Какое значение видоизмененных листьев в жизни растений

§ 8. Влияние факторов среды на строение листа

Подробное решение Параграф § 8 по биологии для учащихся 6 класса, авторов Пасечник В. В. 2014

1. Что изучает экология?

Экология — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.

2. Какие факторы среды могут оказать влияние на растение?

На растение могут оказать влияние следующие факторы среды: влажность, освещение, температура, воздух, ветер и др.

3. Вспомните, какие различия имеют одуванчики, растущие на открытом месте при недостатке влаги и в тени на хорошо увлажнённой почве.

У одуванчика, который растёт на открытом месте, т.е. там много света и при этом листья у одуванчика будут 15-20 см, а у одуванчика, который растёт в тени, будут в 2 раза, а то и в 3 раза длиннее.

Вопросы

1. Можно ли по внешнему виду различить растения влажных мест и засушливых районов?

Листья растений засушливых мест невелики по размеру и имеют приспособления, уменьшающие испарение. Это густое опушение, восковой налет, относительно небольшое число устьиц и др. У некоторых растений, например у алоэ, агавы, листья мягкие и сочные. В них запасается вода.

2. Докажите, что строение листа связано с условиями обитания растений.

У болотных и прибрежных растений листья широкие и сочные (аир, калужница), у водных содержат воздухоносные полости, чтобы плавать на поверхности (кувшинка, стрелолист). У растений степей листья опушенные или покрыты восковым налетом, узкие или мелкие, чтобы снизить испарение влаги. У растений полупустынь и пустынь листья или толстые, сочные, запасающие влагу (молодило, очитки), или превращены в колючки (кактусы, молочаи). У растений верхнего яруса листья более светлые, а у теневых – темно-зеленые, т. к. содержат больше хлорофилла в связи с недостатком света.

3. Почему у плавающих листьев водных растений устьица расположены только на верхней стороне листа, а у погружённых в воду листьев устьиц совсем нет?

Устьица могут быть только с той стороны листа, которая соприкасается с воздушной средой. В противном случае вода бы поступала через них в лист, а он бы сгнил.

4. Каково значение видоизменённых листьев в жизни растений? Приведите примеры таких листьев.

В процессе приспособления к условиям окружающей среды листья у некоторых растений видоизменились потому, что стали играть роль, несвойственную типичным листьям. Например, у барбариса часть листьев видоизменилась в колючки. Превратились в колючки и листья кактусов. Они испаряют меньше влаги

и защищают растения от поедания травоядными животными.

У гороха верхние части листьев превращены в усики. Они служат для поддержания стебля растения в вертикальном положении.

Подумайте

Почему в кроне одного дерева световые листья сходны по строению с листьями растений открытых мест, а теневые — с листьями теневыносливых растений?

Эти листья похожи, т.к. сходно адаптируются к недостатку света.

Задания

Рассмотрите несколько комнатных растений. Постарайтесь определить, в каких условиях они произрастали на своей родине. На основании каких признаков вы сделали свой вывод?

Монстера – растение влажных мест обитания, т.к. листья крупные, с большим количеством устьиц.

Алоэ – растение сухих мест обитания, т.к. листья мягкие и сочные (в них запасается вода).

Кактус – растение сухих мест обитания, т.к. листья преобразованы в колючки, чтобы испарять меньше влаги.

Видоизменения листьев

Главными функциями листьев можно назвать фотосинтез и испарение воды. Чтобы выполнять эти функции наиболее эффективно, лист должен иметь форму пластинки, т. е. обладать большой поверхностью и быть тонким. Таковыми и являются листья большинства растений. Однако у некоторых растений листья в процессе эволюции видоизменились (претерпели изменения) и стали непохожими на обычные листья. Причина данного явления заключается в том, что листья начали выполнять другие функции, не связанные с фотосинтезом и испарением.

Листья ряда растений засушливых мест обитания видоизменились в колючки. Такие листья, с одной стороны, почти не испаряют воду, с другой стороны, защищают растения от поедания животными. Примером растений пустынных мест с колючками являются различные кактусы. Фотосинтез у них протекает в расположенных ближе к поверхности клетках толстого стебля. Также в стебле запасается вода. Таким образом, видоизмененные в колючки листья утратили обе свои главные функции (фотосинтез и испарение), но в замен стали выполнять защитную функцию.

