Чому у листя різні розміри і форми?
Розмір листя дерев залежить від простої формули: вони виростають настільки великими, наскільки дозволяє доступна вода, але не такими великими, щоб ціла рослина перегрілася.
Отже, вода потрібна для росту. А сонце? Листя збирають його промені і шляхом фотосинтезу перетворюють їх в їжу. Але якщо прямого сонячного світла дуже багато, фотосинтетичний двигун починає обертатися занадто швидко і ризикує перегоріти, , передає Ukr.Media.
Отже, коли мова заходить про розмір листя, рослини йдуть простим алгоритмом: вода для зростання, сонячне світло для їжі. Десь посередині — вдалий баланс, при якому лист виростає потрібного розміру при його унікальному наборі умов навколишнього середовища.
Вивчивши 7 тисяч рослин по всьому світу, австралійські вчені знайшли нову змінну в математиці природи. Не тільки ризик перегріву контролює ріст листя, але також і нічний холод. «Ви складаєте два цих інгредієнта разом — ризик замерзання і ризик перегріву, — і це допомагає отримати модель розмірів листя по всьому світу», — говорить Ян Райт з Університету Маккуорі в Сіднеї (Австралія).
Насправді рослини набагато більше бояться застудитися, ніж отримати занадто багато сонячних променів. А так як умови сильно розрізняються, також різниться і розмір листя.
А ось у відповіді на інше питання вчені впевнені набагато менше — чому листя виглядають так, як вони виглядають, а не інакше? Чому листя сосни відрізняється, скажімо, від папороті? Звичайно, природа придумала весь цей калейдоскоп кольорів та візерунків не просто для того, щоб приводити людей в захоплення. З’ясувалося, що ні сонце, ні холодне нічне повітря не вказують рослинам, як «одягатися». Це, швидше, «сімейна справа», чудово налагоджене і передається генетично. Форма листя дерева — реакція на його довготривалу екологічну та еволюційну історію.
Дослідження 2003 року вчених Університету Маккуорі передбачає, що форма листа також має функціональне значення. Правильний лист повинен ідеально підходити для середовища, що оточує рослину. А для рослини це — справа життя і смерті.
Кути листя, наприклад, грають роль в тому, як вловлюється сонячне світло.
Гострі кути знижують обсяг світла, який може утримати лист. Гострокутні листя можуть відкидати тіні самі на себе. Круглі листя, навпаки, мають більш високу здатність до захоплення світла і вуглецю». Є кілька базових правил за «дизайну» листя. Лист має бути досить відкритим, щоб вловити сонячне світло для процесу фотосинтезу. Також лист повинен мати таку форму, щоб продихи — пори — могли вбирати досить вуглекислого газу, який буде живити процес. І тут розмір відіграє ключову роль. Подібно сонячним панелям, великі листя виробляють стільки сонячного світла, скільки можуть. Маленькі листя остерігаються занадто великого обсягу сонячного світла і намагаються триматися якомога ближче один до одного в холод.
Кожен вид намагається зробити лист таким, щоб він ідеально підходив до навколишнього його середовищі. Інакше рослину чекає кінець.
Дослідження Департаменту агрономії штату Айова використовує фікус Бенджаміна як приклад. Садівники, які продають декоративні рослини часто получауют скарги: «Я купив фікус Бенджаміна, приніс додому, і всі його листя опали, до єдиного!» Їх відповідь проста: «Просто піклуйтеся про нього.
Листя виростуть знову». І листя дійсно поверталися — тільки були іншого розміру, форми і щільності, ніж раніше. Справа в тому, що ці рослини вирощують листя, які ідеально підходять до певної ситуації, навіть якщо ця ситуація — переїзд з вітальні в спальню.
Для виживання рослина не може дозволити собі бути ідеальною. Краса — лише побічний продукт функціонального досконалості.
