Виды жилкования листьев с примерами растений

Лист является надземной частью растений и обеспечивает выполнение целого ряда важнейших функций. Одной из них является осуществление восходящего и нисходящего тока воды с растворенными в ней питательными веществами. Это во многом происходит с помощью сосудисто-волокнистых пучков – жилок. Их легко рассмотреть на листовой пластинке даже невооруженным глазом. Жилкование листьев, его типы и особенности функционирования и будут рассмотрены в нашей статье.

Что такое жилки листьев

Наверняка, рассматривая листовую пластинку, вы замечали замысловатые узоры на ее поверхности. Это и есть жилки листьев. Но это не просто характерный рисунок. Он представляет собой элементы проводящей ткани растений. Жилки, которые еще называют сосудисто-волокнистыми пучками, состоят из сосудов и ситовидных трубок. Первые обеспечивают восходящий ток воды. Его суть заключается в передвижении жидкости с растворенными в ней минералами от корня к листьям. Этот процесс очень важен, ведь для осуществления процесса фотосинтеза вода является необходимым условием.

Жилкование листьев обеспечивает и обратный процесс. Его суть заключается в движении органических веществ, которые образовались в листе в ходе фотосинтеза, к другим частям растения. Это осуществляется ситовидными трубками проводящей ткани. Как правило, сосуды располагаются над ситовидными трубками и вместе образуют так называемую сердцевину листа.

Типы жилкования листа

Сосудисто-волокнистые пучки располагаются в листьях по-разному. Характер их расположения – это и есть жилкование листьев. Этот признак является систематическим. Это значит, что по его типу можно определить классификационную единицу растения. Например, сетчатое жилкование характерно для листьев двудольных растений. Такой рисунок имеют листья вишен, груш, яблок. А параллельное и дуговое – для однодольных. Примерами растений с таким типом жилкования являются ландыш, лук порей, пшеница, ячмень. Характер жилкования легко определить визуально. Давайте более подробно рассмотрим его основные типы.

Параллельное жилкование листьев

Существует четкая взаимосвязь между типом листовой пластинки и жилкованием. Рассмотрим это на примере пырея. Это растение с линейными листьями является злостным сорняком. Избавиться от него бывает достаточно сложно. Жилки на таких листьях действительно располагаются практически в одну линию. Такой тип жилкования называют параллельным. Он характерен для всех злаковых, которые являются представителями однодольных.

Дуговое жилкование

Если листовая пластинка более широкая, но удлиненная, то жилки выходят из ее основания. Далее они расходятся в виде дуг, а соединяются вверху. Главной жилки среди них выделить нельзя, так как все они одинаковой формы и размера. Это дуговое жилкование листьев, которое характерно для подорожника, ландыша, тюльпана.

Сетчатое жилкование

Этот тип жилкования наиболее часто встречается в природе. Сей факт легко объяснить. Сетчатое жилкование листьев характерно для зеленой части всех двудольных представителей, а они занимают господствующее положение в растительном мире. По численности и видовому разнообразию они значительно превышают все остальные.

Все видели листья клена или яблони. На них отчетливо выделяется главная жилка. От нее отходят в обе стороны менее заметные сосудисто-волокнистые пучки второго порядка. По отношению друг к другу они располагаются практически параллельно. От жилок второго порядка, в свою очередь, отходят еще более мелкие. Все вместе они образуют густую сеть элементов проводящей ткани листовой пластинки. Для эффективного обеспечения всеми необходимыми для жизни веществами это наиболее совершенный тип жилкования. Растения семейств Розоцветные, Капустные, Бобовые, Пасленовые, Астровые являются ярким примером.

Итак, подведем итоги: жилкование листьев представляет собой характер расположения сосудисто-волокнистых пучков на пластинке. Они являются элементами проводящей ткани и обеспечивают передвижение питательных веществ по растению. Различают три основных типа жилкования: сетчатое, параллельное и дуговое.

Лист — это боковая специализированная часть побега.

Основные и дополнительные функции листа

Основные: функции фотосинтеза, газообмена и испарения воды (транспирация).

Дополнительные: вегетативное размножение, запасание веществ, защитная (колючки), опорная (усики), питательная (у насекомоядных растений), удаление некоторых продуктов обмена веществ (с опаданием листвы). Листья растут преимущественно до определенных размеров за счет краевой меристемы. Рост их ограничен (в отличие от стебля и корня) лишь до определенных размеров. Размеры – разные, от нескольких миллиметров до нескольких метров (10 и больше).

Срок жизни разный. У однолетних растений листья отмирают вместе с другими частями тела. Многолетние растения могут заменять листву постепенно, на протяжении вегетационного периода или на протяжении жизни – вечнозеленые растения (лавр благородный, фикус, монстера, брусника, вереск, барвинок, лавровишня, пальма и т. п.). Опадение листвы в неблагоприятные времена года получило название – листопад. Растения, у которых наблюдается листопад, называются листопадными (яблоня, клен, тополь и т. п.).

