Видоизменения листа. 
Морфология простого листа

Лист — один из самых пластичных органов растения. В процессе приспособления к условиям среды обитания у всего листа или его части может произойти смена главной функции. Это приводит к качественным изменениям во внешнем облике и внутреннем строении листа, т. е. возникают видоизменения, или метаморфозы, в результате чего у листьев, помимо основных функций, появляются дополнительные:

• 1. Механическая функция — выражается в том, что мягкие ткани листа укреплены арматурными механическими тканями, находящимися в жилках, и впоследствии стела стебля укрепляется и формируется за счёт листовых следов.
• 2. Запасающая функция для листа не очень характерна. Чаще всего в листьях может запасаться вода (листовые суккуленты: алоэ, агавы, гаворция и др.).
• 3. Выделительная функция обеспечивается за счёт различных желёзок, расположенных на листе и выделяющих эфирные масла, воду, соли и т. д.
• 4. Специфические функции могут быть у листа при метаморфозах.

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 (рис. 20). 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. У кактусов функция фотосинтеза переходит от листа к стеблю, что вместе с уменьшением размеров листа предотвращает потерю влаги. Также в стебле запасается вода.

Рис. 20. Видоизменение листьев кактуса.

Листья-колючки можно наблюдать не только у растений пустынь и полупустынь. Колючки есть у барбариса, кустов розы, боярышника, 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.

Однако колючки кактуса и барбариса — это различное видоизменение листьев. 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.

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 чина луговая (рис. 21).

Рис. 21. Чина луговая

Выжить в засушливых условиях растениям непросто. 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.

У растений, которые растут у водоемов, к примеру, у натурции, тростника обыкновенного, наблюдается так называемый «эффект лотоса». Это проявляется как крайне низкая смачиваемость поверхности листьев этих растений. При попадании воды на листья или лепестки данных растений формируются шарообразные капли, которые стекая с листа, увлекают за собой грязь и пыль, тем самым очищая поверхность листовой пластинки. Появление этого эффекта обусловлено особенностями микроскопического строения листа растений рода Лотоса.

Многие лиственные деревья имеют сильно изрезанные листья, например, клен. Это приспособление позволяет противостоять сильным порывам ветра.

Блестящая поверхность крупных уплощенных листьев фикуса из семейства Тутовых имеет свойство отражать солнечный свет. Это растения родом из Юго-Восточной Азии, где климат засушливый и жаркий.

У тех растений, которые в природных условиях растут на хорошо освещенных местах, выработалось такое приспособление на листьях, как полупрозрачные окна, исполняющие роль фильтра света до того, как он достигнет внутренних слоев листа. Так происходит у фенестрарии. В мясистых сочных листьях алоэ, очитка накапливается вода, которую организм растения расходует при недостатке влаги во внешней среде. Таким же образом листья лука трансформировались в луковицу, что помогает растению удерживать воду и питательные вещества.

Листья некоторых растений имеют зубчики по краям. Это приспособление необходимо, так как повышает выраженность протекания процессов фотосинтеза и транспирации (в ходе чего понижается температура в этих отделах). Это приводит к конденсации влаги на заострениях листьев и образованию капель росы.

Листья многих растений преобразованы в ходе эволюции с целью защиты растения от уничтожения другими живыми организмами. Так, в листьях могут вырабатываться феромоны, яды, ароматические масла, к примеру, у эвкалипта. А в листья других растений включены кристаллизированные минералы, что отпугивает травоядных животных.

Ловчие аппараты — наиболее интересные видоизменения листьев, свойственные насекомоядным растениям (росянка, мухоловка, непентес и др) (рис. 22).

1 2 3.

Рис. 22. Насекомоядные растения: 1 — росянка, 2 — мухоловка, 3 — непентес

Листья этих растений имеют вид кувшинчиков, урночек, захлопывающихся липких пластинок. Попавшие в них насекомые под действием ферментов разлагаются и потребляются растением. Такая особенность питания свойственна этим растениям потому, что они часто растут в местах, где в почве мало минеральных веществ. Таким образом, питание этих растений гетеротрофное, живыми организмами, что в этих условиях способствует их лучшему росту и развитию.

У растения пресных водоемов — пузырчатки части сильно рассеченного листа превращены в ловчие пузырьки, куда попадают мелкие водоросли и животные, после чего пузырек закрывается клапаном (рис.22). Добыча под действием ферментов «переваривается» .

Такие мешковидные видоизменения листьев встречаются не только у насекомоядных растений. У эпифитного растения влажного тропического леса отдельные листья дишидии видоизменяются в мешковидные образования, где накапливаются вода и гумус (рис. 111). В листьях формируются придаточные корни, снабжающие растения влагой.

Рис. 23. Пузырчатка обыкновенная.

Видоизмененные листья некоторых растений трансформировались в лепестки для лучшего осуществления опыления с помощью насекомых, которых привлекают эти части тела растения. А преобразование листьев в ложные цветки и кроющий лист позволяет заменить недостающие органы у молочая (рис. 25).

Рис. 26. Молочай

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.