
Для начала разберемся с развитием и видоизменениями листьев.
Первым делом на конусе нарастания побега экзогенно появляется зачаток листа. У него вид овального бугорка и размещается он ниже, чем верхушка побега. Благодаря тому, что клетки зачатка способны делиться во всех направлениях, лист растет и в толщину, и в высоту. Лист становится плоским после того, как останавливается рост в толщину.
У зачатка листа есть две части:
Рост верхушки зачатка листа ограничен по времени и не продолжается долго. После того, как верхушка листа перестает расти, основание растет дальше. Если говорить более научными словами, то акропетальный рост прекращается, а базипетальный — начинается. Как результат, верхушечная меристема останавливается в росте, а вставочные меристемы начинают развиваться.
Листовая пластинка и черешок развиваются из верхней части зачатка листа, а лист и прилистники — из нижней. Заложение частей листа может иногда формироваться в почке. В таком случае разрастаются уже заложенные части и происходит дифференциация их анатомических структур. В последнюю очередь происходит разрастание черешка.
Не у всех листьев есть черешок.
Пластинка листа увеличивается в размерах равномерно. Практически у всех растений листья моносимметричен. Каждый лист отличается наличием двух поверхностей: дорзальной (спинной) и вентральной (брюшной).
Спинная поверхность в почке размещается внутри и примыкает к стеблю, а если лист уже развитый, то вверху. С брюшной поверхностью все наоборот: в почке она находится снаружи, а в развитом листе — внизу.
Условия произрастания растения непосредственно влияют на видоизменение листа. Также метаморфозы листа зависят от приспособленности растений к определенным функциям. Самые очевидные метаморфозы листьев — чешуйки, колючки, усики, филлодии, нарастание волосков на листе и др.
Фунцкии колючек — обеспечение меньшего испарения влаги (как у кактусов в пустынях) и защита от животных. На стебле растения колючки размещаются в разных местах: у барбариса — под листом, у боярышника — в пазухе листа.
Кактус в этом плане вообще уникальный: у него сама листовая пластинка превратилась в колючку.
У астрагала видоизменение в колючку произошло с рахисом сложного листа, у акации — с прилистником.
Если посмотреть на лианы, то их побеги приспособились для опоры с целью занять удобное положение в пространстве. Практически такое же видоизменение произошло с листьями гороха, которые превратились в усики — за счет цепкости они помогают растению двигаться.
Некоторые видоизменения выполняют функцию накопления питательных веществ — это чешуйки луковичных растений. Кроме того, покрывные чешуйки почек, луковиц, корневищ выполняют еще и защитную функцию.
У некоторых растений как метаморфозы листьев появлись ловчие аппараты. Речь идет о насекомоядных растениях. Они имеют вид и форму кувшинок, урночек, захлопывающихся липких пластинок.
Клейкие волоски росянки обеспечивают питание растения. Когда насекомое попадает на липкую поверхность, листочек закрывается, и насекомое начинает разлагаться под действием ферментов.
Видоизменение росянки и подобных растений связано с произрастанием в почвах с дефицитом минеральных веществ.
У эпифитных растений влажных тропических лесов появились мешковидные видоизменения. Эти метаморфозы предназначены для накапливания воды и гумуса. В результате в листьях происходит формирования придаточных корней, которые обеспечивают растения влагой.
Если говорить о филлодиях, то они покрывают побеги плауна и представляют собой выросты на стебле. Есть несколько вариантов филлодий: зеленые, способные к фотосинтезу, и со спорангиями в виде мешочков на себе, в которых формируются споры. Филлодии есть и у акации. Ее черешок — это плоское листоподобное образование.
Когда на листьях встречается волосяной или восковой налет, то можно говорить о том, что такие листья способны удерживать влагу и замедлять процесс испарения. Благодаря блестящей поверхности листа, фикус отражает солнечные и световые лучи, поэтому растение медленнее испаряет влагу.
