Лист: будова, форми, життєдіяльність

Лист, листя – надзвичайно важлива складова частина більшості рослин, які ростуть на нашій планеті. Будучи частиною рослини саме листя відповідальні за здійснення важливого процесу фотосинтезу і транспірації (руху води через рослину, та її випаровування). Листя володіють високою пластичністю, мають найрізноманітніші форми і пристосувальні можливості. Яка будова листя, внутрішня та зовнішня, які найбільш поширені їх форми, як здійснюється їх життєдіяльність, про все це читайте далі.

Функції

Частково ми відповіли на це питання у вступі: будучи складним органом, лист має величезне значення в житті всякої рослини. З найбільш важливих завдань, які виконують листя можна відзначити:

• Фотосинтез, за допомогою якого здійснюється життєдіяльність листя, живлення рослин сонячною енергією, а заодно виробляється кисень.
• Транспірація – процес водного обміну, саме листя відповідає, як за вбирання вологи, необхідної рослині, так і за випаровування надлишків води.
• Газообмін – процес видалення одних газів з рослинного організму і поглинання інших.

Також у багатьох представників рослинного царства листя виконують й інші не менш важливі функції:

• Вегетативне розмноження за допомогою листя здійснюється у багатьох квітів, наприклад у бегонії.
• Засіб захисту, як наприклад у кропиви.
• У деяких «хижих» рослин листя навіть можуть полювати: знерухомлювати і висмоктувати здобич.

Зовнішня будова

Листю властиві різні розміри: від декількох міліметрів до 10-20 метрів (такі найдовші листи ростуть у пальм). Тривалість життя листя також може бути від декількох місяців аж до 15 років (у деяких тропічних рослин). Розмір і форма листя визначаються спадковими ознаками.

Що ж стосується зовнішньої будови листя, то всякий лист складається з листової пластинки, черешка (за винятком так званого «сидячого листя») та прилистка, характерного для ряду рослинних сімейств. Також листя можуть бути як простими (з одною листовою пластиною), так і складними (у яких листових пластин кілька).

Листова пластина – це розширена, як правило, плоска частина листа, відповідальна за функції фотосинтезу, газообміну, і транспірації, а часом і вегетативного розмноження.

Підстава листа (листова подушка) – це частина листа, що з’єднує його з стеблом. Саме тут розташовується утворна тканина, що дає зростання всьому листу.

Прилистки – це парні листоподібні утворення в підставі листа. Вони є не у всіх листочків, також можуть опадати при розгортанні листа або навпаки зберігатися. Прилистки захищають пазушні бічні бруньки.

Черешок – це звужена частина листа, яка з’єднує листову пластину з листовою подушкою і стеблом. Саме черешок відповідальний за ряд дуже важливих функцій у життєдіяльності листа: він орієнтує лист по напрямку до світла, є вмістилищем утворної тканини, за рахунок якої відбувається зростання листа. Також черешок має механічне значення для ослаблення ударів по листовій пластинці від дощу, вітрів, граду і т. д.

Ось так виглядає зовнішня будова листя на малюнку.

Внутрішня будова

Ще більш цікавим є внутрішня будова листя.

Будова шкірки

Верхня шкірка, вона ж епідерма являє собою покривну тканину на зверненій стороні листа. Часто вона покрита волосками, кутикулою, воском. Шкірка захищає лист від потенційно несприятливих впливів зовнішнього середовища: механічних пошкоджень, проникнення хвороботворних мікроорганізмів, висихання. Частина клітин шкірки щільно примикають одна до одної, що підвищує її захисні якості. Також всі клітини є прозорими, завдяки чому сонячне світло безперешкодно проникає всередину листа.

Так виглядає шкірка листа.

Інша частина клітин шкірки більш дрібна, саме в них знаходяться хлоропласти, що беруть участь у фотосинтезі і надають листю зелений колір. Цікаво, що ці клітини здатні змінювати свою форму, наближатися і віддаляться одна від одної. Самі ці клітини біологи назвали замикаючими, а щілину, яка утворюється між ними при їх віддаленні – продиховою. Продих відкривається в той момент, коли замикаючі клітини насичені водою. І, навпаки, при відтоці води з замикаючих клітин продих закривається.

Будова продиха

Саме через продих відбувається надходження повітря до внутрішніх клітин листа, через нього ж внутрішні газоподібні речовини, включаючи пари води, виходять назовні. Якщо рослині бракує води (наприклад, в жарку або суху погоду) продихи закриваються. Таким нехитрим чином, рослина захищає себе від висушування, так як водяні пари при закритих продихових щілинах не виходять назовні, а зберігаються у внутрішніх клітинах, продовжуючи живити рослину вологою.