Лист дерева. Строение, функции и виды листьев. :: SYL.ru
В ботанике листья являются неотъемлемой частью стволовой системы растения. Лист дерева состоит из листовой пластинки (уплощенная часть листа), черешка (стебель) и прилистников (придатки у основания листа). Листья на деревьях бывают различных форм и размеров. Все крона дерева должна занимать достаточно большую площадь поверхности дерева, это важно для поглощения света хлорофиллом в процессе фотосинтеза и углекислого газа (СО2) для производства органических молекул.
Такие разные листья
Как правило, лист дерева состоит из широкой лопасти (пластинки), прикрепленной к стеблю.
Листья бывают разные по размеру, форме и некоторым другим характеристикам, включая тип жилкования (расположение вен). Разные типы жилкования характерны для разных видов растений, например, двудольные имеют сетчатое жилкование, у однодольных растений жилкование листьев параллельное. Листья также могут быть простые и составные.
Строение и функции листа
Листья деревьев выполняют ряд важнейших функций, а также содержат воду, которая необходима для преобразования энергии света в глюкозу в процессе фотосинтеза. Листья имеют две структуры, которые сводят к минимуму потери воды – кутикулу и устьица. Кутикула является восковым налетом на верхней и нижней части листьев, которая предохраняет воду от испарения в атмосферу.
Основная функция листа – это производства продуктов питания для растения путем фотосинтеза. Хлорофилл, вещество, которое придает растениям их характерный зеленый цвет, поглощает световую энергию. Внутреннее строение листа находится под защитой эпидермиса.
Центральный лист, или мезофилл, состоит из мягкой стенки, его клетки известны как паренхимы. На одну пятую часть мезофилл состоит из хлорофилла, содержащего хлоропласты. Они поглощают солнечный свет, чтобы выделять затем кислород, и, в сочетании с определенными ферментами, добывают из воды водород.
Кислород, освобожденный из зеленых листьев, используется для дыхания растений и животных. Водород, полученный из воды, в сочетании с углекислым газом участвует в ферментативных процессах фотосинтеза в виде сахаров, которые являются основой растительного и животного мира. Кислород попадает в атмосферу через специальные поры на поверхности листьев.
Хотя кутикула выполняет важную функцию защиты от чрезмерной потери влаги, листья не могут быть непроницаемыми, потому что они должны также позволить впитываться углекислому газу. После того как CO2 проникает в лист через устьица, он перемещается в клетки мезофилла, где и происходит фотосинтез с последующим производством глюкозы.
От чего зависит цвет листьев?
За цвет отвечают хлорофиллы, зеленые пигменты, которые обычно присутствуют в гораздо большем количестве, чем другие.
Осенью производство хлорофилла замедляется, так как дни становятся короче и прохладнее. Постепенно хлорофилл разрушается и исчезает, и начинают проявляться цвета других пигментов. Они включают каротин (желтый), ксантофилл (бледно-желтый), антоцианин (красный, сине-фиолетовый) и бетацианин (красный). Танины придают например, дубовым листьям их темно-коричневый оттенок.
Жизнь листа
Лист дерева является в основном короткоживущей структурой. Даже когда они сохраняются в течение двух или трех лет, например, хвойные и широколиственные вечнозеленые растения, то после первого года приносят всему дереву не такую большую пользу, как в начале. Опадать начинают листья у основания черешка листа. Обычно это происходит осенью, хотя на этот естественный биологический процесс могут оказывать влияние и другие факторы, например, опадение может быть обусловлено повреждениями, связанными с насекомыми, болезнями или засухой.
Ближе к осени лист дерева претерпевает некоторые возрастные изменения, так как дни становятся все короче, а солнечного света все меньше.
В результате зона черешка начинает смягчаться до тех пор, пока листик не отпадет. На стебле образуется целительный слой, который затягивает рану, оставляя своеобразный шрам.