У некоторых растений по краям расположены зубчики, которые служат для выражения протекания транспирации и фотосинтеза. Возникает конденсация и появляется роса.
У растений есть специальные яды, феромоны, аромомасла, кристаллизованные минералы, которые вырабатываю листья: с их помощью растения отпугивают вредителей.
За счет лепестков облегчается процесс опыления насекомыми.
Все видоизменения важны, так как помогают растению приспособиться к окружающей среде и быть устойчивым к неблагоприятным условиям.
Расположение листьев на стебле также называется филлотаксисом.
Филлотаксис — порядок расположения листьев на стебле, который демонстрирует симметрию в структуре побега.
Типы листорасположения определяются порядком заложенных листовых зачатков на конусе нарастания, хотя изначально кажется, что листья располагаются хаотично. Так как почти у всех растений листья размещаются на ветвях и стеблях, то можно выделить общие правила их расположения.
Вот основные типы расположения листа:
В случаях, если на стеблях с кольчатым расположением литься сидят друг на друге, то они образуют несколько вертикалей и параллельные между собой линии — их называют ортостихи;
В каждом многочленном расположении за исключением главной спирали есть второстепенные и более крутые спирали — это парастихи;
Листовая мозаика — расположение листьев растений в одной плоскости, при котором обеспечивается минимальное затемнение одного листа другим.
При таком расположении листья направляются перпендикулярно лучам света. Происходит это из-за того, что черешки и листовые пластинки растут неравномерно: все они тянутся к свету и стараются заполнить каждый освещенный промежуток.
Образование листовой мозаики может произойти вне зависимости от типа листорасположения: при супротивном, розеточном, мутовчатом или очередном.
Листья на побегах располагаются не хаотично, а в определённом порядке, благодаря чему достигается оптимальный доступ к солнечным лучам. Прикрепление листьев к побегу происходит в специальных местах, которые называются узлами, и этому процессу присущи свои закономерности. Одним из вариантов расположения листьев на стебле является супротивное листорасположение.
Для каждого растения характерны свои индивидуальные особенности: размеры, форма листьев и цветов. Один из важных систематических признаков — листорасположение, которое определяется порядком закладки зачатков листа в районе конуса нарастания.
По мере роста стебля листья располагаются на нём в определённом порядке. Главная их задача — разместиться на стебле таким образом, чтобы обеспечить растению максимальный доступ к солнечному свету.
Листья появляются на стебле по спирали, как по часовой стрелке, так и против неё, под определённым углом расхождения. Почки следуют друг за другом, расходясь точно по спирали. При этом была обнаружена математическая закономерность, получившая название последовательности Фибоначчи и ограниченная окружностью в 360°.
Согласно этой закономерности, листья на побеге могут располагаться по два и три на один оборот, по пять — на два оборота, по восемь — на три и так далее.
Более распространённая характеристика листорасположения включает три вида:
Супротивный тип характеризуется наличием двух листьев в узле, расположенных перекрёстно-попарно. Это значит, что каждый последующий узел на стебле повёрнут относительно предыдущего на угол 90°, либо двумя рядами, без поворота узлов. Допускается и расположение рядов без поворотов. В результате образуется своеобразная мозаика, которая позволяет растению использовать максимальное количество света.
Супротивные листья характерны для представителей следующих семейств:
Несмотря на то, что расположение листьев является наследственным признаком, он во многом зависит от среды обитания, а также может меняться в процессе роста растения. Из-за неравномерности роста стебель может скручиваться вокруг своей оси. Чтобы сохранить симметрию размещения листьев, черешки могут изгибаться и поворачивать листья так, что исходная форма листорасположения уже не сохраняется.
Главная задача при размещении листа на стебле — обеспечение максимального количества света всему растению. При супротивном типе два листа на одном узле расположены друг напротив друга. Такое листорасположение характерно для представителей жимолостных, губоцветных, гвоздичных семейств. В докладе по биологии для 6 класса можно рассказать, что такое супротивное расположение листьев на примерах.