Лист как орган растений

Лист – один из основных вегетативных органов высших растений, выполняющий в типичном случае функцию воздушного питания.

Лист занимает боковое положение на стебле (оси побега).

В жизни растений лист выполняет три основные функции:

– фотосинтез – образование в хлоропластах при помощи солнечной энергии органических веществ (глюкоза) из простых неорганических соединений (СО₂ и Н₂О) с выделением свободного кислорода;

– газообмен – круговорот газов, выделяемых и поглощаемых при фотосинтезе и дыхании, происходящий во внутренних тканях листа;

Дыхание сопровождается поглощением О₂ и выделением СО₂ и энергии в результате окисления органических веществ. Количество О₂ выделяемое растением при фотосинтезе в 10 – 30 раз больше количества О₂ поглощаемого при дыхании.

– транспирация – испарение растениями воды.

Регулируется живыми клетками устьиц. Играет важную роль в поднятии воды по стеблю и охлаждении растений в областях с высокой температурой воздуха (на 5 – 7⁰С по сравнению с окружающей средой).

Кроме основных функций, лист у многих растений может выполнять и другие, при этом, как правило, видоизменяясь:

– запасающая – листья являются местом накопления питательных веществ (мясистые листья качана капусты, очитка, алое; сочные чешуи луковицы и др.);

– защитная – листья защищают части растения от высыхания и загнивания (в почках и луковицах наружные чешуйчатые листья являются защитой для внутренних частей), от поедания животными (колючие листья татарников, бодяков; колючки листового происхождения у барбариса, некоторых астрагалов и кактусов; колючки прилистникового происхождения у белой акации);

– прикрепление к опоре – при помощи усиков и прицепок листового происхождения (горох, чина);

– вегетативное размножение – в редких случаях является органом вегетативного размножения (бегония, сердечник, бриофиллум, фиалка).

Эволюционно лист большинства высших растений образовался в результате уплощения и последующего объединения в единое целое групп соседствующих конечных веточек – теломов архаичных растений типа риниофоитов – макрофильная линия эволюции листа. При этом была утеряна способность к длительному верхушечному нарастанию и ветвлению. Лишь у папоротников листья (вайи) сохраняют определенную способность к более длительному, чем у прочих растений, росту в длину. Это, очевидно, связано с тем, что листья папоротников возникли в результате уплощения целой системы теломов. В некоторых случаях (плауновидные) листья представляют собой выросты стебля (энации) и получили название энационных – микрофильная линия эволюции.

Первые листовые органы семенных растений – семядоли зародыша. Следующие листья формируются экзогенно в виде меристематических бугорков (примордиев), возникающих в почке у основания апекса побега.

Достигнув определенных размеров, зеленые ассимилирующие листья живут различное время, что зависит от генетических и климатических факторов: у листопадных деревьев и кустарников умеренного климата, а также у многолетних трав внепочечный период жизни листьев составляет всего 4 – 5 месяцев; от 2 до 5 лет живут листья у ряда так называемых вечнозеленых растений субтропиков и тропиков, а также у растений тайги, тундры и высокогорий; у некоторых хвойных представителей продолжительность жизни листьев достигает 15 – 20 лет и даже до 45 (сосна остистая (Pinus logaeva), возраст самого растения может достигать 4 900 лет). В течение всей жизни растения растут листья у африканского голосеменного вельвичии удивительной (более 100 лет).

Вельвичия удивительная – дерево-карлик с двумя супротивными кожистыми ремневидными листьями (длиной 2 – 3 м, иногда до 8 и шириной до 1,8 м) и небольшим стволом (высотой до 50 см и толщиной не более 1 м).