зачем растениям нужны листья
Листья растений
Люди пишут о них стихи и песни, любуются ими весной, летом и осенью, с нетерпением ждут их появления зимой. Они – символ жизни и возрождения природы, нежное одеяние, радующее глаз и дарящее чистый кислород всему живому на земле. Это листья – то, что мы видим каждый день и то, без чего не сможет прожить ни одно растение, да и вся наша планета.
— Листья желтые над городом кружатся, с тихим шорохом нам под ноги ложатся…
— Кленовый лист, кленовый лист, ты мне среди зимы приснись…
— Листьев зеленый звон всем тем, кто был влюблен…
Что такое листья, зачем они нужны, почему желтеют осенью и вновь вырастают зимой, какого цвета и формы бывают – всё это и многое другое вы узнаете из этой публикации.
Функции листьев, их роль в жизнедеятельности растений
Если говорить сухим научным языком, лист – один из важнейших органов растения, главная функция которого – участие в процессе фотосинтеза.
[!] Фотосинтез – преобразование солнечной энергии в органические соединения внутри растения. Проще говоря, благодаря фотосинтезу, растения получают пищу от солнечных лучей.
Кроме этого, с помощью листьев растение дышит и испаряет влагу (выделяет росу).
Как видите, без зеленых покровов жизнь растения была бы невозможна, но не только растения зависят от листьев. С помощью этих своеобразных легких растение нейтрализует углекислый газ и выделяет кислород, необходимый и людям, и животным, и насекомым, то есть всему живому на планете.
Части листа
В целом, лист состоит из нескольких частей:
Так как каждое растение индивидуально, а листья бывают самыми разными, каких-то частей может и не быть. Например, часто отсутствуют прилистники, иногда не бывает черешка (в этом случае листья называются сидячими или пронзенными). Кроме того все части могут быть самой различной формы, длины и строения.
Классификация и разделение основных частей помогает ученым-ботаникам правильно идентифицировать растение и определить, к какому семейству, роду и порядку оно относится.
Строение, виды и формы листовой пластины
Листовая пластина состоит из верхнего эпидермиса, покрытого кутикулой, палисадного слоя, губчатого слоя и нижнего эпидермиса, также покрытого кутикулой. Каждый из слоев выполняет определенную функцию:
[!] За процесс задержки необходимой влаги внутри листа отвечают устьица – парные клетки, способные замыкаться и не давать влаге испаряться. Устьица начинают свою работу в засуху, спасая растение от обезвоживания.
Вся пластина пронизана проводящими пучками, называемыми жилками, по которым осуществляется доставка органических веществ от корня к листу (вода и минералы) и наоборот (раствор сахара). Кроме того, жилки образуют твердый скелет, защищающий мягкую ткань от разрывов.
Формы пластины
В целом все формы листьев делятся на простые и сложные, а сложные на пальчатые, перистые, двуперистые, трехлистные, перистонадрезанные, которые, в свою очередь, разделяются еще на несколько типов. Всего ботаника насчитывает не менее тридцати пяти разновидностей форм.
Простые листья состоят из одной листовой пластины, при этом она может быть самой разной формы: круглой, овальной, ромбовидной, удлиненной и так далее. Очертание кончика пластины и места крепления черешка также различаются.
Сложными называются те листья, которые состоят из нескольких частей, как сочлененных на общем черешке (лопастные, рассеченные, раздельные), так и имеющих свой отдельный черешочек (пальчатые, перистые, трехлистные).
[!] Одним из признаков сложных листьев является их опадание в разное время.
Кроме общей конфигурации листа различаются его основание (круглое, сердцевидное, треловидное, неравнобокое и т.д.), и верхушка (заостренная, выемчатая, усиковидная, притупленная и т.д.).
Формы края
Край листа, так же как и его общая форма, подсказывает ботаникам принадлежность растения к тому, или иному виду. В зависимости от глубины рассеченности, края делятся на пальчатые или зубчатые (неглубокие выемки), лопастные, рассеченные и раздельные (глубокие выемки). Гладкие края носят название цельнокрайние.
