Лист – это орган растения, который прежде всего помогает улавливать свет и производить питательные вещества в процессе фотосинтеза. Он также участвует в газообмене и испарении воды, а его форма и строение приспособлены к условиям, в которых растёт растение. У одних растений листья широкие и плоские, у других превращены в иголки, чешуйки или колючки.
Основные части листа
У типичного листа есть широкая плоская часть – листовая пластинка. Она обращена к свету и образует большую поверхность, на которой размещаются клетки с хлоропластами. Пластинка может быть цельной, иметь зубчатый край, вырезы или состоять из отдельных листочков. Форма края и жилок часто помогает различать виды растений, но по одному листу не всегда можно точно определить вид.
Многие листья соединены со стеблем черешком. Он удерживает пластинку и проводит между ней и стеблем воду и растворённые вещества. Если пластинка прикрепляется непосредственно к стеблю, лист называют сидячим. У некоторых видов у основания черешка есть маленькие выросты – прилистники; их форма и роль зависят от растения.
По листу проходит центральная жилка, от которой отходят более мелкие ответвления. Внутри жилок находятся проводящие ткани. Ксилема доставляет воду и минеральные вещества от корней, а флоэма переносит продукты фотосинтеза к другим частям растения. Жилки одновременно укрепляют пластинку, словно тонкий каркас. Подробнее о растениях и их разнообразии можно прочитать в статье об интересных фактах о растениях.
Как лист участвует в фотосинтезе
В клетках листа, особенно в его внутренней ткани, есть хлоропласты с пигментом хлорофиллом. Он поглощает часть энергии света. Используя эту энергию, растение превращает воду и углекислый газ в органические вещества, которые служат материалом и источником энергии для роста. В процессе выделяется кислород.
Лист не работает отдельно от всего растения. Вода поступает через корни и движется вверх по проводящим тканям, углекислый газ приходит из воздуха, а созданные в клетках сахара распределяются по организму. Растение расходует часть продуктов сразу, а другую может преобразовать и запасать. Поэтому состояние листьев связано с работой корней и стебля.
Фотосинтезу нужны свет, вода, углекислый газ и работающие клетки. Если условия меняются, интенсивность процесса может снижаться. Например, в сильную засуху растение ограничивает потерю воды и может закрывать устьица, но вместе с тем через них поступает меньше углекислого газа. Это один из компромиссов между получением веществ и сохранением влаги.
Газообмен и вода
На поверхности листа есть маленькие отверстия – устьица. Через них углекислый газ попадает внутрь, а кислород и водяной пар могут выходить наружу. Устьица окружены специальными клетками, которые меняют свою форму и регулируют, насколько отверстие открыто. Обычно особенно много устьиц находится на нижней стороне листа, хотя расположение зависит от вида и условий среды.
Выход воды через листья называется транспирацией. Вода испаряется с поверхности внутренних клеток и покидает лист через устьица. Этот процесс помогает движению воды от корней вверх, но при засухе чрезмерная потеря влаги опасна. Поэтому растения приспособились к жаре и сухому климату разными способами: уменьшением площади листа, плотной кожицей, волосками или изменением времени активности устьиц.
Растения влажных мест могут иметь крупные тонкие листья, а в сухих условиях встречаются мелкие листья или колючки. Иголки хвойных деревьев тоже являются видоизменёнными листьями. Их узкая форма уменьшает поверхность, с которой испаряется вода, а защитный слой помогает переживать холод и ветер. Разные решения отражают разные условия, а не делят листья на «лучшие» и «худшие».
Простые и сложные листья
Если лист имеет одну цельную пластинку, его называют простым. На ней могут быть зубцы и глубокие вырезы, но они не разделяют пластинку на самостоятельные листочки. У сложного листа общая ось несёт несколько отдельных листочков. Например, лист рябины составлен из нескольких небольших частей, прикреплённых к одному черешку.
На первый взгляд листочки сложного листа можно принять за самостоятельные листья. Для определения важно посмотреть, где расположены почки: обычно почка находится у основания всего листа, рядом со стеблем, а не у каждого листочка. Это помогает понять, как растение организует побеги и какие структуры считать частями одного листа.
Некоторые листья изменились настолько, что выполняют дополнительные или иные задачи. У кактусов они превратились в колючки, а у некоторых растений служат для привлечения опылителей или защиты. У насекомоядных растений листья могут участвовать в ловле добычи, хотя основную энергию такие растения всё равно получают благодаря фотосинтезу.
Почему листья меняют цвет и опадают
Осенью у многих листопадных деревьев постепенно разрушается хлорофилл. Зелёный цвет становится менее заметен, и проявляются другие пигменты, которые уже находились в листе или образуются в этот период. Разные условия погоды и особенности видов влияют на оттенок. Подробное объяснение есть в материале о том, почему листья осенью меняют цвет.
Перед зимой листопадное дерево забирает часть полезных веществ из листьев и образует слой отделения у основания черешка. В результате лист падает, а место его прикрепления постепенно защищается. Так дерево уменьшает площадь, через которую теряет воду, когда почва промёрзла и корням труднее её получать. О причинах сезонного опадания подробнее рассказывает статья почему деревья сбрасывают листья.
Не все растения сбрасывают листья одновременно или ежегодно. У вечнозелёных видов старые листья постепенно заменяются новыми, но крона остаётся зелёной. Некоторые листья живут всего несколько недель, другие – несколько лет. Срок зависит от вида растения, климата и того, какие затраты связаны с созданием и поддержанием листовой ткани.
Коротко
Лист – орган растения, который улавливает свет, участвует в фотосинтезе, регулирует газообмен и помогает управлять движением воды. Пластинка, жилки и черешок выполняют взаимосвязанные задачи, а форма листа зависит от вида и среды. Иглы, колючки и осенние листья показывают, насколько разнообразными могут быть видоизменения этого органа.
