Растения имеющие видоизменение листа

57. Листовая серия. Анизо- и гетерофиллия. Видоизменения листьев.

Листья неодинаковы не только у разных растений, но и в пределах одного и того же растения. Первые листовые органы проростка – семядоли, как правило, и по форме, и по размерам отличаются от всех последующих листьев. Следующие за семядолями листья проростка и молодого растения образуют листовую серию, в которой иногда наблюдается лишь постепенное увеличение размеров листьев, а иногда – очень резкие изменения их формы в сторону усложнения. Разнообразие форм листьев на одном и том же растении в пределах срединной формации носит название гетерофиллии (разнолистности). Подобные различия могут быть связаны не только с возрастными изменениями, но и с влиянием внешних условий. Это особенно хорошо выражено у водных растений, побеги которых имеют погруженные и надводные части, например стрелолист, поручейник, водяной лютик. Подводные листья этих растений, лентовидные или многократно нитевидно рассеченные, отличаются от надводных – цельных или лопастных. Анизофиллией называют различия в форме и размерах ассимилирующих листьев на одном и том же узле побега (при супротивном или мутовчатом листорасположении). Чаще всего анизофиллия наблюдается у плагиотропных побегов древесных и травянистых растений. Разница размеров обусловлена действием силы тяжести и различием в освещенности верхней и нижней стороны побега. Причины, приводящие к появлению видоизменений листьев, могут быть различными. Главной из них являются условия произрастания. Так, растения влажных тропических лесов (фикус, бегония, филодентрон) имеют крупные листья, испаряющие много воды. Листья же растений большинства засушливых мест обитания приспособлены к уменьшению испарения. Например, у кактуса листья превратились в колючки, а у побегов начинает преобладать функция запаса воды. Растения с такими побегами называют суккулентами (лат. суккус — сок, сочный). У суккулентов вода может запасаться в стеблях (стеблевые суккуленты) или в листьях (листовые суккуленты).

Видоизменение листьев

Функции видоизмененных листьев

Закрепление лазающего стебля

Запасание питательных веществ

Уменьшение испарение влаги, защита от поедания животными

Кактус, верблюжья колючка, барбарис

Ловчие аппараты насекомоядных

Улавливание и переваривание насекомых

Росянка, непентес, венерина мухоловка

У тех растений, которые растут у водоемов, к примеру, тростника обыкновенного, наблюдается так называемый «эффект лотоса». Это проявляется как крайне низкая смачиваемость поверхности листьев этих растений. При попадании воды на листья или лепестки данных растений формируются шарообразные капли, которые стекая с листа, увлекают за собой грязь и пыль, тем самым очищая поверхность листовой пластинки. Появление этого эффекта обусловлено особенностями микроскопического строения листа растений рода Лотоса. Многие лиственные деревья имеют сильно изрезанные листья, например, клен. Это приспособление позволяет противостоять сильным порывам ветра. Растения, произрастающие в засушливом климате, имеют множество приспособлений для выживания в неблагоприятных условиях. Это волосяной покров на листьях, который способен удерживать влагу и препятствовать ее испарению. Такую же функцию выполняет восковой налет на листовой пластинке некоторых видов растений. Блестящая поверхность крупных уплощенных листьев фикуса из семейства Тутовых имеет свойство отражать солнечный свет. Это растения родом из Юго-Восточной Азии, где климат засушливый и жаркий.

Источник

Видоизменение листьев: причины и примеры в природе

Лист – обязательный вегетативный орган подавляющего большинства растительных организмов. Впервые мы знакомимся с его строением, изучая высшие споровые растения – мхи, имеющие листостеблевые формы.

К таковым относятся, например, сфагнум и кукушкин лен. Являясь боковыми частями побега, листья обычно состоят из листовой пластинки и черешка, которым крепятся к стеблю. Они выполняют важнейшие функции: служат главными органами, осуществляющими фотосинтез, транспирацию (испарение воды) и дыхание. Если же по каким-то причинам эти вегетативные органы вынуждены принимать на себя еще и другие функции, то у растения происходит видоизменение листьев. В нашей статье мы и будем выяснять, какие же условия приводят к возникновению нетипичного строения и особых свойств листовых пластинок у высших споровых, голосеменных и цветковых растений.

Влияние абиотических факторов на морфологические признаки организма

Условия среды обитания – это мощные формообразующие силы, способные коренным образом изменить внешнее строение как растений, так и животных. Возникающие у них адаптации носят приспособительный характер и были хорошо изучены еще Ч. Дарвином. Ученый считал их появление результатом действия борьбы за существование – одного из движущих факторов естественного отбора. Именно с такой позиции и объясняет современная биология видоизменение листьев, наблюдающееся у некоторых биологических видов. Всем известны примеры, иллюстрирующие особенности строения организмов-ксерофитов. Вынужденные обитать в среде, где лимитирующим фактором является вода, растения южных степей, полупустынь и пустынь имеют низкий коэффициент транспирации.

Он объясняется уменьшением испаряющей площади листовых пластинок. В конце концов видоизменение листьев достигает у ксерофитов такого уровня, что они превращаются в колючки, например у саксаула или кактусов. Переход листьев в чешуи, потерявшие способность к фотосинтезу, у хвощей имеет ту же причину.

