Содержание
Сосчитаем листья
А вы знаете, что при очерёдном (спиральном) листорасположении количество листьев на один виток спирали постоянно для каждого растения?
Математические закономерности можно обнаружить во многих объектах и явлениях живой природы.
В этом проекте мы поговорим о том, какими математическими закономерностями выражается расположение листьев на стебле растения.
Есть три основных типа расположения листьев: очерёдное (спиральное), супротивное и мутовчатое. Все три типа можно описать, опираясь на два главных признака — это количество листьев в каждом узле и смещение листьев, находящихся в соседнем узле, выраженное в градусах.
Если вы посмотрите на стебель растения сверху, представляя себе проекцию листьев на плоскость, расположенную перпендикулярно стеблю, то смещение листьев соседних узлов можно описать как угол между радиусами, проведёнными через центр стебля и середину каждого из листьев. Этот угол называют углом расхождения.
У растений с супротивным листорасположением в каждом узле находится два листа.
Листья следующего узла могут располагаться строго под листьями предыдущего, тогда при взгляде сверху мы увидим два продольных ряда листьев. Угол расхождения составляет 180°. Чаще листья каждого узла расположены между листьями соседних узлов, при этом при взгляде сверху мы увидим четыре продольных ряда листьев. Угол расхождения составляет 90°.
При мутовчатом листорасположении в каждом узле расположены три и более листьев, которые образуют мутовку листьев. Если у растения с трёхлистными мутовками листья одной мутовки располагаются между листьями соседних, то при взгляде сверху мы увидим 6 рядов листьев. Угол расхождения составляет 60°.
В этом проекте мы будем изучать только спиральное (очерёдное) листорасположение (оно более распространено в мире растений), которое подчиняется следующим закономерностям.
В каждом узле при этом листорасположении находится только один лист, причём лист следующего узла никогда не может быть точно под предыдущим, то есть угол расхождения не может равняться 0°.
Однако рано или поздно при движении вниз или вверх по стеблю найдётся такой лист, который будет расположен точно под тем листом, с которого начат отсчёт. Поэтому, как и при супротивном и мутовчатом листорасположениях, при взгляде сверху можно увидеть продольные ряды листьев. Если соединить воображаемой линией основания листьев, то мы увидим, что это спираль, идущая вдоль стебля. Листья, расположенные на одном обороте спирали, составляют листовой цикл (кроме листа, расположенного точно над тем, с которого начался отсчёт).
В самом
простом варианте угол расхождения между соседними листьями составляет 180°. Спираль
делает один оборот вокруг стебля от одного листа до другого, расположенного на
той же линии. На один оборот спирали приходится 2 листа.
При угле расхождения, равном 120°, на один оборот спирали будет приходиться три листа.
Теперь представьте себе растение, у которого на одной линии будут находиться 1-й лист и 6-й лист. Тогда спираль будет совершать два оборота вокруг стебля от 1-го до 6-го листа.
Во всех трёх случаях мы можем выразить отношение между числом оборотов спирали и количеством листьев в листовом цикле с помощью дроби, числитель которой будет соответствовать числу оборотов спирали, а знаменатель – числу листьев в листовом цикле.
Для растения,
у которого на два оборота спирали приходится 5 листьев, как в последнем случае,
эта дробь будет 2/5.
Только таким образом мы можем выразить количество листьев, которое приходится на один оборот спирали.
Если мы исследуем значительное число разных растений с разным числом листьев, приходящихся на разное число оборотов спирали, то мы получим целый ряд дробей такого вида:
1/2, 1/3, 2/5, 3/8, 5/13, 8/21, 13/34 и т.д.
Начиная с 2/5 каждая последующая дробь получается суммированием числителей и знаменателей двух предыдущих дробей.
Такой ряд дробей называется рядом Фибоначчи.
Давайте попробуем обнаружить ряды Фибоначчи в живой природе!
Ключевые слова:листорасположение, угол, измерения, спираль, угол расхождения, ботаника, математика, исследование
Особенности листорасположения и основные видоизменения листьев
Что такое листорасположение?
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.
Замечание 1
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.
Пример 1
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.
Пример 2
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.
Замечание 2
У растений есть специальные яды, феромоны, аромомасла, кристаллизованные минералы, которые вырабатываю листья: с их помощью растения отпугивают вредителей.
Замечание 3
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.
Определение 1
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.
От одного узла отходят три и более листьев;Листовая мозаика
Определение 2
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.
Решение задач
от 1 дня / от 150 р.
Курсовая работа
от 5 дней / от 1800 р.
Реферат
от 1 дня / от 700 р.
Белые цветы супротивные листья стр.
Белые цветы супротивные листья стр.