Листья-колючки можно наблюдать не только у растений пустынь и полупустынь. Колючки есть у барбариса, кустов розы, шиповника и др. Однако у этих растений не все листья видоизменены в колючки, а только некоторые. При этом функция колючек здесь такая же как у кактусов — защита от поедания животными.

Листья других растений засушливых мест обитания приспособились к недостатку влаги иным способом. Так у алоэ и агавы листья видоизменились в толстые и сочные образования, в которых запасается вода. А чтобы уменьшить испарение такие листья покрыты восковым налетом, волосками, имеют меньше устьиц. В данном случае листья видоизменились так, что не утратили свои основные функции, при этом приобрели дополнительную — запасание воды.

Есть растения, у которых листья видоизменены в усики. Этими усиками растение цепляется за опору и удерживается в вертикальном положении. Примером растениями с усиками являются горох, чина, вика и другие бобовые. У гороха в усики превращены верхние части листьев.

В природе существуют насекомоядные растения. Их листья видоизменены в своеобразные ловчие аппараты . Когда насекомое садится на лист растения росянки, то приклеивается к нему, т. к. лист покрыт волосками, выделяющими вязкую массу. После этого волоски и сам лист сворачиваются. Внутри образовавшейся полости насекомое переваривается за счет выделяемых листом ферментов. Из насекомого росянка усваивает богатые азотом органические вещества. Именно из-за нехватки азота и других микроэлементов в местах своего обитания листья росянки приобрели столь специфическую функцию.

Еще одним видоизменением листьев являются чешуи. При этом чешуи бывают разными, т. к. выполняют различные функции. Например, у лука в луковице листья превращены в сочные чешуи, в которых откладывается запас питательных веществ. Другие чешуи покрывают почки. В этом случае они выполняют защитную функцию.

Видоизменение листьев растений

Каждая часть растения выполняет свои основные функции исходя из особенностей ее строения. А вот видоизменение листьев, как и других необходимых органов, позволяет им приобрести еще и дополнительные. Чаще всего они зависят от климата и условий произрастания.

Видоизменение листьев тропиков

Растения влажных экваториальных лесов узнать очень просто – по характерной форме и размерам их листовых пластинок. В тропическом климатическом поясе их древесные формы занимают господствующее положение, давая возможность для жизни только теневыносливым кустарникам и травам. Листовые пластинки таких растений необычайно крупные и широкие. Как объяснить подобное строение? Все дело в том, что одной из функций этой части является осуществление транспирации. Это процесс испарения воды с поверхности листа. Чем больше площадь пластинки, тем интенсивнее происходит газообмен с окружающей средой. А в условиях повышенной влажности это просто необходимо для предотвращения процессов гниения.

Колючки

Колючки – это также видоизменения листьев растений. Они характерны для тех из них, которые произрастают в засушливых и пустынных условиях. Все видели колючки кактуса. Это и есть его листья. В условиях недостатка влаги, когда процесс транспирации должен быть сведен к минимуму, это идеальное приспособление. С такой маленькой поверхности листовой пластинки и воды испарится совсем немного.

Однако колючки кактуса и акации – это различное видоизменение листьев. В чем отличие? У белой акации, боярышника, терна, барбариса и других подобных растений колючки представляют собой видоизмененные прилистники, а не сами пластинки. Их основной функцией является защита ароматных цветков и сладких плодов от поедания различными животными.

Хвоинки

Видоизменением листьев является и хвоя всех представителей отдела голосеменных растений. Все помнят детскую загадку о елочке – “зимой и летом одним цветом”. И вечнозелеными все хвойные растения во многом являются именно благодаря характерным видоизменениям листьев. На поперечном срезе они имеют округлую или ребристую форму. Такие листья имеют небольшую площадь, подобно колючкам кактусов. Их устьица, через которые происходит газообмен, погружены в покровную и основную часть листа. Это уменьшает уровень испарения воды. В зимнее время года эти образования и вовсе запечатываются воском, что сводит транспирацию практически к нулю. Поэтому в то время, когда все покрытосеменные сбрасывают листву на зиму, хвойные деревья и кустарники могут похвастаться пышным зеленым убранством.