Виды жилкования
Рисунок жилкования листовой пластины может быть весьма разнообразным и зависит от вида растения. В целом все типы жилкования делятся на две части:
В свою очередь сетчатое жилкование разделяется на несколько подвидов.
Виды прилистников и черешков
Прилистник обычно похож на маленький недоразвитый листик, располагающийся у основания листа. Они могут опадать после того, как лист полностью раскроется, или оставаться на растении. В зависимости от способа крепления к черешку, прилистники бывают свободные, сросшиеся с черешком, межчерешковые, раструбовидные или опоясывающие основание черешка.
Черешки могут различаться по форме среза: цилиндр, полуцилиндр, с выемкой и другие. Кроме того, как говорилось выше, черешка может не быть совсем, в этом случае лист прикрепляется непосредственно к стеблю.
Как видите, растительный мир демонстрирует удивительное многообразие форм, при этом существуют миллионы их сочетаний.
Итак, научно-ботаническая часть окончена, самое время перейти к удивительным фактам о листьях.
Это интересно
Как растения приспосабливаются к климату и другим условиям обитания с помощью листьев
Каждое растение вынуждено акклиматизироваться к погодным условиям, а также защищаться от внешних воздействий. Все части растения: корни, побеги, цветы и, конечно, листья, приспособились к различным климатическим явлениям: высокой или низкой температуре, засухе или излишней влажности, недостатку или избытку солнечных лучей. Кроме того, растениям угрожают люди и животные, поэтому многие из них в процессе эволюции научились отражать атаки.
Рассмотрим, как с помощью своего зеленого покрова растение противостоит неблагоприятной среде.
Засушливый или влажный климат:
Места с избыточным или недостаточным солнечным светом:
Водные растения – эти представители флоры стоят особняком, ведь им, чтобы выжить, пришлось приспособиться даже не к климату, а к совершенно другой стихии – воде:
Защита от животных и людей. Некоторые растения в ходе эволюции научились обороняться от посягательств:
Необычные листья
Природа наделила отдельные виды растений столь экстравагантной внешностью, что иногда определить, где перед нами листья – представляется непростой задачей.
Кактусообразные обосновались на территориях с засушливым климатом, где потеря каждой капли воды равносильна гибели. Эволюционный отбор сделал свое дело — выжили экземпляры с минимальной площадью испарения. Широкие листья – непозволительная роскошь для таких условий существования. Все внешнее убранство кактусов, жителей безводных пустошей — компактные защитные листья-колючки.
Опунция, трихоцериус, шлюмбергера
Другие растения засушливых районов, чтобы не испарять драгоценную влагу, и вовсе решили отказаться от листьев. Вернее, листья у них остались, но только в виде маленьких неразвитых чешуек. При этом форму листа и функцию фотосинтеза приобрели побеги, называемые кладодиями или филлокадиями. Филлокадии настолько приспособились к новой роли, что внешне практически не отличаются от обычного листа, однако фактически таковыми не являются.
Есть и вариант наоборот – то, что кажется побегами, на самом деле является листьями. Один из примеров – усики ползающих растений. В этом случае усики – это верхние части листьев, приноровившиеся цепляться за опору.
Иглица, аспарагус, горошек заборный
Одни их самых необычных листьев принадлежат тропическим экзотам. Жаркий влажный климат, обилие насекомых и животных вынудило растения подстроиться под непростые условия существования и даже перейти в разряд хищников. С помощью липкого секрета или специальных пузырьков на листьях, хищные растения ловят зазевавшихся насекомых, а затем высасывают из них жизненные соки.
Еще одно приспособление тропических растений – мешок, образованный сросшимися плоскостями листовой пластины. В эту ловушку собирается дождевая вода, запас которой, по необходимости, расходуется в периоды засухи.
Росянка, пузырчатка, дисхидия Раффлеза
Листья разных цветов
Какого цвета бывают листья? На первый взгляд ответ на этот вопрос очень прост – зелеными летом, желтыми и красными осенью. На самом деле, они могут быть самых разных цветов не только осенью, но и в другое время года. Можно встретить зеленые, желтые, красные, серебристые бордовые и, даже, фиолетовые оттенки окраски естественного убранства вполне здоровых растений. Кроме необычной пигментации, на листьях некоторых, особенно южных, растений есть красивейшие узоры и орнаменты.
