Il germoglio modificato è in funzione del nome della pianta. Modifiche alle foglie

Sappiamo tutti che i cactus spinosi crescono nel deserto. Queste sono meravigliose piante che amano la siccità. Tutte le piante hanno foglie. Ma dove sono nei cactus? Dopotutto hanno solo spine, dici. E hai ragione, ma si scopre che le loro spine sono foglie! E sono loro che permettono alla pianta di sopravvivere dove gli altri non possono. E ci sono piante le cui foglie fungono da stomaco! È difficile da credere, ma succede davvero. In questa lezione impareremo a conoscere questi e altri insoliti rappresentanti delle foglie.

A seconda delle condizioni, il numero di stomi, lo spessore della cuticola e il numero di cloroplasti nelle foglie possono cambiare.

Ecologia- la scienza delle relazioni degli organismi viventi e delle loro comunità tra loro e l'ambiente.

Fattori ambientali(fattori ambientali) - condizioni o elementi dell'habitat.

Le foglie delle piante in habitat umidi sono grandi, larghe, con un gran numero di stomi (Monstera, Begonia).

Le foglie delle piante negli habitat aridi sono piccole, strette e hanno pochi stomi. Hanno una cuticola spessa, una pubescenza densa e un rivestimento ceroso.

(vedi Fig. 1) - piante resistenti alla siccità con steli e foglie resistenti. Ben adattato alle condizioni aride grazie al forte sviluppo dei tessuti meccanici fogliari. Tollerano la perdita fino al 25% del fluido tissutale senza danni.

Riso. 1. Sclerofita

(vedi Fig. 2) - piante che immagazzinano acqua in foglie o steli succulenti modificati. Cresce in luoghi soleggiati. Le foglie sono di colore verde chiaro, grigio, dovuto alla necessità di riflettere parte dei raggi solari (cineraria).

Riso. 2. Succulento

Nelle piante tolleranti all'ombra, il parenchima è costituito da 2-3 strati di cellule vagamente adiacenti. I grandi cloroplasti praticamente non si ombreggiano a vicenda. Le foglie sono sottili, verde scuro (mughetti).

Sciofiti - piante che amano l'ombra. Hai bisogno di distrazione luce solare. Se esposti alla luce intensa, possono bruciarsi o morire.

Nelle piante luoghi aperti Il parenchima fogliare contiene diversi strati di cellule colonnari adiacenti. Le foglie sono leggere (ninfea).

Eliofite- piante che amano la luce. Adattato alla vita in aree aperte e fortemente soleggiate. Non tollerano bene l'ombreggiatura prolungata. Per una buona crescita hanno bisogno di un'illuminazione intensa.

Piante d'appartamento

Considera alcune piante da interno. Pensa alle condizioni di crescita nella loro terra natale. Trarre conclusioni, giustificare.

Crea sezioni trasversali di foglie di aloe, tradescantia e viola. Esamina e disegna. Alcune epifite hanno un apparato radicale poco sviluppato o addirittura nessun apparato radicale. Assorbono acqua e minerali dalla polvere e dall'aria usando le foglie.

Questi modelli sono tipici per piante della stessa specie e anche per foglie diverse una pianta.

Mosaico in fogli- il risultato di una crescita irregolare delle foglie. I flussi si sovrappongono minimamente tra loro e quindi sono diversi per forma e dimensione. Permette alla pianta di sfruttare nel modo più efficiente la luce solare che cade su di essa.

Eterofilia- diversità delle foglie, presenza su una pianta di foglie che differiscono significativamente l'una dall'altra nella forma. Caratteristica delle piante acquatiche e semiacquatiche: punta di freccia, ranuncolo d'acqua, erba velenosa (vedi Fig. 3). Le loro foglie sottomarine hanno una forma molto diversa dalle foglie superficiali.

Riso. 3. Piante acquatiche e semiacquatiche

L'etorofilia si trova anche nei gelsi (vedi Fig. 4), corna di cervo(le sue foglie formano una specie di ciotola, dove, quando i rami e le foglie di altre piante marciscono, si forma il terreno in cui si trovano le radici di questa felce).