Составные части листа
Основной лист покрытосеменных растений состоит из основания листьев, прилистников, черешка, и лезвия (пластины). Основание листьев слегка расширено в том месте, где лист прикрепляется к стеблю. Парные прилистники, при их наличии, находятся на каждой стороне листа основания и напоминают чешуйки, колючки, или структуры, напоминающие сам лист. Черешок представляет собой стебель, который соединяет лезвие с основанием листьев. Лезвие является основной фотосинтетической поверхностью растения.
Виды и формы листьев
Форма листьев деревьев может быть различной. В природе могут встречаться простые и сложные листья. Когда только одно лезвие соединено с черешком, то лист называется простым, он также, в свою очередь, может быть рассечен по краям самыми разными способами. Такие листья могут быть целые и ровные, а также они могут иметь зубчатые или пильчатые поля.
Также края могут быть закругленные или фестончатые. Большое разнообразие встречаются на вершине и в основании листа. Есть листья, у которых нет черешка и они прикрепляются непосредственно к стеблю, а некоторые листья могут не иметь прилистников.
По типу расположения виды листьев деревьев можно выделить следующие: очередные, парные (напротив) и мутовчатые. При очередном расположении листья равномерно распределяются по стеблю, попеременно образуя восходящую спираль. В парном расположении листья растения находятся друг напротив друга. Растение имеет мутовчатый тип расположения, когда три или более листьев исходят из одного узла.
Иголки – это тоже листья
Форма листьев является основным инструментом для идентификации видов растений. Хвойные виды растений, такие как ель, пихта, и сосна, произрастающие в холодных условиях, имеют листья в виде иголок. Игловидные листья помогают в снижении потерь воды. В жарком климате такие растения, как кактусы, имеют суккулентные листья, которые также помогают экономить воду.
Многие водные растения имеют листья с широкой пластинкой, плавающей на поверхности воды, при этом густая воскообразная кутикула на поверхности листьев отталкивает воду.
Касательно распределения растений на Земле климат является определяющим фактором, именно поэтому зоны растительности почти всегда соответствуют климатическим зонам. От особенностей климата и окружающей среды в полной мере зависит многообразие видов и форм растительности. Листья, которые в первую очередь являются фотосинтетические органами, также приспосабливаются к климатическим условиям наиболее оптимальным способом.
Лист | Определение, детали и функции
листа; бук
Все медиа
- Похожие темы:
- семядоли
лампочка
устьица
усик
перистый лист
Просмотреть весь связанный контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
лист , в ботанике любой обычно уплощенный зеленый отросток стебля сосудистого растения.
В качестве основных мест фотосинтеза листья производят пищу для растений, которые, в свою очередь, питают и поддерживают всех наземных животных. С ботанической точки зрения листья являются неотъемлемой частью стеблевой системы. Они прикреплены непрерывной сосудистой системой к остальной части растения, так что свободный обмен питательных веществ, воды и конечных продуктов фотосинтеза (в частности, кислорода и углеводов) может осуществляться к его различным частям. Листья закладываются в верхушечной почке (растущей верхушке стебля) вместе с тканями самого стебля. Некоторые органы, которые внешне очень отличаются от обычного зеленого листа, образуются таким же образом и в действительности представляют собой видоизмененные листья; среди них острые колючки кактусов, иголки сосен и других хвойных, а также чешуйки стебля спаржи или луковицы лилии.
Функция листа
Понять, как замыкающие клетки листа, устьица, эпидермис и мезофилл регулируют транспирацию
Посмотреть все видео к этой статье
Основная функция листа — производить пищу для растения путем фотосинтеза.
Хлорофилл, вещество, придающее растениям характерный зеленый цвет, поглощает световую энергию. Внутренняя структура листа защищена эпидермисом листа, который является продолжением эпидермиса стебля. Центральный лист, или мезофилл, состоит из неспециализированных клеток с мягкими стенками, известных как паренхима. Целых пятая часть мезофилла состоит из хлорофиллосодержащих хлоропластов, которые поглощают солнечный свет и в сочетании с некоторыми ферментами используют лучистую энергию для разложения воды на ее элементы, водород и кислород. Кислород, выделяющийся из зеленых листьев, заменяет кислород, удаляемый из атмосферы при дыхании растений и животных и при горении. Водород, полученный из воды, соединяется с углекислым газом в ферментативных процессах фотосинтеза с образованием сахаров, которые являются основой как растительной, так и животной жизни. Кислород поступает в атмосферу через устьица — поры на поверхности листа.
