Зачем растениям листья?

Лист является сложным органом, который имеет очень большое значение в жизни любого растения. Он выполняет следующие задачи:
  • газообмен, то есть удаление одних газов из растительного организма и поглощение других;
  • фотосинтез, когда благодаря особому строению в клетках вырабатывается кислород;
  • транспирация, то есть водный обмен.
Благодаря этим органам, растения задерживают питательные вещества и влагу, а у некоторых представителей растительного мира листья выполняют и другие функции:
  • вегетативное размножение, как у бегонии;
  • защиту растения, как у крапивы;
  • росянки или жирновки листья “охотятся”, то есть обездвиживают и высасывают добычу.

Из чего состоит лист?

На первый взгляд, обычный лист кажется чем-то сплошным. Но, например, у широколиственных растений кожицу можно рассмотреть даже без увеличительного стекла. Под микроскопом можно заметить, что даже у самого маленького листочка есть несколько частей, которые и определяют его свойства:
    • кожица, которую ботаники называют “эпидермис”;
    • ткань, благодаря которой происходит фотосинтез, она носит научное название “мезофилл”;
    • множество жилок – их как раз можно почти всегда рассмотреть без дополнительного увеличения;
    • устьица.
Рис. 1. Внутреннее строение листа
Рис. 1. Внутреннее строение листа

Покровный слой

Эпидермис – это покровная ткань. Как и любая кожа, она представляет собой клеточный слой, защищает организм от проникновения вредных веществ извне, а также способствует удалению лишней воды, иначе растение может загнить. Кожица покрывает лист и сверху, и снизу. При этом верхний и нижний слои выглядят по-разному. Она прозрачна, потому что ее образуют клетки, в которых совсем нет пигмента или его очень немного. Кожица кажется сплошной, однако, на самом деле это - сложное клеточное образование, в составе которого несколько типов клеток:
  • двигательные, второе их название – эпидермальные, они самые большие и их в листе больше всего;
  • защитные;
  • вспомогательные.
 Важно! У некоторых растений листья как будто смазаны воском – это дополнительная защита.
На эпидермальной ткани, как и на коже человека, есть поры, которые называются “устьица”. Каждую такую пору окружает компания защитных клеток, заполненных хлоропластом, и несколько вспомогательных без хлоропласта – их обычно бывает 2-4.

Что такое фотосинтез?

Если осторожно снять кожицу (для этого нужен специальный скальпель), то под ней можно увидеть следующий слой – мезофилл, он очень важен. В учебниках этот слой может носить иное название – хлоренхима. Именно в этой структуре синтезируется хлорофилл, который окрашивает листовую пластинку в зеленый цвет, а также происходит фотосинтез - образование кислорода и углекислого газа. Когда есть вода и углекислый газ, вещества соединяются под воздействием света, и в результате появляется органическое вещество - кислород. Это и является основной функцией мезофилла.

Световые и теневые части листа

Чаще всего мезофилл состоит из двух частей. Например, у папоротников, а также у покрытосеменных растений верхняя часть – плотная и толстая, клетки располагаются порой даже в пять слоев. Нижняя часть имеет губчатую структуру. Она тоненькая, всего в одну или две клетки. Сами клетки отличаются по форме. Это очень легко объяснить: для фотосинтеза важнее верхний слой, потому что он всегда находится ближе к источнику света, соответственно - процесс в нем идет гораздо интенсивнее. Губчатая структура важна для газообмена, поскольку поверхность ткани получается гораздо больше, чем когда клетки располагаются вплотную друг к другу.

Пустота между клетками

Если у вас достаточно сильный микроскоп, вы легко заметите и так называемые межклетники. Они есть и в других тканях листа. Те, что находятся в мезофилле, очень маленькие. Межклетники нужны, чтобы растительный организм мог поглощать углекислый газ. Размер определяется необходимостью движения влаги по капиллярам, которые сами по себе очень маленькие и тоненькие.
Важно! Толщина верхнего слоя мезофилла зависит от приспособления организма к тем или иным условиям. У светолюбивых растений верхний слой толстый, у тенелюбивых – очень тонкий.

