как узнать простой или сложный лист
Как узнать простой или сложный лист
Строение и функции листа
Благодаря наличию хлоропластов в клетках столбчатой ткани мякоти листа происходит процесс фотосинтеза, в результате которого образуется большое количество органических веществ, доставляемых флоэмой в разные части растения. Вообразите следующую информацию в виде 3D-модели: проводящая система листа является продолжением проводящей системы стебля, в месте узла происходит отхождение сосудисто-волокнистого пучка в направлении листа.
В губчатой ткани листа расположены межклетники, вход в которые открывают устьица. Здесь происходит газообмен между организмом растения и внешней средой, заключающийся в процессах дыхания и фотосинтеза. Крайне важно разделить два понятия: фотосинтез и дыхание.
Не удивляйтесь тому, что растения поглощают кислород в процессе дыхания. Все живые клетки аэробных организмов находятся в процессе дыхания постоянно, днем и ночью. Запомните, что дыхание это поглощение кислорода и выделение углекислого газа. В ходе светозависимой фазы фотосинтеза напротив, кислород выделяется как ненужный побочный продукт, а углекислый газ поглощается клетками.
Осуществляется через устьица в эпидермисе (кожице).
Основные части листа
Это расширенная нижняя часть листа. У некоторых растений оно, разрастаясь, преобразуется в незамкнутую или замкнутую трубку, которую называют листовое влагалище.
Это тонкая стеблевидная часть листа, идущая от листовой пластинки к узлу побега.
Выросты листообразной формы, расположенные у основания листа. Они могут срастаться со стеблем или быть свободно расположенными. У многих растений прилистники отсутствуют в принципе, или образуются, но рано отмирают.
Лист называют полным, если в составе его элементов имеется пластинка, основание, прилистники и черешок. Полные листья характерны для многих широко известных растений: рябина, дуб, черемуха, роза.
Жилкование листьев
Встречается у многих папоротниковидных растений и примитивных семенных, при вильчатом жилковании жилки делятся дихотомически (одна жилка разделяется на две жилки).
При таком типе жилкования крупные жилки проходят вдоль листовой пластинки параллельно друг другу. Характерно для злаковых растений.
Отличается наличием крупных жилок, которые подобно дуге изогнуты вдоль листовой пластинки. Характерно для однодольных.
Для этого типа характерна выраженная центральная (главная) жилка, от которой в стороны отходят более тонкие боковые ветви. Имеется у дуба черешчатого, черемухи обыкновенной.
Такой тип жилкования отличается наличием нескольких примерно одинаковых по размеру крупных жилок, расходящихся веером по пластинке, при этом сходящихся в одной точке у ее основания. Имеется у манжетки обыкновенной, клена платановидного.
Форма листа
Листорасположение
Видоизменения листьев
Образования, которые выполняют опорную функцию. Цепляясь усиками за опору, растение занимает в пространстве вертикальное положение, растут вверх. Имеются у чины, гороха.
Выполняют различные функции. К примеру, чешуи почки защищают ее от механических повреждений, а листья у лука в луковице превращены в сочные чешуи, которые запасают питательные вещества.
Ограждают растение от поедания его животными. Подобную защитную функцию выполняют колючки барбариса, кактуса.
Вечнозелеными растениями является подавляющее большинство голосеменных, которые сохраняют хвою в течение 12 месяцев, не сбрасывая ее перед зимой. У отдельных видов, сосны долговечной, хвоя сохраняется до 45 лет.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Основные типы листьев: простые и сложные, классификация сложных листьев и типы расчленения пластинок простых, функции листа
Основные типы листьев
Основная часть листа — листовая пластинка.
Листовая пластинка или листья — это расширенное плоское образование, которое призвано выполнять определенные функции.
Главные функции листа — фотосинтез, газо- и водообмен. Прикрепление пластинки к стеблю происходит с помощью черешка, но не у всех листьев он есть.
Выделяют типы листа черешковый и сидячий. Как определить тип листа черешковый или сидячий? Лист называют черешковым (черешковый тип листа), если черешок есть, а если черешка нет, то сидячим типом листа. Черешковый и сидячий типы листа — основные.
Тип листа черешковый имеет преимущество: лист может смещаться в сторону солнечного света.
Основание листа или нижняя его часть также разрастается в виде трубки и охватывает стебель. В этом случае речь идет о листовом влагалище. Частое явление при основании листа у черешка — наличие особых выростов, которые называются прилистниками.