Подробнее по этой теме
Почему листья осенью меняют цвет?
Для создания красивой осенней листвы используется ряд пигментов.
Морфология листа
Как правило, лист состоит из широкой расширенной пластинки (пластинки), прикрепленной к стеблю растения стеблевидным черешком. У покрытосеменных листья обычно имеют пару структур, известных как прилистники, которые расположены с каждой стороны основания листа и могут напоминать чешуйки, шипы, железы или листообразные структуры. Однако листья весьма разнообразны по размеру, форме и ряду других характеристик, в том числе по характеру края листовой пластинки и типу жилкования (расположению жилок). Когда только одна пластинка прикрепляется непосредственно к черешку, лист называется простым. Края простых листьев могут быть цельными и гладкими или же они могут быть лопастными по-разному. Крупные зубцы зубчатых краев выступают под прямым углом, а зубцы пильчатых краев направлены к вершине листа. Зубчатые края имеют округлые зубцы или фестончатые края. Края простых листьев могут быть лопастными по одному из двух рисунков: перистыми или пальчатыми. В перисто-лопастных краях листовая пластинка (пластинка) имеет одинаковую глубину с выемками вдоль каждой стороны средней жилки (как у белого дуба, Quercus alba ), а на пальчато-лопастных краях пластинка изрезана вдоль нескольких крупных жилок (как у красного клена, Acer rubrum ).
Также встречается большое разнообразие форм основания и вершины. Лист также может быть уменьшен до шипа или чешуи.
Жилки, которые поддерживают листовую пластинку и транспортируют материалы к тканям листа и из них, расходятся от черешка через пластинку. Типы жилкования характерны для разных видов растений: например, у двудольных, таких как тополя и салата, жилкование сетчатое и обычно со свободными окончаниями жилок; однодольные, такие как лилии и бамбук, имеют параллельное жилкование и редко свободные окончания жилок.
Модификации листьев
Целые листья или части листьев часто модифицируют для выполнения специальных функций, например, для лазания и прикрепления к субстрату, хранения, защиты от хищников или климатических условий, а также для отлова и переваривания жертвы насекомых. У деревьев умеренного пояса листья представляют собой просто защитную чешуйку почек; весной, когда возобновляется рост побегов, они часто демонстрируют полную серию роста от чешуи почек до полностью развитых листьев.
Колючки также представляют собой видоизмененные листья. У кактусов колючки представляют собой полностью преобразованные листья, которые защищают растение от травоядных, излучают тепло от стебля в течение дня и собирают и капают сконденсированный водяной пар в более прохладную ночь. У многих видов семейства молочайных (Euphorbiaceae) прилистники преобразованы в парные прилистниковые шипы, и пластинка полностью развивается. Ин окотильо ( Fouquieria splendens ), пластинка отпадает, а черешок остается в виде шипа.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Многие пустынные растения, такие как Lithops и алоэ, развивают сочные листья для хранения воды. Наиболее распространенной формой запасающих листьев являются сочные листовые основания подземных луковиц (например, тюльпан и крокус ), которые служат либо органами для хранения воды, либо пищи, либо и тем, и другим. Многие непаразитические растения, которые растут на поверхности других растений (эпифитов), например некоторые бромелиевые, поглощают воду через специальные волоски на поверхности своих листьев.
В водном гиацинте ( Eichhornia crassipes ), вздутые черешки удерживают растение на плаву.