Сосудистая система листьев

У листа есть и сосудистая ткань, у растения она состоит из жилок. Они тоже находятся в нижней части мезофилла. Жилкование индивидуально, оно очень напоминает то, как ветвится само растение.   По своему типу оно может быть:
  • дуговым или дуговидным;
  • перистым;
  • столбчатым;
  • радиальным;
  • пальчатым;
  • параллельным.
Несмотря на то, что “сосуды” выглядят простыми, в них вы тоже найдете два типа клеток, у которых – разные функции:
  • Одни - служат для того, чтобы проводить воду. Это ксилемы.
  • Через другие, получившие название “флоэмы”, проходят органические вещества.  Вот из них-то и состоит сердцевина листа.
Кстати, располагаются они почти всегда одинаково – снизу лежит флоэма, сверху – ксилема. Рис. 2. Внешнее строение листа
Рис. 2. Внешнее строение листа

Черешки и пластинки

Не у всех листьев можно, что называется, на глазок выделить те или иные части. Самое характерное строение – у покрытосеменных растений. Как правило, они все они имеют черешковое строение. Но, к примеру, листья клена и рябины, у которых практически одинаковое  внутреннее строение, внешне очень сильно отличаются. Если присмотреться, у них есть и общие части:
  • черешок;
  • листовая пластинка;
  • прилистники.
С помощью черешка лист крепится к ветке растения. Само место крепления черешка к ветке или стеблю называют влагалищем листа, а угол между ним и стеблем – пазухой. Прилистники – это парные придатки, они находятся по обе стороны от черешка. Листовая пластинка являет собой плоскую зеленую часть. Но эти части есть не у всех растений. Встречаются и различные видоизменения.

Внешние признаки

Для классификации растений существенную роль играет не столько внутреннее строение, сколько внешние признаки листа, то есть то, как выглядит край, какую форму имеет листовая полость, есть восковое или ворсистое покрытие на эпидермисе или нет. Листья – один из основных определяющих признаков, поэтому при классификации всегда обязательно вносят его описание. Листья бывают:
  • игловидные или шиловидные – у хвойных растений;
  • стандартные листья цветковых растений;
  • обверточные, как у трав;
  • плауновидные.
Важно и расположение листа на стебле:
  • очередные;
  • супротивное;
  • мутовчатое;
  • розеточное.
Если вы внимательно рассмотрите стебель с листьями, то увидите, что на месте, откуда растет лист, есть небольшое утолщение - узелок, а участки стебля между ними - это междоузлия. Очередное расположение еще называют спиральным - из каждого узелка растет один лист, сами утолщения располагаются на ветке по спирали. При супротивном расположении два листа растут из одного узелка и находятся строго друг напротив друга. Если в одном узле три листочка или больше, говорят о мутовчатом расположении, а если почти отсутствуют междоузлия и образуется круг, то о розеточном. Но то, как растут листья, не влияет на их строение, у них есть все группы тканей.

Простые и сложные листья

Листовые пластинки тоже очень сильно отличаются. Они бывают:
  • простые, у которых пластинка одна и черешок тоже один;
  • сложные – на одном черешке находятся несколько листочков;
  • пальчатые, или лапчатые – похожи на ладонь, у них пластинки расходятся из общей точки;
  • перистые, у которых пластинки растут вдоль черешка, кроме того, бывают двуперистые, трехперистые и надрезные.
Таким образом, лист - жизненно важный орган, который выполняет множество задач, необходимых для роста и развития растения. Он состоит из нескольких тканей, каждую из которых образуют клетки определенного вида. Это и позволяет растению легко приспосабливаться к окружающей среде. Наглядно понять строение листа вы сможете на примерах из предложенного видео.