Существует огромное многообразие прилистников: парные, зеленые или бесцветные, свободные, сросшиеся с черешком и других форм и размеров.
По мере роста листа они могут опадать или оставаться на стебле.
Простые и сложные листья
Какие бывают листья? Различают простой и сложный лист.
Если мы говорим о простых листьях, то упоминаем неразветвленный черешок и пластинку: как у березы или яблони. Сложный лист имеет несколько небольших листочков, расположенных на главном разветвленном черешке.
Сложные и простые листья часто не так просто различить. Как определить тип листа? На помощь приходит наблюдение за процессом опадания листьев: простые листья опадают целиком, а сложные листья — по частям. Так часто и определяют вид листьев.
Примеры простых и сложных листьев:
Особенности простого листа
Простой лист имеет цельную или расчлененную листовую пластинку (изрезанную, состоящую из выступающих частей пластинки и выемок). Характер расчлененности, степень и форма изрезанности листовых пластинок и специфика наименования таких листьев основано на распределении выступающей части пластинки (лопасти, сегменты, доли) в отношении главной жилки листа и черешка.
Если выступающие части характеризуются симметричностью, то говорят о перистых листьях. Если выступающие части выходят из одной точки, то листья называются пальчатыми.
Особенности сложного листа
Сложный лист — это несколько простых, поэтому по аналогии с ними сложные листья бывают перистыми и пальчатыми. Единственное, к описанию типа листов добавляется слово «сложный».
Пример такого называния: пальчатосложный, перистосложный, тройчатосложный и др.
Если листья оканчиваются одним листочком, то такие типы листьев называются непарноперистосложными. Если сложный лист оканчивается парой листочков, то, соответственно, его называют парноперистосложным.
Пластинка простого листа может расчленяться многократно. То же самое с ветвлением сложного листа. Здесь типы листа выделяются в соответствии с порядком ветвления или расчленения: дважды-, трижды-, четыреждыперистые или пальчатые, простые и сложные листья.
Основные формы листовой пластинки:
Типы расчленения пластинок простых листьев и классификация сложных листьев
Типы расчленения и классификация приведены в таблице
Каждый вид растения отличается неповторимой формой листа. У листьев бывает различная форма краев, верхушечки и основания.
Формы верхушек, основания, а также края листовых пластинок — признаки, которые лежат в основе описания и определения растений.
Есть 8 типов краев листа, 7 форм верхушек и 9 форм листовой пластинки. Все они представлены в таблице ниже.
Формы листовой пластинки
Всего существует 27 типов листьев: чешуйчатый, игловидный, прерывчато-пенистый, линейный, многократноперистосложный, ланцетный, дваждыперистосложный, продолговатый, пальчатоперистосложный, продолговатый, непарноперистосложный, овальный, пальчатосложный, цельнокрайний, тройчатосложный, яйцевидный, лировидный, обратнояйцевидный, пальчаторассеченный, ромбический, перистолопастный, лопатчатый, пальчасто и перистолопастный, городчатый, копьевидный, стреловидный и почковидный.
Основные функции листа
Фотосинтез
Основной функцией листа является образование органических соединений из неорганических — фотосинтез. В зеленых листьях имеется пигмент хлоропласт: именно он улавливает свет, который нужен для процесса фотосинтеза.
К неорганическим веществам относятся вода, углекислый газ и солнечный свет (который является катализатором), превращаются в органические. В частности, в глюкозу.
Формула этого химического процесса:
Из реакции следует, что молекула органического вещества (глюкоза) образуется из карбона углекислого газа.
В ходе такой функции листа как фотосинтез листья разлагают молекулы воды и выделяют кислород в атмосферу.
Доказать, что в результате фотосинтеза образуются органические вещества, просто: приведем в пример опыт, где легко доказать наличие крахмала. Известно, что крахмал реагирует на раствор йода — становится синим. Такой процесс называется качественной реакцией на крахмалы.
Для начала нужно взять два растения: одно поместить в место, где имеется доступ света, а другое — поместить туда, куда солнечный свет не поступает. Оставить их в таком состоянии на несколько суток.
