Функции и внешнее строение листа 16.10.2017.

Здравствуйте юные биологи!
Сегодня наша экскурсия пройдёт, как и предыдущая, на территории школьного двора, в Арборетуме, где мы познакомимся с разнообразием листьев и их строением.


Багрянник японский

Как мы уже знаем, лист - это расположенный на стебле боковой орган побега. И сегодня на нашем занятии мы рассмотрим разнообразие строения листа и его формы на примере растений вокруг нашей школы. Лист состоит из пластинки, черешка, прилистника и основания. Однако у разных растений разнообразны строение листа, форма и размер.

Пластинка – это расширенная, пластинчатая часть листа. Эта часть листа выполняет функции фотосинтеза, транспирации, газообмена, которые подробно изучает наука - физиология растений. При пластинчатой форме данный орган достигает максимальной поверхность, и как следствие высокой активности фотосинтезирующей и других функций.


Павловния войлочная

Черешок - узкая часть листа для наиболее выгодного размещения листовой пластики в пространстве, а так же обеспечении пружинистости листа, то есть предотвращении повреждений листа при порывах ветра и других механических нагрузках.


Лириодендрон

Прилистники – это выросты на основании листа. Их функция, в основном, связана с защитой листовой пластинки в период внутрипочечного развития. Однако у некоторых растений прилистники способны выполнять самостоятельные функции и во взрослом состоянии.


Бамбук многоветочник

Основание – это обязательная часть листа (в отличие от черешка) в нижней части, которое непосредственно связано со стеблем. У некоторых растений, таких как, бамбук многоветочник и саза курильская оно разрастается и охватывает стебель над узлом. В основании листа находится листовая подушка, здесь находится образовательная ткань, дающая рост листовой пластинке, черешку и прилистникам.

Лист называют полным, если у него есть пластинка, черешок, основание, прилистники. Полный лист у рябины, розы, дуба, черемухи. У первых двух из указанных растений все части листа сохраняются в течение всей жизни.


Кария бахромчатая

При развертывании почки и формировании побега прилистники у дуба, березы, липы, карии и ряда других растений прилистники опадают, выполнив функции по защите пластинки зачаточного листа почки.


Резуха кавказская

Лист называют неполным, если у него отсутствует, хотя бы одна из его частей: черешок (лист сидячий), прилистники или пластинка. Сидячий лист у лилейника, гвоздики. У этих растений так же отсутствуют и прилистники. Прилистников нет и у сирени, арабиса.

Простые и сложные листья


Актинидия китайская

Лист с одной пластинкой, не имеющий сочленения с черешком или основанием называют простым.


Айлант высочайший

Лист называют сложным, если у него одна или несколько пластинок, каждая из них имеет собственное сочленена с общим черешком – рахисом. Каждую листовую пластинку сложного листа называют листочком, или пластиночкой.


Лимон трёхлистный

Однолисточковый сложный лист у лимона, мандарина. Простой лист опадает целиком, у сложного листочки отпадают по отдельности, а затем черешок. Поэтому, лист лимона и других цитрусовых по происхождению является сложным, но у него все доли, кроме одной, исчезли. А вот у лимона трёхлистного остались.


Птелея трехлистная

Трехлисточковый сложный лист – у дюшенеи, земляники, лимона трёхлистного, княженики.


Роджерсия конскокаштанолистиая

Пальчатый лист – у роджерсии, каштана конского.


Аморфа кустарниковая

Непарноперистый лист – у ореха, сумаха - верхний листочек один, и только боковые листочки располагаются парами на общем черешке.


Сочевичник

Парноперистый – у сочевичника - все листочки занимают боковое положение на общем черешке и располагаются парами.

Сложные листья часто путают с простыми, имеющими глубоко рассеченную пластинку. Каждую отдельную часть пластинки называют сегментом. Сегмент не имеет сочленения с черешком. Форма и размеры листьев важный таксономический признак.

Тройчаторассеченная – у ветреницы.
Пальчоторассеченная – у луговой герани и купальницы.
Непарноперисторассеченная – у лабазника и мака.

