хлоропластами, которые улавливают свет в течение дня. У большинства растений устьиц больше на нижней стороне листа, чтобы уменьшить потерю воды при газообмене.

Растения выделяют множество других молекул, взаимодействующих с окружающей средой. Некоторые растения издают сигналы, когда они повреждены. Например, сладкий запах свежескошенной травы является сигналом бедствия, а также защитным механизмом от атак травоядных. Подобные сигналы могут либо привлекать хищных видов для травоядных, либо привлекать полезных насекомых (таких как осы-паразиты, отбивающиеся от травоядных), либо предупреждать соседние растения, чтобы они укрепляли свою химическую защиту [3].

Некоторые листья модифицированы для функций, отличных от фотосинтеза. Например, у вьющихся растений, таких как огурцы, некоторые листья скручиваются и образуют усики, которые помогают растению прикрепляться к опоре во время подъема (рис. 2А). Иногда листья обманывают нас, заставляя думать, что они являются частью цветка, превосходно имитируя лепестки (рис. 2E, F). Пример этого можно найти в цветках гортензии. Эти модифицированные листья, называемые прицветниками, простираются под настоящим цветком. Их эффектная окраска привлекает опылителей к цветам, которые они поддерживают (рис. 2E, F). В следующий раз, когда вы увидите гортензию, посмотрите, сможете ли вы отличить прицветники от настоящих цветов. Колючки кактусов также представляют собой листья, которые были сильно уменьшены, чтобы защитить растение своей острой и заостренной формой (рис. 2D). У кактусов фотосинтез происходит в зеленых стеблях. У плотоядных растений скрученные листья действуют как ловушки для насекомых, либо создавая форму длинного кувшина, содержащего ферменты или бактерии, переваривающие насекомых, либо быстро захлопываясь вокруг насекомого. Листья плотоядных растений обычно ярко окрашены для привлечения насекомых (рис. 2В, С).

Рисунок 2 – Примеры модифицированных листьев.
Красные стрелки обозначают листья. (A) Усики растений огурца. (B) Свернутый лист растения-кувшина, модифицированный для ловли насекомых. (C) Крупный план верхней части листа растения-кувшина. (D) Колючки кактуса. (E) Розовые прицветники гортензии, простирающиеся под цветками. (F) Прицветник антуриума, красочный для привлечения опылителей. (G) Ювенильный сложный лист из Amorphophallus konjac , который в зрелом возрасте может достигать 4–5 футов в высоту. (H) Raphia regalis , один из самых крупных известных листьев. Размер листа дан относительно роста человека. (I) Ruscus hypoglossum с цветками на листе.

Эволюция листа

Первыми растениями на суше более 400 миллионов лет назад были мохообразные, к которым относятся мхи, роголистники и печеночники [4]. У этих небольших растений полностью отсутствуют сосудистые ткани, у них нет ни листьев, ни корней. Например, если вы очень внимательно посмотрите на мох, вы можете заметить маленькие, зеленые, похожие на листья структуры; однако это не настоящие листья, поскольку в них отсутствуют сосудистые ткани. Настоящие листья впервые возникли у сосудистых растений, к которым относятся плауновидные, папоротники и семенные растения. Существует несколько гипотез о том, как появились листья. Возможно, они произошли от ветвей растений, которые стали плоскими и сросшимися, что привело к структуре, которую мы теперь знаем как лист; или листья могли развиться из репродуктивных структур растений [4]. В настоящее время принято считать, что листья развились независимо в нескольких семействах растений. Изучая окаменелости и ДНК, биологи-эволюционисты до сих пор выясняют, сколько раз листья развивались независимо друг от друга.

Отличительные листья

Некоторые растения имеют очень уникальную структуру листьев [5]. Например, у некоторых растений есть только один единственный лист. Amorphophallus konjac ежегодно развивает один сложный лист, черешок которого уходит в землю, так что лист выглядит как небольшое дерево (рис. 2G). Еще один характерный лист относится к Raphia regalis , одному из самых длинных листьев в мире, длина одного листа которого составляет 28 м (91 фут) (рис. 2H) [5]. Представьте себе лист примерно такой же длины, как баскетбольная площадка! Еще один уникальный лист из Ruscus hypoglossum , цветки которого расположены на вершине листовой пластинки (рис. 2I).