Riso. 4. Gelso

Ci sono formazioni fogliari apicali, medie e inferiori. Le foglie della formazione di base si trovano nel terreno o nel sottosuolo, proteggendo i germogli del restauro piante perenni. Formazione centrale: svolge la funzione della fotosintesi. Apicale: protegge le infiorescenze, può essere dai colori vivaci, attirando gli insetti (Ivan da Marya).

spine - modifiche fogliari, che impediscono agli animali di mangiare la pianta (crespino) o riducono l'evaporazione dell'acqua (cactus).

Durante la stagione secca, alcune piante (acacia) possono perdere le foglie, lasciando invece solo piccioli, il che riduce l'evaporazione dell'acqua.

Baffi(vedi Fig. 5) - modifica della foglia, che le permette di agganciarsi ad un supporto e portare alla luce le foglie (piselli).

Riso. 5. Viticci di pisello

Le foglie delle piante insettivore sono adatte alla digestione degli insetti. Le piante insettivore crescono su terreni poveri minerali, che viene compensato nutrendosi di insetti (Venere acchiappamosche, drosera (vedi Fig. 6)).

Riso. 6. Drosera - una pianta insettivora

Piccoli insetti si attaccano ai peli appiccicosi della drosera, le foglie si arricciano e l'animale inizia a decomporsi.

Le foglie che immagazzinano l'acqua (aloe) trattengono l'umidità, che la pianta utilizza durante la siccità.

Le scaglie tegumentarie di gemme, bulbi e rizomi svolgono una funzione protettiva.

Piante carnivore

Molte piante trasformano le foglie in lanciatori intrappolatori (vedi Fig. 7) (Sarracenia, Darlingtonia, Nipenthos).

Riso. 7. Intrappola i lanciatori di piante insettivore

La caraffa ha una superficie interna scivolosa; al suo interno può accumularsi acqua piovana. L'insetto intrappolato marcisce in quest'acqua.

Le foglie di alcuni cactus primitivi non sono trasformate in spine (vedi Fig. 8) (pereskia).

Riso. 8. Pereskia, un cactus primitivo

Durante la siccità le foglie cadono. I cactus vivono nelle foreste tropicali del Sud America.

Le erbe della steppa (erba piuma (vedi Fig. 9)) hanno foglie strette con stomi nella parte superiore. Quando si verifica la siccità, la foglia si arriccia in un tubo, con gli stomi rivolti verso l'interno.

Riso. 9. Erba piuma

Riferimenti

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Compiti a casa

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2. Quali tipi di variazioni fogliari esistono? Qual è il loro significato?
3. Cos'è l'eterofilia? Fai un esempio.
4. * Confronta tra loro le foglie delle piante del tuo giardino che crescono in pieno sole e quelle delle piante da interno. In cosa differiscono? Cosa ha causato questi cambiamenti?

spine

Le spine sono anche modifiche delle foglie delle piante. Sono caratteristici di quelli che crescono in condizioni aride e desertiche. Tutti hanno visto le spine dei cactus. Queste sono le sue foglie. In condizioni di carenza di umidità, quando il processo di traspirazione deve essere ridotto al minimo, è un dispositivo ideale. Da una superficie così piccola della lama fogliare, pochissima acqua evaporerà.

Tuttavia, le spine del cactus e dell'acacia sono diverse modifiche delle foglie. Qual è la differenza? Nell'acacia bianca, nel biancospino, nel pruno, nel crespino e in altre piante simili, le spine sono stipole modificate e non le placche stesse. La loro funzione principale è quella di proteggere i fiori profumati e i frutti dolci dall'essere mangiati da vari animali.

Khvoinki

Anche le foglie di tutti i rappresentanti della divisione gimnosperme vengono modificate. Tutti ricordano l'enigma dei bambini sull'albero di Natale: "un colore in inverno e in estate". E tutte le piante di conifere sono sempreverdi in gran parte a causa delle caratteristiche modifiche delle foglie. Nella sezione trasversale hanno una forma rotonda o nervata. Tali foglie hanno una piccola area, come le spine dei cactus. I loro stomi, attraverso i quali avviene lo scambio gassoso, sono immersi nella parte tegumentaria e principale della foglia. Ciò riduce il livello di evaporazione dell'acqua. IN orario invernale anni queste formazioni vengono completamente sigillate con cera, che riduce la traspirazione quasi a zero. Pertanto, nel momento in cui tutte le angiosperme perdono le foglie per l'inverno, conifere e gli arbusti vantano una lussureggiante decorazione verde.