Затем нужно взять у каждого растения по одному листу. Их необходимо вначале опустить на 2 минуты в кипяток, а после — в горячий спирт. В результате листья потеряют цвет. Затем нужно опустить листья в раствор с йодом и посмотреть, что случится с окраской. Лист, находившийся в освещенном месте, станет темно-синим (наличие крахмала). Лист, находившийся в темноте, не посинеет, так как крахмал в ходе фотосинтеза у него не отложился.
Интенсивность фотосинтеза зависит от освещения и температуры окружающей среды, поступления воды и количества углекислого газа. Интенсивнее всего фотосинтез происходит при достаточной влажности почвы, и когда температура составляет 20-25 градусов Цельсия.
Дыхание
Обратный процесс фотосинтеза — дыхание. Растение помимо того, что поглощает углекислый газ, выделяет кислород. В процессе дыхания в растении окисляются органические вещества и выделяется связанная энергия, которая идет на поддержание процессов жизнедеятельности растения.
Интенсивность дыхания тоже бывает разная и зависит от определенных факторов. В частности, от температуры (это важно для растущих растений), содержания углекислого газа в воздухе (если содержание высокое, то дыхание неинтесивное).
Сниженная интенсивность фотосинтеза способствует повышению интенсивности дыхания: растения выделяют больше углекислого газа, а потребляют меньше.
Испарение воды или инспирация
В ходе транспирации водные пары выводятся через устьица и чечевички. Испарение происходит через все части растения. Однако наиболее интенсивно регулируют испарение воды устьица листа. Благодаря испарению, растение не перегревается. Температура поверхности листа на 4-6 градусов по Цельсию ниже, чем температура воздуха. Направление испарения — от корня к органам, находящимся над землей.
Интенсивность испарения зависит от влажности воздуха, температуры воздуха, порыва ветра. Интенсивность испарения снижается при повышении влажности. Высокая температура и сильный ветер увеличивают интенсивность.
Листья растений: продолжение
Листья – основные фотосинтезирующие органы растений. На развитом побеге они инициируются как листовые примордии в апикальных меристемах. Увеличиваются за счёт деления и растяжения клеток краевых и плоскостных вставочных меристем, а рост их останавливается с наступлением зрелости. Исключение – вельвичия удивительная, листья которой растут всю жизнь за счёт вставочной меристемы, расположенной у оснований. Длительное время нарастают верхушками листья папоротника – вайи.
Как и любой орган, листья имеют определённую структуру. Их расположение, размер, форма и даже внутреннее строение различаются не только у разных видов и родов, но даже у одного растения. Всё это имеет приспособительное значение и зависит от среды обитания и места расположения.
Простые и сложные листья растений
Листья могут быть простыми (состоящими из одной пластинки, которая при листопаде опадает целиком) и сложными. В сложных листьях, например у бузины, грецкого ореха, рябины, пластина разделена на листочки, каждый из которых самостоятельно прикрепляется к обшей оси, а часто даже имеет свой черешок. Листочки сложного листа отрываются отдельно. Общая ось, на которой расположены листочки, называются рахисом. Сложные листья очень разнообразны. В зависимости от расположения на рахисе листочков они бывают:
Перистосложные листья с нечётной листовой пластинкой на верхушке называют непарноперистыми, а с чётным числом листочков – парноперистыми.
Процесс формирования сложного листа напоминает ветвление, которое может идти до второго-третьего порядка. Тогда образуются листья дважды- и трижды-перисторассечённые, многократно тройчатые и т. д.
Простые и сложные листья 
Сложные листья
Форма листовой пластинки
Форма листовой пластинки – важный систематический признак. Она бывает очень разной. При оценке морфологии листовой пластины смотрят главным образом на её верхушку и основание.
Основание листа может быть почти незаметным или иметь вид небольшого утолщения (подушечки), например у кислицы. Часто основание сильно разрастается в ширину и длину, охватывая узел целиком, и образуя трубку, называемую влагалищем листа. Образование влагалища характерно для многих однодольных, в частности для злаков, из двудольных оно встречается у зонтичных. Влагалища часто защищают почки, стебли, зачаточные побеги и цветы.
Иногда основание листа формирует раструб, который можно расценивать либо как вырост влагалища, либо как результат слияния двух пазушных прилистников. Раструб характерен для всех видов семейства гречишных.