Внешнее строение листа

Лист состоит из листовой пластинки и черешка. Листовая пластинка плоская. На листовой пластинке можно выделить основу, кончик и края. В нижней части черешка расположено утолщенное основание листа. В листовой пластинке ветвятся жилки – сосудисто-волокнистые пучки. Выделяют центральную и боковые жилки. Черешок вращает пластинку для лучшего улавливания лучей света. Лист опадает вместе с черешком. Листья, имеющие черешок, называются черешковыми. Черешки бывают короткими или длинными. Листья, не имеющие черешка, называются сидячими (например, у кукурузы, пшеницы, наперстянки). Если нижняя часть листовой пластинки охватывает стебель в виде трубки или желобка, то образуется листовое влагалище (у некоторых злаков, осок, зонтичных). Оно защищает стебель от повреждений. Побег может пронизывать листовую пластинку насквозь – пронзенный лист.

Формы листа

Края листа

Формы черешка

На поперечном срезе черешки могут иметь форму: цилиндрическую, ребристую, плоскую, крылатую, желобчатую и т. п.

Некоторые растения (розоцветные, бобовые и т. п.), кроме пластинки и черешка, имеют особые выросты – прилистники. Они прикрывают боковые почки и защищают их от повреждений. Прилистники могут иметь вид маленьких листков, пленок, колючек, чешуек. В некоторых случаях бывают очень большими и играют важную роль в фотосинтезе. Бывают свободными или приросшими к черешку.

Жилкование листа

Жилки объединяют листок со стеблем. Это – сосудисто-волокнистые пучки. Их функции: проводящая и механическая (жилки служат опорой, защищают от разрыва листья). Расположение, ветвление жилок листовой пластинки называется жилкованием. Различают жилкование из одной главной жилки, от которой расходятся боковые ответвления – сетчатое, перистое (черемуха и т. п.), пальчатое (клен татарский и т. п.), или с несколькими главными жилками, которые идут почти параллельно одна другой –– дуговое (подорожник, ландыш) и параллельное (пшеница, рожь) жилкование. Кроме того, существует много переходных типов жилкования.

Для большинства двудольных характерно перистое, пальчатое, сетчатое жилкование, для однодольных –параллельное и дуговое.

Листья с прямыми жилками преимущественно цельнокрайние.

Разнообразие листьев по внешнему строению

По листовой пластинке:

Различают листья простые и сложные.

Простые листья

Простые листья имеют одну листовую пластинку с черешком, которая может быть целостной или расчлененной. Простые листья опадают во время листопада полностью. Они делятся на листья с цельной и расчлененной листовой пластинкой. Листья с цельной листовой пластинкой называются цельными.

Формы листовой пластинки отличаются общим контуром, формой верхушки и основания. Контур листовой пластинки может быть овальным (акация), сердцевидным (липа), игольчатым (хвойные), яйцевидным (груша), стреловидным (стрелолист) и т. п.

Кончик (верхушка) листовой пластинки бывает острым, тупым, притупленным, заостренным, выемчатым, усикообразным и т. п.

Основание листовой пластинки может быть округлым, сердцевидным, стреловидным, копьевидным, клиновидным, неравносторонним и т. п.

Край листовой пластинки может быть цельнокрайним или с выемками (не достигают ширины пластинки). По формам выемок по краю листовой пластинки различают листья зубчатые (зубцы имеют равные стороны – орешник, бук и т. п.), пильчатые (одна сторона зубца длиннее другой – груша), бородчатые (выемки острые, выпуклости тупые – шалфей) и др.

Сложные листья

Сложные листья имеют общий черешок (рахис). К нему крепятся простые листочки. Каждый из листочков может опадать самостоятельно. Сложные листья делятся на тройчатые, пальчатые и перистые. Сложные тройчатые листья (клевер) имеют три листочка, которые короткими черешками крепятся к общему черешку. Пальчатосложные листья подобны по строению предыдущим, но количество листочков больше трех. Перистосложные листья состоят из листочков, расположенных по всей длине рахиса. Бывают парноперистосложные и непарноперистосложные. Парноперистосложные листья (горох посевной) состоят из простых листочков, которые попарно расположены на черешке. Непарноперистосложные листья (шиповник, рябина) заканчиваются одним непарным листочком.

По способу членения

Листья делят на:

1) лопастные, если членение листовой пластинки доходит до 1 /3 всей ее поверхности; выступающие части называют лопастями;

2) раздельные, если членение листовой пластинки доходит до 2/3 всей ее поверхности; выступающие части называют долями;

3) рассеченные, если степень членения доходит до центральной жилки; выступающие части называют сегментами.

Листорасположение

Это расположение в определенном порядке листьев на стебле. Листорасположение – это наследственный признак, но во время развития растения при приспособлении к условиям освещения может изменяться (например, в нижней части листорасположение противоположное, в верхней – очередное). Различают три вида листорасположения: спиральное, или очередное, супротивное и кольчатое.