Foglie di piante del deserto

Non è facile per le piante sopravvivere in condizioni asciutte. Cosa causa le modifiche nelle foglie di queste piante? Devono avere caratteristiche strutturali che consentano loro di sopravvivere a sbalzi di temperatura e mancanza di umidità. Pertanto, le loro foglie sono spesso ricoperte da uno spesso strato di peli o da un rivestimento ceroso. Proteggono le piante dall'eccessiva perdita di umidità. C'è un altro dispositivo. Molte specie negli ecosistemi aridi immagazzinano l’acqua in foglie spesse e carnose. Un esempio di tale modifica è l'aloe, che viene spesso allevata come pianta d'appartamento, che ha proprietà curative.

Baffi

Per considerare le caratteristiche dei seguenti organi, ricordiamo quali modifiche fogliari si riscontrano nella famiglia delle leguminose. I germogli della maggior parte di essi sono lunghi e sottili, ei frutti, a maturità, acquisiscono una massa che non consente loro di essere tenuti in posizione verticale. Ma è il più vantaggioso per l'implementazione produttiva della fotosintesi. Quali modifiche fogliari si trovano nei piselli? Certo che sono i baffi. Ecco come vengono modificate le singole placche di una foglia complessa. Con il loro aiuto, la pianta si aggrappa al supporto e, di conseguenza, il gambo debole e sottile si trova nella posizione richiesta.

Scale

Per capire perché le scaglie delle gemme sono una modificazione della foglia, è necessario comprendere la struttura del bulbo. Consideriamolo usando l'esempio di un porro normale. Il suo bulbo, nonostante si trovi sottoterra, è una modifica della parte fuori terra della pianta: il germoglio. Questo è facile da dimostrare. Il germoglio è costituito da uno stelo, foglie e germogli. Anche la cipolla ha le stesse parti. Il suo gambo piatto è chiamato fondo. Da esso si estende un fascio di radici avventizie. Ci sono diversi tipi di foglie in cima. I giovani hanno verde e crescono da germogli situati sul fondo. Le foglie succose e carnose assumono questo aspetto per immagazzinare l'umidità. Con il suo aiuto, le piante in cui si forma il bulbo sopportano la siccità sottoterra, basse temperature e altri eventi avversi. E il contenuto interno del bulbo è protetto dai danni meccanici dalle squame secche, che sono anche una modificazione delle foglie.

Foglie predatrici

La modificazione delle foglie può essere molto pericolosa anche per altri esseri viventi. C'è un intero gruppo di piante insettivore. Sono anche in grado di compiere il processo di fotosintesi, cioè sono autotrofi. Ma se non ci sono le condizioni per il suo verificarsi, passano a un metodo di alimentazione eterotrofico. Usando foglie modificate, catturano gli insetti e li digeriscono. Ad esempio, la pianta tropicale Sarracenia ha foglie che formano un imbuto che delimita i nettari profumati. Attirano gli insetti. Man mano che la vittima si avvicina, comincia a scivolare lungo i bordi dell'imbuto e si ritrova intrappolata. Inoltre le foglie secernono anche particolari sostanze narcotiche che immobilizzano gli insetti di qualsiasi dimensione. Sopra l'imbuto la foglia è attorcigliata a forma di cappuccio. Questa piega impedisce alla pioggia di penetrare all'interno e di mescolarsi con gli enzimi digestivi.

Le modifiche delle foglie comprendono anche i tentacoli mobili della drosera, alle cui estremità è presente un liquido appiccicoso. Attira gli insetti che atterrano per nutrirsi e rimangono intrappolati.