Листья или части листьев могут быть модифицированы для обеспечения опоры. Усики и крючки являются наиболее распространенными из этих модификаций. У огненной лилии ( Gloriosa superba ) кончик листа пластинки удлиняется в усик и обвивается вокруг других растений для поддержки. У садового гороха ( Pisum sativum ) конечный листочек сложного листа развивается в виде усика. Настурция ( Tropaeolum majus ) и Clematis , черешки обвиваются вокруг других растений для поддержки. У шиповника ( Smilax ) прилистники функционируют как усики. Многие однодольные растения имеют основание листьев, которые расположены концентрически и образуют псевдоствол, как у банана ( Musa ). У многих эпифитных бромелиевых псевдоствол также выполняет функцию резервуара для воды.
Плотоядные растения используют свои модифицированные листья, чтобы привлекать и улавливать насекомых.
Железы в листьях выделяют ферменты, которые переваривают пойманных насекомых, а затем листья поглощают азотистые соединения (аминокислоты) и другие продукты пищеварения. Растения, которые используют насекомых в качестве источника азота, как правило, растут на почвах с дефицитом азота.
Старение
Листья являются недолговечными структурами. Даже когда они сохраняются в течение двух или трех лет, как у хвойных и широколиственных вечнозеленых растений, они мало влияют на растение после первого года. Опадение листьев, будь то в первую осень у большинства лиственных деревьев или через несколько лет у вечнозеленых, происходит в результате образования у основания черешка слабой зоны — слоя отпада. Слои опадения могут также образовываться, когда листья серьезно повреждены насекомыми, болезнями или засухой. В результате зона клеток поперек черешка размягчается вплоть до опадения листа. Затем на стебле образуется заживляющий слой, который закрывает рану, оставляя шрам от листьев, характерный признак многих зимних веток и помогающий в идентификации.
Разобраться, почему осенью листья меняют свой цвет
Посмотреть все видео к этой статье
У многолетних растений листопад обычно связан с приближением периода зимнего покоя. У многих деревьев старение листьев вызывается сокращением длины дня и понижением температуры к концу вегетационного периода. Производство хлорофилла в лиственных растениях замедляется по мере того, как дни становятся короче и прохладнее, и в конечном итоге пигмент полностью разрушается. Желтые и оранжевые пигменты, называемые каротиноидами, становятся более заметными, а у некоторых видов накапливаются антоциановые пигменты. Дубильные вещества придают дубовым листьям и некоторым другим растениям тусклый коричневый цвет. Эти изменения в пигментах листьев ответственны за осеннюю окраску листьев. Есть некоторые признаки того, что продолжительность дня может контролировать старение листьев лиственных деревьев благодаря влиянию на метаболизм гормонов; Было показано, что и гиббереллины, и ауксины задерживают листопад и сохраняют зелень листьев в условиях короткого осеннего дня.
Редакторы Британской энциклопедии
Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Мелиссой Петруцелло.
Как узнать деревья по листьям (и произвести впечатление на друзей): NYC Parks
Вы когда-нибудь хотели начать новую жизнь и научиться распознавать деревья, но вся информация казалась слишком сложной? Вас ждет дерево ! Мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных деревьев в Нью-Йорке и пройдемся по основам идентификации деревьев по листьям. Вы узнаете, как распознавать некоторые виды, которые вы, скорее всего, увидите, прогуливаясь по улице или по парку. Затем, если вы хотите разветвиться и научиться идентифицировать еще больше деревьев, просто ознакомьтесь с Путеводителем по деревьям улиц Нью-Йорка! Ты скоро станешь звездным деревом.
Форма листа
Форма каждого листа дерева в Нью-Йорке относится к одной из нескольких основных категорий, включая «Рука», «Дуб» и «Слеза».
Рука
Листья этой категории выглядят как рука с широко растопыренными пальцами, готовая дать вам пять за то, что вы так хорошо идентифицируете дерево.
