Виды листьев растений и их основные функции

Для чего растениям нужны листы — какую функцию выполняют

Структурно любой лист состоит из:

• листовой пластинки;
• черешка (помогает растениям ориентироваться относительно солнечных лучей);
• основы.

Листовая пластина также состоит из:

• основы;
• средней жилки;
• боковых жилок;
• края листовой пластинки;
• верхушки листовой пластинки.

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.

В большинстве случаев он осуществляется фотоавтотрофами – зелеными растениями и некоторыми бактериями.

Фотосинтез осуществляется с помощью ряда пигментов. Существует 3 основных класса пигментов:

• хлорофиллы (основные пигменты фотосинтеза, зеленого цвета);
• каротиноиды (желтые или оранжевые пигменты);
• фикобилины (пигменты цианобактерий и красных водорослей).

Значение фотосинтеза, с точки зрения биологии:

1. Кислород, который формируется в процессе, собирается в атмосфере и поддерживает существование всех аэробных организмов.
2. Усвоенная солнечная энергия аккумулируется в форме химической энергии созданных органических соединений. Потом эта энергия в огромных запасах существует в виде полезных ископаемых, нефти, газа, торфа, семян, плодов.
3. В течение длительного времени именно растения активно использовались для фотосинтеза, что способствовало разрушению «парникового эффекта» и общего снижения температуры на Земле до нынешних значений.

Кроме этого, лист выполняет целый ряд жизненно важных функций всего растения:

• транспирацию;
• газообмен;
• вегетативное размножение;
• опорную функцию (усики);
• защитную функцию (колючки);
• питательную функцию (у насекомоядных растений);
• удаление отдельных продуктов метаболизма (во время листопада).

Виды листьев растений

Классификация листьев отличается своей сложностью и многообразием критериев. Их различают по таким главным особенностям:

• количеству листовых пластин (простые и сложные);
• очертаниям пластины;
• форме целостной пластины;
• форме основы;
• форме верхушки;
• форме черешка;
• типу жилкования;
• схеме прикрепления листка ко стеблю.

Простые и сложные разновидности

Листовые пластинки делятся по разновидности на:

• простые: имеют одну пластинку;
• сложные: имеют две и больше пластинок.

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.

Простые листья разделяют на:

• целостные (липа);
• расчлененные (клен, дуб).

Степень и характер расчленения простых листов

Степень расчленения – это глубина надреза или выемок листовой пластины. По степени расчленения различают такие формы:

• лопастные – надрез от 1/3 до 1/2 полупластинки;
• раздельные – надрез от 1/2 до 2/3 полупластинки;
• рассеченные – более 2/3 полупластинки.

По характеру расчленения выделяют такие разновидности:

• тройчатая;
• пальчатая;
• перистая.

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:

• тройчатосложные (ежевика, земляника);
• пальчатосложные (конский каштан, люпин);
• непарноперистые (рябина, роза, белая акация);
• парноперистые (горох, желтая акация).

Разнообразие листьев по внешнему строению

По очертанию пластинки

По внешнему очертанию пластинки (его края) выделяют такие общие разновидности:

• цельнокрайний;
• зубчатый;
• пильчатый;
• городчатый;
• ресничный;
• выемчатый;
• струговидный;
• волнистый.

По форме целостной пластины

В общем плане обращают внимание на такие особенности:

• соотношение ширины и длинны пластинки;
• как располагается наиболее широкая часть (посредине, выше или ниже средины).

Выделяют такие классы (соответствующие номера и буквы отображаются на картинке ниже):

• плоская пластинка:
  • (а) симметричные верхняя и нижняя часть листа (круглый - 1, эллиптический - 2, продолговатый -3, ланцетный - 5, заостренный - 4);
  • (б) боковые стороны симметричны (яйцевидный - 6, треугольный - 7, лопатообразный - 8, линейный - 9);
  • (в) боковые стороны не симметричны (трапециобразный - 10, косой - 11);
• неплоская пластинка:
  • (г) листья более-менее жесткие, длинна больше ширины (иглообразный - 12, шилообразный - 13);
  • (д) листья мясистые, сочные, форма разнообразна (трубчатый - 14).

По форме основы:

• округлая;
• сердцеобразная;
• стрелообразная;
• копьеобразная;
• клинообразная;
• неравносторонняя.

По форме верхушки:

• тупой;
• острый;
• заостренный;
• остроконечный;
• выемчатая;
• усообразная.

По форме черешка

• цилиндрический;
• полуцилиндрический;
• ребристый;
• плоский;
• крылатый;
• желобчатый.

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:

• дуговое – жилки размещены бочкообразно, а возле основания и на верхушке листа они сближены (тюльпан, подорожник);
• параллельное – жилки размещены параллельно по длине листа (злаки);
• сетчатое (в т.ч. пальчатое, сетчато-пальчатое и перистое) – от центральной жилки выходят более мелкие, боковые, создавая сетку (яблоня, крапива, клен);
• вильчатое (дихотомичное)– раздвоенное деление жилок;
• веерное (или перистодуговидное) – жилки отходят от общего основания.

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:

• длинным черешком;
• коротким черешком;
• сидячий;
• пронзенный;
• сросшимися основаниями противоположных листьев;
• низбегающий;
• влагалищный.

Виды листорасположения

Существуют 4 основных типа листорасположения:

• поочередное или спиральное – от узла растет один листок (пшеница, яблоня, береза), самое распространенное жилкование;
• супротивное – от узла растут два расположенных противоположно листа (мята, шалфей, калина, сирень);
• мутовчатое или кольчатое –от узла растет три или больше листов (олеандр);
• собраны в розетку – существует пучок листьев относительно общего центра.

Транспирация листьев и её виды

Биология рассматривает транспирацию как жизненно необходимый процесс для растения, поскольку он обеспечивает:

• постоянное движение воды через корни, стебли и листья;
• регуляцию температурного и водного режима растения;
• предотвращение перегревание растения;
• разгрузку проводной системы растения от переизбытка воды.

Транспирационный коэффициент – это эффективность использования воды растением, которое измеряется количеством воды (в граммах), использованной для построения 1 г сухого вещества.

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:

• биологические особенности растения;
• температура почвы, воздуха, тела растения (если она выше +30-35 °C, устьица могут закрыться);
• влажность воздуха;
• общие условия роста растения;
• освещение (чем лучше освещение, тем интенсивнее транспирация);
• концентрация углекислого газа (повышение влияет на закрытие устьиц в большинстве растений);
• потеря растением воды (если тургор критически низкий, то щель устьица уменьшается).

Виды транспирации:

1. Устьичная – испарение происходит через устьице. Данный тип транспирации имеет почти одинаковую скорость испарения с поверхностью чистых вод.
2. Кутикулярная – испарение происходит через всю поверхность растения. Имеет особое значение при засухе и для развития молодых растений. Для старых растений транспирация становится актуальной после разрушения кутикулы. Чем толще слой кутикулы, тем растение теряет меньше воды.