Автор всего этого великолепия не только природа, но и человек: в процессе селекции было выведено много декоративных сортов, красующихся разноцветными или узорчатыми листьями.
Зебрина, фиттония, каладиум
Съедобные листья
Листья не только радуют глаз и необходимы для жизни планеты, некоторые из листьев еще и съедобны и, более того, составляют немалую часть рациона человека. В кулинарии их используют и в качестве овощной составляющей: шпинат, мангольд, пекинская, китайская капусты, и в качестве салатных ингредиентов: рукола, щавель, латук, и, конечно, в качестве приправ: укроп, петрушка, базилик, мята и так далее.
Пекинская капуста, салат-латук, базилик
Ответы на вопросы
В завершении статьи – ответы на самые популярные вопросы о листьях.
Почему лист плоский?
Такая форма увеличивает площадь листовой пластины, а, в свою очередь, большая площадь поверхности увеличивает количество клеток, участвующих в процессе фотосинтеза.
От чего зависит размер листа?
Размер и, соответственно, площадь поверхности листа, зависит от места обитания растения. Листья растений из засушливых районов обычно мелкие, а из влажных мест – крупные. Дело в том, что чем больше площадь листа, тем больше на его поверхности устьиц и тем более интенсивно происходит испарение воды. Там, где часто бывает засуха, чтобы выжить растения стараются не испарять много влаги, а в тропическом климате процесс испарения, наоборот, должен быть как можно более интенсивным.
Почему листья зеленые?
За зеленый цвет листа отвечает хлорофилл, участвующий в преобразовании углекислого газа в питательные вещества. Высокое содержание хлорофилла в листовой пластине придает одеянию растений свежий зеленый оттенок.
[!] Хлорофилл некоторых растений окрашен в другие цвета – красный, бурый, фиолетовый, поэтому листья таких растения имеют соответствующие оттенки.
Почему листья желтеют?
Осенью хлорофилл в листьях разрушается, его становится меньше. За счет уменьшения хлорофилла постепенно уменьшается и интенсивность зеленого спектра. На первый план выступают желтые и красные пигменты (ксантофилл, каротин, антоциан), содержащиеся в клетках листа.
[!] Листья отдельных растений не меняют окраску и опадают зелеными.
Почему листья опадают осенью?
Сезонные изменения длительности светового дня и среднесуточных температур, вынудили растения приспосабливаться к переменчивым условиям существования. К наступлению зимних холодов большая часть флоры сбрасывает летнее убранство и переходит в состояние анабиоза, принятое называть зимней спячкой. Обменные процессы в жизненных системах растений практически останавливаются. Листья, столь необходимые летом для испарения излишков влаги и сбора живительного солнечного света, становятся попросту ненужными и опадают.
В течение весны и лета листья добывают и перерабатывают питательные вещества необходимые для жизнедеятельности растений. В процессе такой переработки, зеленые легкие природы вырабатывают и накапливают метаболиты – лишние минеральные соли, таким образом, исполняя роль своеобразного фильтра. Со временем, отложений становится все больше и осенью растение избавляется от листа, который перестает приносить пользу.
Так уж заведено в природе, ни что не пропадает зря. Опавшие листья укрывают землю от мороза, защищая почву. В теплое время года, ковер устилающий почву постепенно разлагается, перепревает. Насекомые, бактерии и микроорганизмы перерабатывают образовавшийся перегной в питательную почву для живых растений, замыкая круговорот в природе.
[!] Именно поэтому не рекомендуется убирать опавшие листья осенью. Будет лучше оставить их до пробуждения природы, а весной, после того, как они исполнят свою роль, собрать.
Почему листья сохнут, чернеют, откуда на листьях появляются пятна?
Листья – своеобразный индикатор состояния растения. Симптомы различных заболеваний, признаки насекомых-вредителей, как правило, в первую очередь появляются на листьях. Если листья желтеют, краснеют, на них появляются различные пятна, вздутия, сухие участки – растение болеет и нуждается в незамедлительной помощи.