HOME
Species List
Common Names
Families
Glossary
Blue-Alt
Blue-Opp
Green-Alt
Green-Opp
Pink-Alt
Pink-Opp
Red-Alt
Red-Opp
White-Opp
Белый Альт
Желто-Альт
Желто-Опп
Другие
травы
SEDGES
FERNS
| Aesculus hippocastanum | Эскулюс мелкоцветковый | Агератина альтиссима | Анемон каролинская |
| Апоцинум каннабинум | Аренария серпиллифолия | Асклепия экзальтата | Асклепий многолетний |
| Асклепия стенофилла | Asclepias subverticillata | Асклепиас вариегата | Асклепия мутовчатая |
| Бакопа круглолистная | Блефилия Волосатая | Бомерия цилиндрическая | Брикелия крупноцветковая |
| Кабомба Каролинана | Катальпа bignonioides | Катальпа специоза | Цефалантус западный |
| Cerastium brachypetalum | церастий дубиум | Боярышник родничок | Cerastium glomeratum |
| Cerastium nutans | Cerastium pumilum | Боярышник велютинум | Челоне голая |
| Chionanthus virginicus | Circaea canadensis | Claytonia virginica | клематис тернифлора |
| Клематисы виргинский | Cornus amomum | Cornus drummondii | Cornus foemina |
| Цинанхум лаева | двукрылые брахиата | Диодия виргиния | Дипсакус Лациниат |
| Эхинодорус Бертерой | Эхинодорус сердцелистный | Эклипта распростертая | Epilobium coloratum |
| Бересклет алатус | Бересклет фортуна | Евпаторий altissimum | Eupatorium hyssopifolium |
| Eupatorium perfoliatum | Eupatorium semiserratum | Eupatorium серотин | Eupatorium sessilifolium |
| Евпаторий xtruncatum | Молочай гейери | Молочай humistrata | Молочай nutans |
| Euphorbia prostrata | Молочай змеиный | Frasera caroliniensis | Галеопсис тетрахит |
| Галинсога Quadriradiata | Галий английский | Галий апариновый | Галиум северный |
| Галий цирказан | Галий конциннум | Galium obtusum | Galium odoratum |
| Галий тинкторий | Галий трехцветный | Галиум Виргатум | Gratiola пренебрежение |
| Гратиола виргиниана | Гипсофила Элеганс | Helanthium tenellum | Голостеум Зонтик |
| Хьюстония нигриканс | Гортензия древовидная | Гортензия Quercifolia | Isotria мутовчатая |
| Юстиция американская | пустырник маррубиаструм | Leucospora multifida | Ligustrum obtusifolium |
| Лимнобиум губка | Липпия ланцетная | Липпия нодифлора | Lonicera fragrantissima |
| Lonicera японская | Lonicera maackii | Lycopus американский | Lycopus virginicus |
| Matelea baldwyniana | Мекардония остроконечная | Mentha spicata | Микания сканденс |
| Митчелла ползучая | Митреола черешковая | Моллуго мутовчатая | Монарда Брадбуриана |
| Мононеврия патула | Непета кошачья | Оболария виргиния | оцимум базилик |
| Педикулярная ланцетная | Пенстемон наперстянка | Пенстемон бледный | Пенстемон трубоцветковый |
| Филадельф инодорус | Philadelphus pubescens | Фрима лептостачья | Podophyllum peltatum |
| Полимния канадская | Полипремум лежачий | Пикнантемум белоснежный | Пикнантемум Мутикум |
| Пикнантемум волосистый | Пикнантемум узколистный | Пикнантемум виргинский | Родотип сканденс |
| Сабатия угловой | Сабулина michauxii | Сагина лежачий | Бузина канадская |
| Очиток тройчатый | Силене Цереии | Силена широколистная | Силена звездчатая |
| Силена обыкновенная | Spergula arvensis | Спермакоце глабра | Staphylea trifolia |
| Stellaria медиа | звездчатка пубера | Symphoricarpos occidentalis | Thalictrum thalictroides |
| Триллиум гибкие | триллиум нивальный | Крапива двудомная | Валерианелла лучистая |
| Вербена крапиволистная | Вероника Перегрина | Veronicastrum virginicum | Калина carlesii |
| Калина зубчатая | калина опулюс | Калина plicatum | калина чернолистная |
| калина ризофиллум | Калина Руфидулум |
Полевая ботаника — Введите дихотомический ключ
Выйдите на улицу
Осмотритесь.