Давайте наблюдать вместе!

Теперь вы знаете, что структура и функции листьев очень разнообразны, что способствует поддержанию жизни и здоровья растений: листья бывают разных форм и размеров, и их роль выходит за рамки простого фотосинтеза (рис. 1, 2). Это всегда прекрасное время, чтобы выйти на улицу и собрать листья, даже зимой! Мы создали бинго из листьев, чтобы вы могли использовать его, когда в следующий раз выйдете на улицу (рис. 3). Сколько различных видов листьев вы можете найти? Веселиться!

Рисунок 3. Листовое бинго, показывающее разнообразие листьев.
Когда в следующий раз вы проведете какое-то время на улице, найдите листья, соответствующие этим описаниям, и вычеркните их на этой карточке. Когда вы заполнили пять строк подряд, столбец, диагональ или даже всю карточку, вы можете крикнуть «БИНГО!»

Глоссарий

Черешок : ↑ Стебель, соединяющий листовую пластинку со стеблем или меристемой растения.

База : ↑ Область листовой пластинки, которая соединяется с черешком.

Лезвие : ↑ Широкая часть листа, которую также иногда называют листовой пластинкой.

Хлоропласт : ↑ Органелла в клетках растений, являющаяся местом фотосинтеза.

Хлорофилл : ↑ Пигмент, поглощающий и улавливающий энергию солнца.

Устьица : ↑ Поры на поверхности растительных тканей (например, листьев), обеспечивающие газообмен с окружающей средой.

Сосудистые ткани : ↑ Ткани растений, транспортирующие воду вверх и вниз по телу растения.

Каротиноид : ↑ Пигменты, поглощающие свет и отражающие цвет.

Автотроф : ↑ Организм, производящий себе пищу (« авто » = сам, « троф » = пища).

Фотосинтез : ↑ Процесс, при котором энергия солнца, углекислого газа и воды преобразуется в пищу для растений.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Прежде всего, мы хотели бы поблагодарить молодых рецензентов за их комментарии и полезные отзывы, которые вместе с комментариями редактора помогли нам улучшить окончательную версию этой статьи. Авторы хотели бы поблагодарить учащихся государственных школ Нью-Йорка Обри Хикерсона (10 лет), Анук Роап (11 лет), Майю Палм Сидло (12 лет) и Сантьяго Тобона (9 лет).) за внимательное рассмотрение рукописи и полезные комментарии перед отправкой. Наконец, мы благодарим Джейкоба Суисса (Дендрарий Арнольда Гарвардского университета) за его комментарии и правки в окончательной версии этой рукописи.

Каталожные номера

[1] ↑ Schoonderwoerd, KM, and Friedman, WE 2021. Морфология обнаженных покоящихся почек и их таксономическое и географическое распространение в древесных флорах умеренного пояса. Новый фитолог . 232: 523–36. doi: 10.1111/nph.17506

[2] ↑ Матиле, П. 1992. « Старение хлоропластов », в «Фотосинтез сельскохозяйственных культур: пространственные и временные детерминанты» (Амстердам: Elsevier Science). п. 413–40.

[3] ↑ Turlings, CJT, and Erb, M. 2018. Тритрофические взаимодействия, опосредованные травоядными летучими веществами растений: механизмы, экологическая значимость и потенциал применения. год. Преп. Энтомол . 63:433–52. doi: 10.1146/annurev-ento-020117-043507

[4] ↑ Кенрик П. и Крейн П. Р. 1997. Происхождение и ранняя диверсификация наземных растений . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Смитсоновского института.

[5] ↑ Халле, Ф. 2018. Атлас поэтической ботаники . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

9.16: Листья — Биология LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 6648

Может ли жизнь существовать без листа?

Лист выглядит так просто. Но на самом деле это очень сложная структура. И это может быть один из самых важных органов во всех королевствах. Жизнь, какой мы ее знаем, не могла бы существовать без листьев. Почему? Одно слово: фотосинтез.

Листья

Растения имеют специальные органы, которые помогают им выживать и размножаться в самых разнообразных средах обитания. К основным органам большинства растений относятся корни, стебли и листья. Листья являются ключом не только к жизни растений, но и ко всей земной жизни. Основная роль листьев — собирать солнечный свет и производить пищу посредством фотосинтеза . Несмотря на принципиальную важность выполняемой ими работы, листья растений отличаются большим разнообразием. Однако, учитывая разнообразие мест обитания, в которых живут растения, неудивительно, что не существует единого наилучшего способа сбора солнечной энергии для фотосинтеза.