Разнообразие листовых пластинок

Пластинки простых листьев и листочки сложных листьев очень разнообразны по общему очертанию.
Округлые - у ольхи, осины, у травянистых растений - анютины глазки.
Овальные - у аморфы, караганы.
Яйцевидные -у айвы, ирги, катальпы яйцевидной.
Яйцевидные листья расширены у основания и сужаются к верхушке, если же наоборот, то такую форму называют обратнояйцевидной - календула, лещина.
Когда округлые листья имеют выраженное углубление у черешка и листовая пластина напоминает в контуре сердце, их соответственно называют сердцевидными: абрикос, сирень обыкновенная.
Когда вырез более глубок и все края листовой пластины закруглены так, что она по форме напоминает почку (орган млекопитающих), то не трудно догадаться, что их называют почковидными калужница, копытень.
Линейные - осока топяная, рогоз.

Итак, для определения формы листовых пластин в ботанике прибегают к сравнению их контуров с хорошо известными объектами и геометрическими фигурами. Кроме упомянутых, листья бывают треугольными тополь чёрный.
Рромбические - берёза повислая.
Копьевидные - какалия копьевидная.
Стреловидные - стрелолист.
Мечевидные - ирис.

По форме края пластинки край может быть цельным церцис, снежноягодник.
Зубчатые - лещина древовидная, керия.
Пильчатые - гортензия Бретшнейдера.
Волнистые - осина, примула.

По характеру жилкования


Дуб крупнопыльниковый

Многочисленные жилки пересекают пластинку. На пластинке может быть одна мощная жилка, идущая по ее середине. Это главная жилка. От нее в стороны отходят более тонкие боковые, которые в свою очередь неоднократно ветвятся (береза, дуб). Такое жилкование пластинки называют перистым (или перисто-сетчатым).
При наличии нескольких крупных, более или менее одинаковых жилок, сближенных в основании пластинки и расходящиеся веером (герань и лютик), жилкование называют пальчатым (или пальчато-сетчатым).
Если крупные жилки проходят вдоль пластинки параллельно друг другу, то жилкование называют параллельным (бородач Жерара и просо волосовидное).


Ландыш

Дуговидное жилкование наблюдается у листьев ландыша, подорожника, крупные жилки, помимо центральной, изогнуты подобно дуге.


Гинкго

Интересная особенность листьев гинкго — так называемое дихотомическое жилкование: их жилки многократно последовательно раздваиваются. Этот вид жилкования называют еще вильчатым; он был характерным для самых древних лиственных растений.

В следствии приспосабливаемости к различным условиям и принятия на себя не свойственных функций листья претерпевают разные метаморфозы. Это приводит к достаточно сильным внешним изменениям, и порой совершенно невозможно подумать, что это лист.

Формации листьев


Рябчик шахматный Глициния китайская Магнолия лекарственная

В основании годичного побега расположены листья низовой формации (почечные чешуи, чешуи луковиц), выполняющие защитную функцию. Обычно они чешуевидные или пленчатые, бурые, бледно-зеленые. У луковиц внешние сухие чешуи предохраняют мясистые чешуевидные листья. В листьях луковицы накапливаются вода и питательные вещества, обеспечивая переживание растением неблагоприятного периода года.


Клен зеленокорый
Обычные зеленые листья образуют срединную формацию.


Павловния войлочная Мирикария лисохвостная

Листья верховой формации расположены в области соцветия, являются кроющими листьями цветков и выполняют защитную функцию (для бутонов).

Листья очитков и молодило, служат своеобразными резервуарами для запасания влаги. Они встречаются главным образом в засушливых областях.
В процессе приспособления к жизни в пустыне, кактусы «потеряли» листья (интенсивно испарявшие влагу) и приобрели своеобразный облик. Листья и неразвитые боковые побеги видоизменились в колючки, а стебли приняли шаровидную или цилиндрическую форму, позволяющую вместить наибольший объем воды при наименьшей испаряющей поверхности.

Колючки у боярышника, терна, гледичии – результат метаморфоза побега; у барбариса, кактусов – листа, а у акаций – прилистников листа. Происхождение колючки можно определить по ее положению на растении. Так, у боярышника колючка образуется в пазухе листа и представляет собой видоизмененный побег. У барбариса колючка располагается под почкой или боковым побегом. Колючки караганы по положению соответствуют прилистникам. У гледичии мощные разветвленные колючки образуются на стволах из спящих почек. Следует не путать колючки с шипами шиповника, которые являются выростами стебля.