Как листья выполняют опорную и защитную функцию

Из курса ботаники известно, что механическими свойствами обладают такие части растения, как корень и стебель. Ткани листовой пластинки не имеют достаточно развитой системы укрепляющих элементов, за исключением разве что сосудисто-волокнистых пучков, расположенных в жилках. Однако для некоторых растительных видов с вьющейся формой стебля и слабым, поверхностным типом корневой системы присуще особое строение листа. Видоизменение листьев, например, у гороха посевного выражается в появлении усиков, выполняющих опорную функцию и фиксирующих стебель в пространстве. Свойство защиты от неблагоприятных условий характерно для сухих листьев — чешуй у луковиц или почек цветковых растений, прикрывающих собой нежные зачаточные листья.

Насекомоядные растения

Экзотические представители флоры: непентес и росянка — питаются гетеротрофно, как животные. Видоизменение листьев у них связано с новыми функциями: ловить и далее переваривать мелких насекомых, прилипших к стенкам листовых пластинок. Они покрыты клейкими волосками-ловушками, крепко удерживающими жертву. Интересно, что растения-хищники обычно обитают на почвах с низким содержанием азота, недостаток которого они с лихвой восполняют за счет полученных животных белков.

Примеры видоизменения листьев голосеменных и цветковых растений

Всем известен тот факт, что представителей класса Хвойные легко узнать по игольчатому строению их листьев, называемых хвоей. Она имеет малую поверхность и глубоко залегающие устьица, зимой закрывающиеся слоем воска. Все это помогает сосне, лиственнице, кедру свести к минимуму потерю воды в холодный период. Цветковые растения, например такие, как алоэ и молодило, сберегают влагу иначе. Их листья, наоборот, становятся мясистыми и сочными резервуарами, в которых вода сохраняется весь год.

Некоторые виды покрытосеменных форм (кактусы, акация, барбарис) свои листья- колючки применяют в качестве оружия. Оно защищает растение от механических повреждений или поедания животными. Можно привести много примеров, иллюстрирующих видоизменение листьев у различных биологических видов, формирующих современную флору Земли. Все они являются разного рода адаптациями, направленными на выживание растений в различных условиях среды обитания.

Источник

39. Видоизменения листьев.

Видоизменения (метаморфозы) листьев — выработанные в ходе эволюции необратимые изменения формы листьев в результате приспособления органов растения к условиям среды обитания (т. е. с выполнением листьями новых функций).

1. Колючки — одно из наиболее часто распространенных видоизменений; они служат защитой от поедания животными. При этом лист либо целиком превращается в колючку (кактусы, молочаи, барбарис, белая акация, верблюжья колючка), либо в колючку превращается его часть (бодяк, чертополох, падуб).

2. Усики (у сложных листьев некоторых видов растений) цепляются за опору, вынося весь побег к свету. При этом в усик могут превращаться либо верхние листочки сложного листа (горох, вика), либо весь лист целиком, а функцию фотосинтеза выполняют прилистники (некоторые виды чины).

3. Запасающую функцию выполняют сочные чешуи луковиц (лук, чеснок), листья алоэ, кочана капусты.

4. Кроющие чешуи почек защищают нежные зачаточные листья и конус нарастания от неблагоприятных условий внешней среды.

5. Ловчие аппараты обеспечивают жизнь насекомоядных растений на болотах в условиях недостатка азота и других элементов минерального питания. Листья таких растений изменились до неузнаваемости, превратившись в ловушки (венерина мухоловка), кувшинчики (непентес). Листья некоторых растений своими блестящими, ярко окрашенными капельками на волосках привлекают муравьев, мух, комаров, других мелких насекомых; выделяющийся при этом сок содержит пищеварительные ферменты (росянка).

40. Генеративные органы растений. Цветок

Генеративные органы. К ним относятся цветки, плоды и семена. Это органы, с помощью которых происходит семенное размножение растений.

Цветок – это генеративный орган растений, представляющий собой видоизмененный спороносный побег. Образуется только у покрытосеменных. Большинство цветков развивается на цветоножке. Если ее нет, то цветок называют сидячим. Строение цветка: Цветоложе – осевая часть цветка, представляющая собой расширенный участок стебля. Чашелистики – произошли из листьев, все чашелистики цветка образуют чашечку. Лепестки – произошли из тычинок, все леместки образуют венчик. Тычинки. Пестики.

В случае простого околоцветника чашелистики и лепестки не выделяют, считают, что околоцветник представлен листочками околоцветника (лилия, тюльпан). Если присутствуют чашелистики и лепестки, то околоцветник называют двойным (вишня, шиповник). Цветки могут быть обоеполыми (присутствует пестик и тычинки) и однополыми (в женских цветках только пестик, в мужских – только тычинки). Если однополые цветки располагаются на одном и том же растении, то растение называется однодомным (тыква, огурец, кукуруза). Если однополые цветки расположены на разных растениях (на одном – только женские, на другом – только мужские), растение называется двудомным (облепиха, тополь, ива, крапива).

Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник состоит из двух половинок, каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда, в которых мейозом образуются микроспоры. Из них образуется мужской гаметофит (пыльцевое зерно или пылинка), состоящий всего из двух клеток: генеративной и вегетативной. В дальнейшем из генеративной клетки образуются мужские гаметы – спермии.

Пестик состоит из: рыльца, столбика и завязи. Завязь пестика содержит один или несколько семязачатков. В семязачатке происходит мейоз и возникает 4 гаплоидные мегаспоры, 3 из них погибает, а оставшаяся образует зародышевой мешок (женский гаметофит). В нем содержатся 8 ядер (или клеток): яйцеклетка и две синергиды на одном полюсе; два ядра (в центре), которые сливаются и образуют центральное ядро (или клетку); три клетки-антиподы на противоположном полюсе.

Источник