Различают листья и по характеру края листовой пластинки. У берёзы, сирени они простые неразделённые, сплошные — цельнокройные. Но простые листья могут иметь также зубчики, лопасти, доли или сегменты – выемки различных размеров, как у клёна или дуба. Зубчатый край способствуют большей интенсивности фотосинтеза. Если вырезки на листе заходят не глубже, чем на ¼ их ширины, то листовые пластинки называют цельными с изрезанным краем. Изрезанность листовой пластинки – это приспособление для уменьшения воздействия ветра. Если край изрезан глубже, то пластинки называются расчленёнными. В результате получаются перисто- и пальчато-лопастные, перисто- и пальчато-раздельные, перисто- и пальчато-рассечённые листья.
Листорасположение
Листорасположение, или филлотаксис – это порядок размещения листьев на оси побега. Различают несколько основных вариантов листорасположения:
Хотя тип расположения листьев – это наследственный признак, однако он зависит от среды обитания и в процессе роста растения может меняться. Благодаря неравномерности роста стебель может скручиваться вокруг своей оси. Для сохранения симметрии размещения листьев по стеблю их черешки могут изгибаться, поворачивая листья так, что по их расположению уже не удаётся определить исходную формулу филлотаксиса.
Особенно ярко это выражается на листовой мозаике. При этом листья выстраиваются горизонтально, подставляя пластинки свету, так что становятся одной плоскостью. Листовая мозаика способствует максимальному использованию рассеянного света. Её можно наблюдать на горизонтальных ветвях в кроне липы, на побегах плюща, герани, подорожника, табака и т.д.
Листовая мозаика
Внутреннее строение листа
Внутренняя структура листовой пластинки приспособлена для фотосинтеза, газообмена и испарения воды. Вся поверхность листа покрыта прозрачной эпидермой, большинство клеток которой не имеет хлоропластов. Эпидерма верхней стороны листовой пластины содержит восковой кутикулярный слой, препятствующий испарению воды и отражающий солнечные лучи, на нём могут присутствовать железистые волоски и трихомы. Трихомы удерживает влагу и препятствуют её испарению. Эпидерма выполняет несколько функций:
Слой эпидермы на нижней стороне большинства листьев содержит щелевидные отверстия (устьица), с расположенными по бокам замыкающими клетками. При равном освещении обеих сторон листа, устьица образуются на обеих из них. У плавающих в воде листьев устьица есть только на верхней эпидерме. Устьица регулируют газообмен и испарение, они связаны с межклетниками основной ткани листа.
Эпидерма листа традесканции
Основная ткань между верхней и нижней эпидермой называется мезофиллом. Мезофилл – важнейшая ткань листа, в её клетках сосредоточены хлоропласты и происходит фотосинтез. Она перемежается жилками различных размеров. Клетки мезофилла покрыты тонкой оболочкой, они не имеют одревесневшей клеточной стенки.
Большинство листьев папоротников и цветковых растений имеет два различных типа мезофилла:
Расположение устьиц преимущественно на нижней стороне листа объясняется не только положением губчатого мезофилла. Потеря воды листом в процессе транспирации идёт медленнее через устьица, расположенной в нижней, а не в верхней эпидерме. Кроме того, главным источником углекислого газа в атмосфере является «почвенное дыхание» — выделение СО2 в результате жизнедеятельности многочисленных живых существ, населяющих почву.
Абсолютная толщина палисадной и губчатой ткани и число слоёв клеток в них различны, в зависимости от освещения и других причин. Даже у одной особи, например на одном кусте сирени, листья, выросшие на свету, имеют более развитый мезофилл, чем теневые листья.
Внутреннее строение листьев может меняться. Если нижняя сторона листьев получает достаточно света, то и на ней образуется столбчатый мезофилл. У многих листьев однодольных растений мезофилл не дифференцируется на столбчатый и губчатый, а состоит из одинаковых клеток. Встречаются уклонения от типичной плоской структуры листа и тогда клеточное строение тоже меняется. У некоторых растений-ксерофитов обе стороны листа имеют одинаковую эпидерму и мезофилл. У многих суккулентов листья цилиндрической формы с радиальной симметрией. У некоторых злаков имеется особенно высокоспециализированный тип мезофилла – корончатый. Здесь клетки мезофилла окружают проводящие пучки, примыкая к ним по радиусу. В промежутках между клетками имеются большие межклетники, против которых с обеих сторон имеются устьица.