Germogli fogliari

Tutte le foglie sono organi vegetativi. Con il loro aiuto, viene eseguito il processo di riproduzione asessuata. Ad esempio, se separi una foglia di viola Usambara da una pianta adulta e la metti in un contenitore pieno d'acqua, dopo un po' formerà una radice. Ma in un certo numero di piante il processo di riproduzione avviene in modo diverso. Sì, sì Kalanchoe da interno lungo il bordo della lamina fogliare sono presenti dei germogli dai quali si sviluppano indipendentemente i giovani germogli. Sono quasi completamente formati: hanno una piccola radice e foglie. Quando cadono germinano nello stesso contenitore della pianta adulta. Questo processo è anche chiamato autopropagazione.

L’importanza delle modifiche delle foglie delle piante è grande. Questi dispositivi aumentano la vitalità e facilitano il processo di adattamento. Grazie alle modifiche delle foglie, le piante terrestri sono state in grado di dominare diverse zone climatiche, diverse per livello di umidità, condizioni di temperatura e proprietà del suolo. Oltre alla fotosintesi, alla traspirazione e alla respirazione cellulare, le modifiche delle foglie consentono loro di svolgere altre importanti funzioni: protezione dai predatori e dai danni meccanici, regolazione dello scambio gassoso e del livello di evaporazione dell'acqua e nutrizione eterotrofa.

La foglia è uno degli organi più plastici della pianta. Nel processo di adattamento alle condizioni ambientali, l'intera foglia o parte di essa può cambiare la sua funzione principale. Ciò porta a cambiamenti qualitativi nell'aspetto e struttura interna foglia, cioè si verificano modifiche o metamorfosi della foglia (Fig. 32).

spine

Questa modifica è tipica delle piante che vivono in climi secchi e caldi, anche se spesso si verificano in piante di altre zone climatiche.

Le spine riducono la traspirazione e proteggono le piante dall'essere mangiate dagli animali.

La metamorfosi dell'intera foglia in una spina dorsale è caratteristica dei cactus. In molti astragali e lupinelle il rachide di una foglia composta si trasforma in una spina, nell'acacia bianca, le stipole si trasformano in spine; Si tratta di strutture filiformi sensibili al tatto e adatte all'arrampicata. Veccia, lenticchie e piselli si trasformano in viticci parte superiore

rachide e alcune foglie superiori. Nell'albero senza foglie, tutte le foglioline sono ridotte e il rachide è un unico viticcio (la funzione della fotosintesi è assunta dalle stipole.

Si trovano nelle piante che crescono in terreni paludosi, torbosi e poveri di minerali. Con l'aiuto di dispositivi di cattura, la drosera entra corsia centrale , Venere acchiappamosche dentro America del Nord

, I Nepenthes dell'Asia tropicale utilizzano alimenti biologici ricchi di azoto e fosforo digerendo gli animali. La struttura degli apparati di cattura è diversa (brocche di nepenthes, trappole di Venere acchiappamosche, foglie di drosera), ma tutti sono in grado di catturare e digerire insetti e altri piccoli animali con l'aiuto di enzimi secreti da speciali ghiandole digestive.

Riso. 32. Modifiche della scheda:

1 - viticcio di porcellana senza foglie; 2 - spina dorsale dell'euforbia; 3 - apparato da caccia di Nepenthes.

Caduta delle foglie

Quando le foglie raggiungono la loro dimensione massima, in esse iniziano i processi di invecchiamento che portano alla morte della foglia. Con l'invecchiamento delle foglie, l'intensità della fotosintesi e della respirazione diminuisce e il contenuto di azoto proteico e RNA nei tessuti diminuisce. Cominciano a predominare i processi di decadimento piuttosto che di sintesi. La materia organica drena dai vecchi tessuti fogliari. Allo stesso tempo, nelle foglie si accumulano alcuni sali, come i cristalli di ossalato di calcio.

Un segno sicuro dell'invecchiamento delle foglie è un cambiamento nel suo colore. Le foglie perdono il loro colore verde a causa della degradazione dei cloroplasti. L'ingiallimento e il rossore delle foglie sono associati all'accumulo di carotenoidi e antociani in esse contenute.