Усики – нитевидные образования, обеспечивающие наиболее благоприятное положение растений в пространстве. Они характерны для многих лазящих растений (горох, чина, тыква и другие). Стебель у таких растений обычно тонкий и слабый, неспособный сохранять вертикальное положение. Усики могут быть побегового (виноград, бриония) происхождения. Происхождение усика в одних случаях можно определить по их положению на побеге, в других – необходим анатомо-морфологический анализ.

Листья насекомоядных растений используют животную пищу, компенсируя недостаток минерального питания. Многие из них произрастают на бедных минеральными веществами почве. У растений выработались различные приспособления к добыванию насекомых: у одних (росянка) имеются специальные желёзки, выделяющие липкий сок; у других (венерина мухоловка) – листовые пластинки очень быстро складываются и насекомые оказываются захваченными растением.


Колеоптиль крокуса Крокус Кукуруза

Специальные листья катафиллы (колеоптиль) развиты у некоторых специализированных однодольных растений. Колеоптиль (греч. koleos - ножны и греч. ption - перо) защитный бесцветный, плёнчатый чехол для пробуравливания почвы. Колеоптиль виден у всходов крокусов. Хорошо он виден у крупного злака кукурузы. Первый после семядоли лист злаков выйдя на поверхность почвы, выпускает листья, которые продолжают быстро удлиняться, и принимают характерную для данного вида форму.


Гетиллис крупноцветковый

В более экстремальных условиях оказались луковичные растения пустынного рода Гетиллис в Южной Африке. Редкие осадки в жарком климате превращают поверхность почвы в натуральный бетон. Именно здесь катафиллы гетиллиса выполняют важнейшую функцию выживания в каменной пустыне - пробивания грунта. Пробив дорогу к свету гетиллис выпускает листья, открывает ароматные цветы и завязывает плоды.

Продолжительность жизни листьев
Продолжительность жизни зеленых листьев у разных растений неодинаковая: у наших вечнозелёных растений (молодило, клюква, эрика) она составляет от 1,5 до нескольких лет; у интродуцированных вечнозелёных растений Арборетума (лавровишня, магония, рододендрон) они могут держаться до 4 лет, правда зимой листья становятся бурыми и скручиваются в трубочку, а у плюща и бересклета Форчуна зимуют под снегом практически без видимых изменений; у листопадных и сезонных растений они пребывают только вегетационный период, у эфемероидов (тюльпан, хохлатка, калужница) буквально несколько недель, а у остальных весь тёплый период года.

Листопад
Листопад – естественный процесс отделения листа от стебля. Изменения происходят в основании листа на клеточном уровне. Начинает закладываться пробка, которая покрывает тот участок, где появится рубец от отделившегося листа. Обычно лист еще некоторое время сохраняется на стебле благодаря проводящим пучкам. При нарушении этой связи, особенно при порывах ветра, лист опадает.
Но и здесь есть нечто необычное, у растений, чьи предки населяли вечнозелёные широколиственные леса. Некоторые из этих растений, такие как: дуб черешчатый зимний, дуб каштанолистный, виды карий и платан не сбрасывают уже отмершие листья, тем самым выполняя ещё одну функцию даже после своей жизни.
Почка из которой в будущем году разовьются новые побег, листья и цветки находится чуть выше места крепления черенка листа к стеблю. Это пазушные почки, так как они находятся в пазухе листа растения. У перечисленных растений основание листа разрастается и как колпачком закрывает почку, тем самым обеспечивая ей защиту зимой.

Это отчетливо видно на платане: прошлогодние листья оставались на дереве всю зиму, и теперь весной проснувшиеся прорывают защищавшие их колпачки и увеличиваясь в диаметре отрывают и сбрасывают вниз засохшие листья.
Перефразировав известное выражение можно сказать, что почка находится "Как у листа за пазухой".

Занятие закончено. Всем спасибо за внимание!

Главная План арборетума Список растений