plantarum (plantarum) wrote,
plantarum
plantarum

Categories:

Другое царство. Часть 2. Лист. Устьица.

Вот это изображение, похожее на силуэт чудища с рогами - продольный срез, сделанный через верхушку побега колеуса. Похожие на рога штуки - это самые маленькие, самые молодые листики. Даже не листики, называются они забавным словом листовые примордии. Клетки в примордиях делятся, делятся и только делятся. Они все одинаковые по строению, что внутри примордия, что на поверхности. Деление - вот главная их задача.


Фотография отсюда.

Когда набирается некая критическая масса клеток, у каждого вида растений - своя, они перестают делиться, и начинают увеличиваться в размере. Форма у клеток становится разной, и внутри они становятся разными у каждой клетки появляется специализация. В этот момент лист увеличивается в размере очень быстро. Разворачивается прямо на глазах. А достигнув конечного размера больше уже не растёт. Что заложилось в молодом листе, то на нем и будет всю его жизнь.

Если к растению не присматриваться, то кажется, что листья различаются только формой и размером и, иногда, цветом. Но когда начинаешь приглядываться, оказывается, что на их поверхности умещается невероятное количество деталей. Многие из них даже в лупу не разглядишь, нужен бинокуляр или микроскоп.

Самый верхний и самый нижний слой клеток у листьев называют эпидермой. Клетки эпидермы плотно примыкают одна к другой. Форма у них может быть разная. У многих однодольных растений клетки эпидермы вытянутые, этакие прямоугольники, у двудольных обычно имеют сложную форму, как кусочки пазла.


Картинка отсюда

Что есть у каждого листа - это устьица. Их на листе немало, часто они есть и на верхней, и на нижней его стороне. Бывает так, что на верхней стороне устьиц почти нет, или нет вовсе. На нижней стороне листа устьиц всегда много.

Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток. У них есть особенность: их стенки имеют утолщения с той стороны, которой они примыкают одна к другой. Вокруг замыкающих клеток находятся клетки, называемые побочными. Всё это хозяйство вместе взятое называют устьичным аппаратом. Рассматривая замыкающие и побочные клетки устьиц ученые заметили, что они складываются в картины, которые можно обобщать и систематизировать. Выделена дюжина различных типов устьичного аппарата.

Вот, смотрите.

Это картина, в которую складываются клетки эпидермы листа лилии.


Картинка отсюда. Там можно с "лупой" детали рассматривать.

А вот в какой рисунок складываются клетки у эпидермиса каланхоэ.


Картинка отсюда


Разница заметная, правда?
Это я в общих чертах описываю. А для ботаников эти детали говорят очень о многом. Их давно и с успехом используют в систематике растений.


Иллюстрация из статьи, посвященной значению рисунка поверхности листа в систематике некоторых растений из семейства бобовых.

Принесли фармацевтам мешочек высушенных лекарственных трав, всё там смято и раскрошено. Как по мелким остаткам листьев понять хотя бы приблизительно, что в этом сборе? На этот случай есть специальные справочники для определения подлинности растительного сырья по микропризнакам. И в криминалистике эти признаки тоже используют весьма успешно.

Увлекшись красотой рисунка эпидермальных клеток, мы чуть не забыли про их функцию. Устьица регулируют воздухообмен листа и, косвенным путём, помогают проводящей системе поднимать воду от корней иногда на впечатляющую высоту.

В зависимости от окружающих условий в замыкающие клетки устьиц нагнетается вода, или уходит из них. В результате клетки меняют форму, устьичная щель открывается или закрывается. Работа устьиц на первый взгляд выглядит парадоксально. Утолщения у замыкающих клеток расположены на стороне устьичной щели. Когда вода поступает в замыкающие клетки они, на первый взгляд, должны увеличиться в размере и замкнуться. Но происходит обратное. Клетки под напором жидкости выгибаются и устьичная щель раскрывается. Когда вода покидает замыкающие клетки, их утолщенные внутренние стенки наоборот, смыкаются. Таким образом, устьица закрываются, когда лист теряет воду.


Картинка отсюда.

В местах с сухим жарким климатом листьям не удержать воду, даже при закрытых устьицах. У некоторых растений поверхность листа дополнительно закрыта слоем волосков. Так же приходится дополнительно защищать себя от потери влаги вечнозеленым растениям в местах с холодной зимой, когда корни не могут поглощать воду из-за низкой температуры. Для уменьшения потери воды листья вечнозеленых растений часто зимой закручиваются в трубочку. Это со многими растениями из семейства вересковых происходит. У вечнозеленых рододендронов, например. В наших лесах сворачивает в трубочку к зиме свои листья багульник.

На этой фотографии нижняя стороны листа оливкового дерева. Поверхности листа не видно потому, что она закрыта плотным слоем волосков, имеющих форму зонтика. Эти волоски предохраняют лист от потери влаги в жаркие дни.