Разновидность листьев

Листья могут различаться по размеру, форме и расположению на стеблях. Нецветущие сосудистые растения имеют три основных типа листьев: микрофиллы («крошечные листья»), вайи и иголки . Рисунок ниже описывает каждый тип.

Изменчивость листьев нецветковых растений отражает их эволюционное происхождение. Можете ли вы объяснить, как?

Цветущие сосудистые растения также имеют разнообразные листья. Однако листья всех цветковых растений имеют две общие основные части: пластинку и черешок. Листовая пластинка представляет собой относительно широкую плоскую часть листа, которая собирает солнечный свет и подвергается фотосинтезу. черешок — это часть, которая прикрепляет лист к стеблю растения. Это происходит в узле.

Листья цветковых растений различаются по расположению листьев на стебле и разделению лезвия. Это показано на рисунке ниже. Как правило, форма и расположение листьев максимизируют воздействие света, сохраняя при этом воду, снижая сопротивление ветру или иным образом принося пользу растению в его конкретной среде обитания.

Листья, расположенные в мутовках, через определенные промежутки времени окружают вертикальные стебли. Они собирают солнечные лучи со всех сторон.
Листья, расположенные в прикорневых розетках, используют тепло у земли.
Листья, расположенные попарно или супротивно, собирают свет сверху. Они обычно встречаются на растениях с одним вертикальным стеблем.
Листья простых листьев не разделены. Это обеспечивает максимальную площадь поверхности для сбора солнечного света.
Пластинки сложных листьев разделены на множество более мелких листочков. Это снижает сопротивление ветру и потери воды.

Изменчивость листьев у цветковых растений может включать вариации в расположении листьев и разделении листовой пластинки.

Сезонные изменения листьев

Даже если вы не живете в месте, где листья окрашиваются осенью, вы, несомненно, видели фотографии их «осенних цветов» (см. Рисунок ниже). Осенью листья многих растений меняют цвет с зеленого на другой, великолепный. Изменение вызвано более короткими днями и более низкими температурами. Листья реагируют на эти раздражители окружающей среды, производя меньше хлорофилл . Это позволяет увидеть другие пигменты листьев, такие как оранжевый и желтый.

Лиственное дерево каждый год претерпевает резкие сезонные изменения. Сможете ли вы определить времена года на фото?

После того, как осенью листья окрасятся, все они могут опасть на зиму. Растения, которые ежегодно сбрасывают листья в зависимости от сезона, называются лиственными растениями. Сбрасывание листьев — это стратегия уменьшения потери воды в периоды сильной засухи. С другой стороны, растение должно отрастить новые листья весной, а это требует много энергии и материи. Некоторые растения могут накапливать энергию на зиму, запасая пищу. Таким образом, они готовы вырастить новые листья, как только наступит весна.

Вечнозеленые растения имеют другую стратегию адаптации к сезонной засухе. Они не тратят впустую энергию и материю, выращивая новые листья каждый год. Вместо этого они сохраняют свои листья и остаются зелеными круглый год. Однако для уменьшения потери воды у них есть игольчатые листья с очень толстой кутикулой. С другой стороны, игольчатые листья уменьшают площадь поверхности для сбора солнечного света. Это одна из причин того, что хвоя может быть особенно богата хлорофиллом, как вы можете видеть на темно-зеленых иглах сосны в Рисунок ниже. Это также важная адаптация к низкому уровню солнечного света, позволяющая вечнозеленым растениям жить далеко от экватора.

Сравните цвет вечнозеленой хвои и листопадного листа. Почему более темный цвет хвои является адаптивным?

Резюме

Основная функция листьев — собирать солнечный свет и производить пищу путем фотосинтеза.
У лиственных растений листья в зависимости от сезона меняют цвет и опадают. Их заменяют новыми листьями в конце года.
Вечнозеленое растение сохраняет свои зеленые листья круглый год. У него могут быть игольчатые листья, чтобы уменьшить потерю воды.

Обзор

Назовите две основные части листа покрытосеменных растений.