Если о человеке можно судить по одежке, то об окружающей нас флоре, можно судить именно по листьям. Как правило, именно зеленое убранство является для нас символом всех растений, а главная задача человека – сберечь и сохранить природу.
Питание – жизнь, а лист – его орган для растений (4 фото)
Как питаются растения
Фотосинтез и его роль в жизни растений
Питание осуществляется благодаря хлоропластам, то есть зеленым пластидам (органоидам), содержащим хлорофилл. Они содержатся в листьях, но некоторые представители царства растений питаются с помощью клеток стебля, где тоже есть хлоропласты (к примеру, кактусы).
Однако именно лист – это орган, где происходит процесс фотосинтеза, то есть преобразования энергии света в энергию связей химических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У большей части растений форма листа напоминают пластину солидной площади, что гарантирует максимальное соприкосновение листа с внешней средой.
При этом их расположение на стебле, ветке, стволе предусмотрено так, что они практически не закрывают друг от друга солнце. Такая система носит название листовой мозаики. У многих растений лист располагается перпендикулярно по отношению к падающим солнечным лучам, что еще больше увеличивает освещаемую площадь.
Лист устроен таким образом, чтобы максимально задействовать солнечный свет. Фотосинтез происходит в ассимиляционной паренхиме – специализированной ткани, отличающейся повышенным содержанием хлоропластов, в которых и идет этот процесс.
Хлорофилл выполняет важную функцию в процессе фотосинтеза. Он поглощает солнечный свет и задействует его энергию для создания органических веществ. То есть по сути свет представляет собой источник энергии, благодаря которой из неорганических веществ создаются органические, богатые энергией. Фотосинтез в листьях невозможен без хлорофилла и света.
Виды листьев растений и их основные функции
Для чего растениям нужны листы — какую функцию выполняют
Лист – это боковой, преимущественно плоский орган побега, который отличается ограниченным ростом и нарастает основой, а не верхушкой.
Структурно любой лист состоит из:
Листовая пластина также состоит из:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Также многие листья имеют прилистники – парные боковые наросты. К примеру, прилистники имеет крапива, однако липа их лишена.
Основная и дополнительная роль
Первостепенная роль листа – это выполнить фотосинтез.
Фотосинтез – это процесс переработки клетками световой энергии на энергию химических связей.
В большинстве случаев он осуществляется фотоавтотрофами – зелеными растениями и некоторыми бактериями.
Фотосинтез осуществляется с помощью ряда пигментов. Существует 3 основных класса пигментов:
Значение фотосинтеза, с точки зрения биологии:
Кроме этого, лист выполняет целый ряд жизненно важных функций всего растения:
Виды листьев растений
Классификация листьев отличается своей сложностью и многообразием критериев. Их различают по таким главным особенностям:
Простые и сложные разновидности
Листовые пластинки делятся по разновидности на:
Простые
В простых листьях пластинка может быть настолько глубоко рассеченной, что создается впечатление большого количества пластинок (полынь, петрушка). Зачастую пластинка отпадает вместе с черешком или отмирает вместе со стеблями у таких листьев.
Наибольшее количество листьев относятся к простым, часто довольно примитивной формы, что свидетельствует о древности их происхождения.
Простые листья разделяют на:
Степень и характер расчленения простых листов
Степень расчленения – это глубина надреза или выемок листовой пластины. По степени расчленения различают такие формы:
По характеру расчленения выделяют такие разновидности:
Сложные
В сложных листьях помимо общего черешка (рахиса), к которому крепятся две, три или несколько пластинок, у каждой пластинки существует свой собственный черешок. Каждый листик рахиса отпадает самостоятельно. Различают следующие формы сложных листьев по размещению листиков на рахисе:
Разнообразие листьев по внешнему строению
По очертанию пластинки
По внешнему очертанию пластинки (его края) выделяют такие общие разновидности:
По форме целостной пластины
В общем плане обращают внимание на такие особенности:
Выделяют такие классы (соответствующие номера и буквы отображаются на картинке ниже):
По форме основы:
По форме верхушки:
По форме черешка
По типу жилкования
Жилка – это сосудисто-волокнистый пучок, который соединяет листок со стеблем.