Фотография отсюда

Лист внутри устроен достаточно просто. Клетки между верхней и нижней эпидермой листа носят общее название "паренхима". Паренхима бывает двух типов. Прямо под верхней эпидермой располагается один или несколько слоёв достаточно плотно пригнанных друг к другу вытянутых клеток столбчатой паренхимы. Каждая такая клетка - фабрика по производству сахара из углекислого газа и воды. В каждой такой клетке работает множество цехов-хлоропластов.

Нижнюю часть листа занимает так называемая губчатая паренхима. Это условно говоря складские помещения, с частичной способностью к производству. Здесь в малой степени идет фотосинтез, временно складируются произведенные сахара (в виде зёрен крахмала). Округлые, рыхло расположенные клетки губчатой паренхимы играют важную роль в водо- и газообмене внутри листа.

Всё это хозяйство пронизано проводящей системой - пучками труб и трубочек разного размера, разной толщины и ширины, разной степени армированности, называемых проводящими пучками. В их устройство мы сейчас углубляться не будем, заметим только, что лист ими пронизан не случайным образом, а тоже образуя высокохудожественные картины. И, конечно, эта система жилок придает жесткости всей конструкции.

Схематично устройство листа достаточно удачно представлено на этой картинке.


Картинка отсюда.

Иногда бывает так: к краю листа подходит жилка, за ней мелкие клетки губчатой паренхимы окружают полость, над которой находится всегда раскрытое устьице. Это - гидатода, водяная желёзка.


Картинка отсюда

Гидатоды есть не у всех растений. В нашей флоре гидатоды заметнее всего у манжетки. Даже в сухую погоду по краям её листьев можно заметить капельки "росы". Это - вода, вышедшая на поверхность через гидатоду. Общее название для этого процесса - гуттация. У комнатных растений гуттацию чаще всего наблюдают у монстеры.


Гуттация у манжетки. Фотография отсюда. Сходите по ссылке, там красиво.

Каждый, у кого дома на окошке рос бальзамин - Ванька Мокрый - знает об одной его особенности. На основании листовой пластинки у листьев время от времени появляются кристаллики сахара. Это самый настоящий сахар. У растения он, вероятно, просто отход, излишек. Лишний сахар растение выделяет с помощью специальных желёзок-нектарников. Мы привыкли, что нектарники расположены в цветках. Но у множества растений есть так называемые экстрафлоральные нектарники. То есть нектарники, расположенные вне цветков.


Фотография отсюда.

Экстрафлоральные нектарники очень похожи по строению на гидатоды. Вероятно, нектарники и гидатоды произошли сходными путями, у некоторых растений на листе можно увидеть и гидатоды, и нектарники одновременно. Вот как раз у некоторых растений рода Недотрога, Impatiens, того самого рода, к которому относится Ванька Мокрый, такое случается.

К нектарнику, как и к гидатоде, подходит проводящий пучок, но выходит через устьице не просто вода, а раствор глюкозы. Вода испаряется, остается кристаллик сахара.

На этом снимке поперечный срез черешка черёмухи пенсильванской (Prunus pensylvanica) с нектарником (такая крупная яркая штука сверху).


Фотография отсюда


Вот такое непростое хозяйство несёт на себе каждый лист. Это мы ещё не взялись разглядывать всё многообразие волосков и желёзок, которые на листьях встречаются. Об этом как ни будь в другой раз.


Нижняя эпидерма листа дуба, Quercus robur. Видны устьица, удлиненные клетки, расположенные над проводящим пучком и роскошный волосок, расположенный прямо над жилкой. Фотография отсюда.
Tags: как это устроено
Subscribe

Posts from This Journal “как это устроено” Tag

  • Другое царство. Про прививки у растений.

    Когда приходится говорить про прививку растений, порой я чувствую себя инопланетянкой, пытающейся раз за разом установить контакт с иной…

  • Другое царство. Часть 1. Свет. Температура. Минералы.

    Это будет рассказ про проблемы тех растений, которые обычно заводят дома. Мы подбираем для них красивые горшки, живописно расставляем их по дому,…

  • сумма активных температур

    При работе с растениями одна из самых распространенных ошибок - это механистический подход к ним. Читает садовод на пакетике с семенами: раннеспелый,…

  • про гмо

    Усилиями журналистов в обществе установилось резко отрицательное отношение к трансгенным организмам. На продуктах пишут "БЕЗ ГМО" - даже иногда на…

  • про транспорт

    Кидаю сюда, чтобы не потерять. Во-первых, полезно для изучения языка и произношения. Уж очень старательно и медленно закадровый голос комментирует.…

  • поколения

    Мхи интересны тем, что клетки привычных нашему взору зеленых ковров и подушек гаплоидны. То есть каждая клетка мха содержит не двойной набор…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 24 comments