Где-то поблизости почти наверняка есть дерево. Хотя это часто очевидно, не существует универсального определения, которое бы четко отделяло кустарники от деревьев. Мы будем использовать приведенное ниже рабочее определение, чтобы помочь нам в нашем исследовании, но
если сомневаетесь, выбирайте более крупные растения. Это также поможет устранить некоторые осложнения, связанные с незрелыми деревьями, которые могут значительно отличаться от взрослых экземпляров.
Как правило, деревья имеют высоту более 20 футов и стволы диаметром более 2 дюймов на высоте 4,5 фута от земли. Кустарники меньше деревьев и часто имеют множество маленьких, одревесневших, покрытых корой стеблей, поднимающихся от основания.
Служба национальных парков
Растения, в частности деревья, имеют листья. Итак, начнем с листьев.
В этом случае мы найдем дерево с широкими плоскими листьями, а не с иголками/чешуями, как у хвойных.
В зависимости от сезона вам может понадобиться осмотреть землю вокруг дерева.
найти репрезентативные листья.
Как только вы найдете интересующее вас дерево, пройдите через дихотомические ключевые варианты ниже. Хотя этот процесс не предназначен для достижения окончательной идентификации, каждый выбор будет добавлять информацию к изображению, которое вы отправляете в конце. если ты
хотели бы попытаться полностью идентифицировать ваше дерево, вы можете использовать Руководство по идентификации общих местных деревьев Вирджинии Департамента лесного хозяйства Вирджинии.
Противоположные и чередующиеся
Расположение листьев на стебле/ветви может быть супротивным (парами, прямо напротив друг друга на ветке) или очередным (одиночно и чередоваться с одной стороны стебля/ветки на другую)
Выберите расположение, которое больше всего похоже на ваше дерево.
Если у вас возникли проблемы с определением, расположены ли листья очередно или супротивно, иногда вы можете посмотреть на веточки на ветке.
Поскольку каждая веточка берет свое начало там, где раньше был лист, их узор должен быть таким же, как и узор листа. Всегда смотрите более чем на один лист/ветку/ветвь, так как иногда они могут быть сломаны во время роста, и это может изменить рисунок.
Напротив
Альтернативный
Противоположный — составной против простого
Вы нашли противоположное расположение.
Следующим шагом является более внимательное изучение отдельного листа, чтобы определить, является ли он составным или простым. Это больше связано со структурой самого листа, чем с положением листа на стебле.
Одной из определяющих характеристик листа является то, что у основания стебля листа (черешка) есть небольшая почка, называемая пазушной почкой.
Иногда этот бутон прикрыт черешком, поэтому будьте внимательны.
Если в основании черешка нет пазушной почки, то строение не листовое, а листочковое и лист в целом сложный.
Соединение
Предыдущий выбор: Напротив
Простой
Предыдущий выбор: Напротив
Альтернативный — составной против простого
Вы нашли альтернативное расположение.
Следующим шагом является более внимательное изучение отдельного листа, чтобы определить, является ли он составным или простым. Это больше связано со структурой самого листа, чем с положением листа на стебле.
Одной из определяющих характеристик листа является то, что у основания стебля листа (черешка) есть небольшая почка, называемая пазушной почкой.
Иногда этот бутон прикрыт черешком, поэтому будьте внимательны.
Если в основании черешка нет пазушной почки, то строение не листовое, а листочковое и лист в целом сложный. Сложные листья состоят из нескольких листочков, а простые листья вообще не имеют листочков.
Соединение
Предыдущий выбор: альтернативный
Простой
Предыдущий вариант: Альтернативный
Противоположный и составной — перистые и пальчатые
Вы нашли противоположный и составной образец.
Перистое означает, что жилки напоминают перо: одна главная жилка с множеством ответвляющихся меньших жилок.
Рисунок пальчатых вен выглядит примерно как растопыренные пальцы вашей руки. Все основные жилки листа берут начало у основания листа и расходятся веером наружу.
Перистое
Предыдущие варианты: Противоположный и составной
Пальмовидный
Предыдущие варианты: Противоположный и составной
Противоположный и простой — Дольчатый против нелопастного
Вы нашли противоположный и простой образец.
Лопасти представляют собой большие и отчетливые углубления на краю листа. Глубина / степень лепестка, называемого синусом, может быть полезна при идентификации растения, как и количество лепестков на листе.
Листья без лепестков будут иметь край без крупных углублений.
Лопастной
Предыдущие варианты: противоположный и простой
Без лепестков
Предыдущие варианты: Противоположный и простой
Альтернативный и простой — с дольками и без лепестков
Вы нашли альтернативный и простой экземпляр.
Лопасти представляют собой большие и отчетливые углубления на краю листа. Глубина / степень лепестка, называемого синусом, может быть полезна при идентификации растения, как и количество лепестков на листе.
Листья без лепестков будут иметь край без крупных углублений.