Видоизменённые листья растений
Когда растения колонизировали широкий спектр сред от пустынь до тропических лесов, возникали и изменения их органов для приспособления к специфике климата. В связи с приспособлением к выполнению новых функций многие листья изменились и стали непохожими на листья в привычном для нас виде. Краткое описание некоторых их адаптаций следует ниже.
Ловчие приспособления разнообразны: пузырьки с клапанами у пузырчатки, липкие желёзки, захлопывающиеся половинки листа и др.
Хищные растения
Растения с листьями в форме кувшинов (Саррацения, Дарлингтония или виды Непентеса, или Кувшиночника) накапливают внутри этих резервуаров воду. Внутренняя поверхность листьев очень гладкая, но по их краю спускаются жёсткие волоски. Из такого листа, упавшим насекомым сбежать трудно и они в конце концов тонут. Собственные или бактериальные ферменты разлагают тело насекомого.
Другие растения, такие как росянка (Drosera), имеют желёзки, выделяющие липкую слизь. Она ловит насекомых, которые затем перевариваются ферментами. Листья Венериной мухоловки (Dionaea muscipula) в середине как-будто соединены при помощи шарнира. Когда насекомые задевают крошечные волоски на их листовых пластинках, две половинки листа захлопываются, и пищеварительные ферменты разлагают мягкие части насекомого до такого состояния, в котором они могут быть поглощены через поверхность листа. Интересно, что венерина мухоловка не способна жить в богатой азотом среде. Видимо это стало результатом сложного биохимического процесса, который и развил у растения способность улавливать и переваривать насекомых.
Простые и сложные листья растений
Листья растений возникают из бугорков конуса нарастания стебля, находящихся в почках. При возникновении лист растет верхушкой, но вскоре же он начинает расти или только основанием (однодольные), или всей поверхностью (двудольные). У папоротников «листья» растут верхушкой. Пока листья находятся в почках, они имеют бледную (желтоватую) окраску, но при раскрывании почек зеленеют.
Лист имеет пластинку, черешок, а иногда еще и прилистники. Острый угол между листом и стеблем называется пазухой листа, в ней развивается почка.
Продолжительность жизни листьев на растении обычно равна одному вегетационному периоду; у лиственных деревьев в нашем климате листья ежегодно опадают ( листопад ). Перед листопадом в основании черешка листа образуется прослойка пробковой ткани, отделяющая черешок от стебля. Выше пробковой ткани клетки разъединяются, проводящие пучки разрываются, и лист опадает, а на побеге остается рубец со следами от проводящих пучков.
У вечнозеленых растений (хвойные, а также перезимовавшие под снегом) смена листьев происходит постепенно и незаметно. Листья этих растений живут по нескольку лет: у сосны 3 года, у ели и тисса около 10 лет. В пустынях Юго-Западной Африки растет вельвичия, два длинных листа которой живут до 100 лет.
По форме пластинки листья разделяются на простые и сложные. Простой лист состоит из одного черешка и одной пластинки, хотя бы и очень изрезанной. Во время листопада простой лист опадает целиком. Сложный лист состоит из основного черешка и из отдельных пластинок, прикрепленных к основному черешку укороченными черешочками. Отдельные пластинки сложного листа сходны между собой по форме и имеют сочленение в местах прикрепления к общему черешку. Иногда парные листочки сложного листа складываются на ночь или при прикосновении к ним. Во время листопада сложные листья некоторых растений распадаются на части в сочленениях (рис.1).
Простые листья бывают: с цельными пластинками, когда на листьях нет никаких разрезов, превышающих неровности края листа; с лопастными пластинками, когда имеются надрезы, доходящие да 1/2 или 1/3 расстояния между краем листа и средней жилкой; с раздельными пластинами, когда надрезы заходят глубже, чем в предыдущем случае, но доли оказываются соединенными у основания; с рассеченной пластинкой, когда надрезы доходят до средней жилки и превращаются в отдельные сегменты. Лопасти, доли, сегменты у лопастных, раздельных и рассеченных листьев, а так же и листочки сложных листьев могут быть расположены или по бокам от главной жилки наподобие пера птицы, или могут отходить от окончания черешка и напоминать расходящиеся пальцы руки. В первом случае имеются в виду перистолопастные, перистораздельные и перисторассеченные листья, а во втором – пальчатолопастные, пальчатораздельные, пальчаторассеченные. Также и сложные листья бывают перисто- и пальчатосложные.