Жилы важны для перемещения воды, минеральных и органических веществ по растению, а также придания ему устойчивости и опоры. Размещение жилок на листке называют жилкованием. Бывают такие типы жилкования:
Параллельное и дуговое характерно для однодольных растений, сетчатое – для двудольных. Также существует целый ряд смешанных (переходных) типов.
По схеме прикрепления листка ко стеблю
Существуют такие способы крепления листка:
Виды листорасположения
Листорасположение – это способ расположения листьев на побеге путем их закрепления на стеблевых узлах.
Существуют 4 основных типа листорасположения:
Транспирация листьев и её виды
Транспирация – это физиологический процесс, при котором происходит испарение воды растением.
Биология рассматривает транспирацию как жизненно необходимый процесс для растения, поскольку он обеспечивает:
Транспирационный коэффициент – это эффективность использования воды растением, которое измеряется количеством воды (в граммах), использованной для построения 1 г сухого вещества.
Кукуруза имеет коэффициент 250–400, просо – 200-300, рожь – 500–800.
Около 90% воды, которую потребляют корни, в форме водяного пара попадает в атмосферу. Процесс транспирации происходит преимущественно в устьицах. Интенсивность транспирации зависит от открывания и закрывания устьиц растением. Водяная пара через межклеточники губчатого мезофилла растения попадает к устьицам и через щели устьиц испаряется в атмосферу.
Интенсивность транспирации немало зависит от интенсивности фотосинтеза, а также от факторов, среди которых:
Виды транспирации:
Межсезонье: почему осенью желтеют листья
Рассказываем про природные красители и коротко отвечаем на вопросы про межсезонные трансформации в природе
Зимой и летом одним цветом — только хвойные растения, а вот лиственные деревья меняют свой цвет раз в году. Разобрались с экспертом, откуда в листьях появляется цвет, почему он меняется именно осенью и зачем это происходит.
Откуда в природе цвет
За цвета в природе отвечает группа органических соединений, которые называются красителями. Они встречаются в окраске не только листьев растений, но и овощей, животных, птиц и рыб.
🌳 Хлорофилл — самый известный краситель в растениях, отвечает за зелёный цвет.
🌽 Каротиноиды — придают растениям жёлтый оттенок. Тыква, кукуруза, канарейки, фламинго, лосось, омары, креветки и нарциссы окрашены каротиноидами.
🍊 Флавоноиды — отвечают за оранжевый цвет. Их высокое содержание характерно для петрушки, лука, цитрусовых, облепихи, гречки и тёмного шоколада.
🍅 Антоцианы — это красный, пурпурный и фиолетовый цвета. Они дают окраску красным яблокам, помидорам, винограду и лепесткам многих цветков.
Как работают красители
Чтобы органическое соединение выглядело цветным, оно должно содержать цепочку сопряжённых двойных связей или присоединённых к ней поставляющих или принимающих электроны заместителей. Это следует из электронной теории цветности органических соединений. В листьях растений молекулы и соединения в них как раз такие, поэтому независимо от сезона сами листья не прозрачные, а цветные.
А, например, у большинства молекул, входящих в состав бензина, таких связей нет, поэтому он почти бесцветный.
Почему осенью желтеют листья
Это происходит из-за смены температуры и сокращения светового дня. Для производства хлорофилла, который отвечает за зелёный цвет в растениях, листьям требуется много тепла и света. Когда лето заканчивается, сокращается световой день, понижается средняя температура воздуха и, следовательно, производство хлорофилла замедляется, а существующий хлорофилл разлагается. В результате другие соединения, присутствующие в листьях, выходят на первый план и влияют на цвет листьев.
Какие деревья меняют цвет листьев
Из-за изменения светового дня все лиственные деревья меняют окраску. Не меняют окраску только хвойные деревья.
Почему осенью опадают листья
Это происходит из-за нехватки воды. Вода в грунте замерзает и не попадает в корни растений, в то же время с поверхности листа испаряется столько же воды, сколько и летом. Поэтому растения сбрасывают листву, чтобы не засохнуть.
Рассказываем школьную программу так, что хочется учиться