Лондонское планетарное дерево
Отличным примером формы руки является Лондонское планетарное дерево, самое распространенное дерево в Нью-Йорке. Почти 95 000 лондонских самолетов разбросаны по районам, поэтому, если вы видите лист в форме руки с тремя точками, который очень похож на логотип NYC Parks, скорее всего, он с лондонского планетария.
А если у него отваливается разноцветная кора? Фугедда-сук-дит! Это почти наверняка лондонский самолет.
Также в эту категорию входят несколько кленовых деревьев, чьи листья вы можете узнать по бутылке с сиропом на вашем столе для завтрака, по их ярко-красному цвету осенью и по флагу одного северного соседа.
Почетное упоминание: Sweetgum
Технически Sweetgum относится к категории Hand, но, честно говоря, больше похож на морскую звезду. Также отличается плодами в форме колючих шариков.
Дуб
Листья категории Дуб отличаются наличием лопастей, частей листа, которые отделены от остальной части листа промежутком.
Разные виды дубов имеют разные формы и размеры лопастей.
Дуб Pin
Дуб Pin Pin является наиболее распространенным видом дуба в Нью-Йорке и имеет отчетливо глубокие лепестки, где открытое пространство доходит почти до центра листа, а концы лепестков невероятно заострены.
Слеза
Не плачь! Это легко! Листья каплевидной формы широкие у основания и узкие наверху.
Груша Каллери
Груша Каллери — третье по распространенности уличное дерево в Нью-Йорке. Его каплевидные листья широкие и симметричные, а текстура листа жесткая и восковая.
Листовая структура
Вы также можете обратить внимание на то, как листья прикреплены к веткам или ветвям дерева. У большинства уличных деревьев Нью-Йорка простые листья, стебель которых соединен с веткой. Деревья со сложной структурой имеют листочки, прикрепленные к центральному стеблю, который прикрепляется к ветке.
Хорошо известным примером сложнолистной структуры является гледичия , второе по распространенности уличное дерево в Нью-Йорке.
Листочки гледичии расположены маленькими листочками друг напротив друга на центральном стебле, без единого листочка на конце.
Местоположение, Местоположение, Местоположение
Знание того, где вы находитесь, также может быть ценным ключом к идентификации деревьев вокруг вас. Среди уличных деревьев широко распространены лондонские планетарные деревья, гледичия и дубы, но если вы находитесь на Манхэттене или Статен-Айленде, у вас есть хорошие шансы увидеть и груши Каллери.
Деревья гинкго (показаны здесь) являются обычными уличными деревьями, особенно на Манхэттене, потому что они хорошо приспособлены к вызовам городской среды, таким как загрязнение, дорожная соль, отходы домашних животных, уплотнение почвы и т. д.
Посетите наша перепись деревьев, чтобы узнать больше о самых распространенных уличных деревьях в районе
.
Природные элементы вокруг вас также могут влиять на типы деревьев, которые вы увидите. Рядом с озерами, ручьями или низменностями вы можете увидеть длинные тонкие листья плакучей ивы, так как эти деревья предпочитают влажные почвы.
Готовы узнать больше?
Готовы испытать свои новые экспертные знания? В парках и на улицах Нью-Йорка есть миллионы деревьев, чтобы вы могли попрактиковаться! Посмотрите, сколько лондонских планетарных деревьев, кедровых дубов, гледичий и груш Каллери вы можете распознать.
- Воспользуйтесь нашей NYC Street Tree Map , чтобы увидеть, какие виды находятся рядом с вами, и проверить свою работу. Вы также найдете советы о том, как ухаживать за деревьями и поддерживать здоровье нашего городского леса!
- Осенью, хотя форма и структура листьев остаются прежними, цвет листьев может измениться на желтый, красный, оранжевый или коричневый. Посмотрите наши Осенняя листва страница, чтобы узнать, как распознавать деревья осенью!
- Определить деревья зимой еще сложнее, когда они голые! Узнайте, как распознавать деревья за листьями .
- Ознакомьтесь с NYC Street Tree Guide , чтобы узнать больше о деревьях.