Так схематично виглядає будова продиху.

Основна тканина

Під шаром шкірки розташована так звана стовпчаста тканина, клітини якої щільно прилягають одна до одної і мають циліндричну форму. Розташована з верхньої сторони листа (зверненої до світла) стовпчаста тканина також бере активну участь у фотосинтезі. Кожна клітина цієї тканини володіє хлоропластами, що додають листу зелений колір.

Ще далі, вже під шаром стовпчастої тканини знаходиться губчаста тканина, по суті це і є основна тканина листа. Клітини її мають округлу форму і розташовані пухко. Між ними утворюються вільні простори, названі міжклітинами, в яких збирається повітря, а також накопичуються пари води, що надходять сюди з клітин.

Товщина шару стовпчастої і губчастої тканини залежить від освітлення: в листі, що росте на світлі стовпчаста тканина розвинена сильніше губчастої, з точністю до навпаки ситуація у листя, які ростуть в тіні.

Крім всього цього листя ще володіють і провідною тканиною. Провідною тканиною називають основну тканину листа, пронизану жилками. Жилки – це такі провідні пучки, утворені з лубу і деревини, за якими здійснюється передача розчинів цукру з листя до всіх інших органів рослини. При цьому рух цукру всередині жилок йде по ситовидних трубках лубу, утворених живими клітинами. Ці клітини витягнуті в довжину і стикаються одна з одною короткими сторонами в оболонках з отворами. Через ці отвори розчин цукру переходить з однієї клітини в іншу. В цілому ситовидні трубки здатні передавати різні органічні речовини на досить великі відстані.

Будова жилок

Крім лубу до складу провідного пучка входить і деревина. По судинах листа рухається вода з розчиненими в ній поживними мінеральними речовинами. Вода і мінеральні речовини при цьому поглинаються рослинами з грунту за допомогою коренів. Потім по судинах деревини корисні речовини надходять в інші надземні органи, в тому числі і в клітини листя.

Прості і складні

Якщо лист володіє декількома листовими пластинами, то він є складним листом. Ось, наприклад, як виглядають деякі поширені форми складного листя

Самі листові пластини також можуть істотно відрізнятися, вони можуть бути, скажімо, пальчастими (схожими на долоню людської руки) або пір’ястими, у яких пластинки ростуть уздовж черешка. Також трапляються листя двуперисті, триперисті, надрізні і т. д.

Старіння і листопад

Як і всім живим організмам, листю властиво старіння, що веде до їх листопаду, відмиранню. У цьому полягає вічний природний ритм: старе листя повинно опасти, щоб на його місці народилися нові і молоді листочки. При старінні в листі сповільнюються всі процеси їх життєдіяльності, зокрема процес фотосинтезу. У старих листках відбувається руйнування хлорофілу, саме з цієї причини з настанням осені вони втрачають свій зелений колір, стаючи жовтими або червоними.

При опаданні листя всі цінні речовини з них переходять в інші органи, а сама рослина занурюється в зимову сплячку, щоб з настанням весни в черговий раз обзавестися новим листям.

Висновок

Лист – життєво важливий орган, що виконує безліч завдань для росту і розвитку рослини. Сам лист складається з декількох тканин, що дозволяють рослині пристосуватися до навколишнього середовища.

Рекомендована література та корисні посилання

• Лотова Л. И. Ботаника: Морфология и анатомия высших растений: Учебник. — 3-е, испр. — М.: КомКнига, 2007. — С. 221—261.
• Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. — М.: Дрофа, 2007. — 268, [4] с. — (Биологические науки: Словари терминов). — 3000 экз. — ISBN 978-5-358-01214-1.
• Фёдоров Ал. А., Кирпичников М. Э., Артюшенко З. Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Лист / Академия наук СССР. Ботанический институт им. В. Л. Комарова. Под общ. ред. чл.-кор. АН СССР П. А. Баранова. Фотографии В. Е. Синельникова. — М.—Л.: Изд-во АН СССР, 1956. — 303 с. — 3 000 экз.
• Niklas, Karl J. Plant Biomechanics: An Engineering Approach to Plant Form and Function. — University of Chicago Press, 1992. — 622 p. — ISBN 978-0226586304.
• Roberts, Keith. Handbook of Plant Science. — Wiley-Interscience, 2007. — Т. 1. — 1648 p. — ISBN 978-0470057230.

Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка

При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.

Сторінка про автора