Nelle monocotiledoni e nelle dicotiledoni erbacee, le foglie muoiono gradualmente e vengono distrutte, rimanendo sugli steli. Negli alberi e nei cespugli

l

Riso. 33. Formazione di uno strato di separazione:

1 - legno; 2 - nucleo; 3 - rafia; 4 - periderma; 5 - strato separatore; 6 - fascio conduttivo; 7 - picciolo fogliare. cadono le acque. Si chiama caduta delle foglie di massa caduta delle foglie

.

Le principali funzioni delle foglie comprendono la fotosintesi e l'evaporazione dell'acqua. Per svolgere al meglio queste funzioni la lastra deve essere piastriforme, cioè avere un'ampia superficie ed essere sottile. Queste sono le foglie della maggior parte delle piante. Tuttavia, in alcune piante le foglie sono cambiate (hanno subito cambiamenti) nel processo di evoluzione e sono diventate diverse foglie ordinarie. La ragione di questo fenomeno è che le foglie hanno iniziato a svolgere altre funzioni non legate alla fotosintesi e all'evaporazione.

Le foglie di numerose piante in habitat aridi sono state modificate spine. Tali foglie, da un lato, quasi non fanno evaporare l'acqua e, dall'altro, proteggono le piante dall'essere mangiate dagli animali. Un esempio di piante del deserto con spine sono vari cactus. La fotosintesi avviene nelle cellule dello stelo spesso situate più vicino alla superficie. Lo stelo immagazzina anche l'acqua. Pertanto, le foglie modificate in spine persero entrambe le loro funzioni principali (fotosintesi ed evaporazione), ma iniziarono invece a svolgere una funzione protettiva.

Le foglie spinose possono essere osservate non solo nelle piante desertiche e semidesertiche. Il crespino, i cespugli di rose, i cinorrodi, ecc. hanno spine. Tuttavia, non tutte le foglie di queste piante sono modificate in spine, ma solo alcune. Inoltre, la funzione delle spine qui è la stessa dei cactus: protezione dall'essere mangiati dagli animali.

La foto mostra spine: foglie di rosa canina modificate

Le foglie di altre piante che vivono in ambienti aridi si sono adattate alla mancanza di umidità in modo diverso. Quindi nell'aloe e nell'agave le foglie si sono trasformate in formazioni spesse e succose che immagazzinano acqua. E per ridurre l'evaporazione, tali foglie sono ricoperte da un rivestimento ceroso, peli e hanno meno stomi. In questo caso, le foglie sono cambiate in modo tale da non perdere le loro funzioni principali, ma acquisirne una aggiuntiva: immagazzinare acqua.

Ci sono piante le cui foglie sono modificate baffi. Con questi viticci la pianta si aggrappa al supporto e viene mantenuta in posizione eretta. Esempi di piante con viticci sono piselli, china, veccia e altri legumi. Nei piselli, le parti superiori delle foglie si trasformano in viticci.

In natura esistono piante insettivore. Le loro foglie sono modificate in peculiari dispositivi di pesca . Quando un insetto si posa sulla foglia di una pianta di drosera, vi si attacca, perché la foglia è ricoperta di peli che secernono una massa viscosa. Successivamente, i peli e la foglia stessa si arricciano. All'interno della cavità risultante, l'insetto viene digerito grazie agli enzimi secreti dalla foglia. Dall'insetto la drosera assimila sostanze organiche ricche di azoto. È proprio a causa della mancanza di azoto e di altri microelementi nel loro habitat che le foglie di drosera hanno acquisito una funzione così specifica.

Un'altra modifica delle foglie è scale. Allo stesso tempo, le scale sono diverse, perché svolgono funzioni diverse. Ad esempio, nel bulbo della cipolla, le foglie si trasformano in squame succose, nelle quali si deposita una riserva di sostanze nutritive. Altre scaglie ricoprono i boccioli. In questo caso, svolgono una funzione protettiva.

1. Le foglie semplici hanno una lama fogliare, che può essere forme diverse: a forma di cuore, come un lillà, di forma ovale, come una quercia, allungata con angoli acuti, come una ciliegia di uccello.