Листья пустынных растений

Выжить в засушливых условиях растениям непросто. Чем обусловлены видоизменения листьев у этих растений? Им необходимо обладать такими особенностями строения, которые позволят выжить при резких перепадах температуры и недостатке влаги. Поэтому листья у них часто покрыты густым слоем волосков, или восковым налетом. Они защищают растения от чрезмерной потери влаги. Есть и другое приспособление. Многие виды засушливых экосистем накапливают запас воды в утолщенных, мясистых листьях. Примером такого видоизменения может служить алоэ, который часто разводят как комнатное растение, имеющее целебные свойства.

Усики

Чтобы рассмотреть особенности следующих органов, давайте вспомним, какие видоизменения листа встречаются у семейства бобовых. Побеги большинства из них длинные и тонкие, а плоды при созревании приобретают массу, которая не позволяет им удерживаться в вертикальном положении. А ведь оно является наиболее выгодным для продуктивного осуществления фотосинтеза. Какие видоизменения листа встречаются у гороха? Конечно же, это усики. Так видоизменяются отдельные пластинки из сложного листа. При их помощи растение цепляется за опору, и в результате слабый и тонкий стебель располагается в необходимом положении.

Чешуйки

Чтобы понять, почему почечные чешуи являются видоизменением листа, необходимо разобраться со строением луковицы. Рассмотрим его на примере обычного порея. Его луковица, несмотря на то что располагается под землей, является видоизменением надземной части растения – побега. Это легко доказать. Побег состоит из стебля, листьев и почек. Те же части есть и у луковицы. Ее плоский стебель называется донце. Вниз от него отходит пучок придаточных корней. Сверху располагаются несколько видов листьев. Молодые имеют зеленый цвет и вырастают из почек, расположенных на донце. Сочные и мясистые листья приобретают такой вид для того, чтобы запасать влагу. С ее помощью растения, у которых формируется луковица, под землей переносят засуху, низкие температуры и другие неблагоприятные явления. А от механических повреждений защищают внутреннее содержимое луковицы сухие чешуи, которые также являются видоизменением листьев.

Хищные листья

Видоизменение листьев бывает и очень опасным для других живых существ. Существует целая группа насекомоядных растений. Они способны и к осуществлению процесса фотосинтеза, т. е. являются автотрофами. Но если условий для его протекания нет, то они переходят к гетеротрофному способу питания. При помощи видоизмененных листьев они улавливают насекомых и переваривают их. Например, у тропического растения саррацении листья представляют собой воронку, окаймляющую ароматные нектарники. Они и привлекают насекомых. Приблизившись, жертва начинает скользить по краям воронки и оказывается в ловушке. Кроме того, листья также выделяют особые наркотические вещества, обездвиживающие насекомое любых размеров. Сверху воронки лист закручен в виде капюшона. Эта складка не позволяет дождю попадать внутрь, смешиваясь с пищеварительными ферментами.

К видоизменениям листьев относятся и подвижные щупальца росянки, на концах которых располагается липкая жидкость. Она привлекает насекомых, которые приземляются полакомиться и оказываются в ловушке.

Листовые почки

Все листья являются вегетативными органами. С их помощью осуществляется процесс бесполого размножения. Например, если отделить листочек узамбарской фиалки от взрослого растения и поместить в емкость с водой, через некоторое время он образует корень. Но у ряда растений процесс размножения происходит иначе. Так, у комнатного каланхоэ по краю листовой пластинки находятся почки, из которых самостоятельно развиваются молодые побеги. Они практически полностью сформированы: имеют небольшой корешок и листочки. Опадая, они прорастают в той же емкости, что и взрослое растение. Подобный процесс еще называют саморазмножением.

Значение видоизменений листьев растений велико. Эти приспособления повышают жизнеспособность и облегчают процесс адаптации. Благодаря видоизменениям листьев наземные растения смогли освоить различные климатические пояса, отличающиеся уровнем увлажненности, температурным режимом и свойствами почвы. Кроме фотосинтеза, транспирации и клеточного дыхания, видоизменения листьев позволяют им выполнять и другие важные функции: это защита от хищников и механических повреждений, регуляция газообмена и уровня испарения воды и гетеротрофное питание.

Источники:

http://resheba.me/gdz/biologija/6-klass/pasechnik/8
http://biology.su/botany/leaf-modifications
http://fb.ru/article/255537/vidoizmenenie-listev-rasteniy