2. Le foglie composte hanno più lamine fogliari. Sono attaccati a un picciolo comune: il rachide. Tali foglie erano formate in frassino, castagno, biancospino, lampone e sorbo. Le foglie composte sono di tre tipi:

· ternato - composto da tre piatti, come lamponi, trifoglio o acetosa;

· palmato: costituito da diverse placche divergenti unico centro, assomigliano a una palma, anche se il numero di “dita” può essere diverso: castagno, lupino.

· foglie pennate - le foglie in coppie simmetriche si trovano su entrambi i lati del rachide, come l'acacia, noce. Se una foglia composta termina con una foglia spaiata in alto, è un tipo di foglia pennata dispari (sorbo, frassino). Se alla fine non c'è una foglia "extra", abbiamo un tipo di coppia pennata (pisello, rosa canina).

Varietà di lame fogliari

La natura ha creato un'enorme varietà di forme di foglie. Le specie vegetali dello stesso genere possono avere forme di foglie completamente diverse, come le piante di ficus: confronta i fichi e il ficus benjamina. Diamo un'occhiata ad esempi di diverse forme di foglia in base a due caratteristiche: qual è la forma generale della lamina fogliare e qual è il contorno del suo bordo.

Registra la forma

1. Rotondo (Saintpaulia, ninfea, pioppo tremulo).

2. Ovoidale (ortica, carpino, gelsomino, pianta del caffè).

3. Lineare (grano, carice, grano, amarilli, gladiolo).

4. Piante dai colori larghi (mughetto, anthurium, hosta, aspidistra).

Forma del bordo della lama fogliare

1. Bordo solido (lilla, piantaggine).

2. Dentato (melo, polsino).

3. Seghettato (ortica, sorbo, pioppo tremulo, pino).

4. Dentellato (monstera, acero).

5. Gorodchaty (budra, quercia).

Venatura della lamina fogliare

Linee bizzarre sulla superficie della foglia - a volte sottili, intricate, a volte spesse e poche in numero - queste sono vene. Lungo le vene c'è un flusso sia ascendente che discendente di acqua e microelementi. Puoi vedere chiaramente la venatura sulle foglie cosiddette scheletrate: sono vendute nei reparti di fiori essiccati, si trovano in natura nel tardo autunno, oppure puoi realizzarle tu stesso rimuovendo gli strati superiori della foglia. La venazione è disponibile in diversi tipi.

1. Pennato o reticolato: una vena principale densa corre lungo il centro della foglia, l'intera lamina fogliare è ricoperta da sottili venature intrecciate (quercia, ortica, pioppo tremulo).

2. A forma di dita: diverse venature centrali si aprono a ventaglio, da cui si estendono altre più piccole (acero tagliente, polsino). I primi due tipi di venatura si osservano nelle piante dicotiledoni.

3. Parallelo: grandi vene diritte corrono dalla base della foglia alla sua punta (miglio, grano, iris).

4. Arco - le vene sono curve ad arco, ad eccezione di quella centrale diritta (mughetto, piantaggine). Il terzo e il quarto tipo di venatura si osservano nelle monocotiledoni.

Modifiche alle foglie

Nel processo di evoluzione, la foglia è sopravvissuta a molti esperimenti della natura, cambiandone la forma aspetto, adattandosi alle condizioni ambientali. La diversità che vediamo ora è il risultato selezione naturale. Elenchiamo le principali modifiche.

1. Le spine dei cactus sono responsabili della condensazione dell'umidità.

2. Viticci - nei piselli e nella Cina, consentono alla pianta di "strisciare", aggrappandosi a qualsiasi supporto.

3. Dispositivi per catturare piante insettivore, ad esempio genlisea e drosere.

4. Fillodi - hanno un picciolo piatto ricoperto di vegetazione con funzione di fotosintesi, la lamina fogliare è ridotta (acacie australiane).

5. Le squame sono foglie piccole e sottosviluppate, come quelle del mughetto, dei piselli e anche del rizoma dell'erba di grano.

6. Le scaglie di copertura delle gemme si trovano nei germogli svernanti della maggior parte delle piante.

7. Copertura delle scaglie di bulbi e cormi (giglio, aglio, croco, colchico).

8. Scaglie succose di bulbi (giglio, tulipano).

9. Foglia carnosa e succulenta (aloe, agave).