Виды листорасположения

Спиральное

Присуще большинству растений (яблоня, береза, шиповник, пшеница). При этом от узла отходит лишь один лист. Расположены листья на стебле по спирали.

Супротивное

В каждом узле два листа сидят один напротив другого (сирень, клен, мята, шалфей, крапива, калина и т. п.). В большинстве случаев листья двух соседних пар отходят в двух взаимно противоположных плоскостях, не затеняя друг друга.

Кольчатое

От узла отходит больше двух листьев (элодея, вороний глаз, олеандр и т. п.).

Форма, размер и расположение листьев приспособлены к условиям освещения. Взаимное расположение листьев напоминает мозаику, если посмотреть на растение сверху в направлении света (у граба, вяза, клена и др.). Такое расположение называется листовой мозаикой. При этом листья не затеняют друг друга и используют свет эффективно.

Внутреннее строение листа

Внутреннее строение листа

Снаружи лист покрыт преимущественно однослойным, иногда многослойным эпидермисом (кожицей). Он состоит из живых клеток, большинство из которых лишены хлорофилла. Сквозь них солнечные лучи легко попадают к низшим слоям клеток листа. У большинства растений кожица выделяет и создает снаружи тонкую пленку из жирообразных веществ – кутикулу, которая почти не пропускает воду. На поверхности некоторых клеток кожицы могут быть волоски, шипики, которые защищают листок от повреждений, перегрева, чрезмерного испарения воды. У растений, которые растут на суше, на нижней стороне листка в эпидермисе есть устьица (во влажных местах (капуста) – устьица с обеих сторон листа; у водяных растений (водяная лилия), листья которых плавает на поверхности, – на верхней стороне; у растений, которые погружены полностью в воду, устьиц нет). Функции устьиц: регуляция газообмена и транспирации (испарения воды листвой). В среднем на 1 квадратный миллиметр поверхности приходится 100–300 устьиц. Чем выше лист расположен на стебле, тем больше устьиц на единицу поверхности.

Между верхним и внешним слоями эпидермиса расположены клетки основной ткани – ассимиляционной паренхимы. У большинства видов покрытосеменных различают два вида клеток этой ткани: столбчатую (палисадную) и губчатую (рыхлую) хлорофиллоносные паренхимы. Вместе они составляют мезофилл листа. Под верхней кожицей (иногда – и над нижней) содержится столбчатая паренхима, которая состоит из клеток правильной формы (призматической), расположенных вертикально несколькими слоями и плотно прилегающих одна к другой. Рыхлая паренхима находится под столбчатой и над нижней кожицей, состоит из клеток неправильной формы, которые не прилегают плотно одна к другой и имеют большие межклетники, заполненные воздухом. Межклетники занимают до 25 % объёма листа. Они соединяются с устьицами и обеспечивают газообмен и транспирацию листа. Считается, что интенсивнее процессы фотосинтеза происходят в палисадной паренхиме, так как ее клетки имеют больше хлоропластов. В клетках рыхлой паренхимы хлоропластов значительно меньше. В них активно запасается крахмал и некоторые другие питательные вещества.

Сквозь ткани паренхимы проходят сосудисто-волокнистые пучки (жилки). В их состав входят проводящая ткань – сосуды (в самых мелких жилках – трахеиды) и ситовидные трубки – и механическая. Сверху сосудисто-волокнистого пучка расположена ксилема, а снизу – флоэма. По ситовидным трубкам протекают органические вещества, которые образовались в процессе фотосинтеза, ко всем органам растения. По сосудам и трахеидам к листу поступает вода с растворенными в ней минеральными веществами. Механическая ткань придает прочность листовой пластинке, опору проводящей ткани. Между проводящей системой и мезофиллом находится свободное пространство или апопласт.

Видоизменения листа

Видоизменения листьев (метаморфозы) возникают при выполнении дополнительных функций.

Усики

Позволяют растению (горох, вика) цепляться за предметы и закреплять стебель в вертикальном положении.

Колючки

Возникают у растений, которые растут в засушливых местах (кактус, барбарис). У робинии псевдоакации (белой акации) колючки – это видоизменения прилистников.

Чешуйки

Сухие чешуйки (почек, луковиц, корневищ) выполняют защитную функцию – защищают от повреждений. Мясистые чешуйки (луковицы) запасают питательные вещества.

У насекомоядных растений (росянка) листья видоизменены для улавливания и переваривания преимущественно насекомых.

Филлодии

Это преобразование черешка в листовидное плоское образование.

Изменчивость листа обусловлена совокупностью внешних и внутренних факторов. Наличие у одного и того же растения листьев разной формы и размеров называется гетерофилией, или разнолистостью. Наблюдается, например, у водяного желтеца, стрелолиста и т. п.

Транспирация

Транспирация (от лат. trans – сквозь и spiro – дышу). Это выведение растением водяного пара (испарение воды). Растения поглощают много воды, но используют лишь незначительную ее часть. Воду испаряют все части растения, но в особенности – листья. Благодаря испарению вокруг растения возникает особый микроклимат.

Виды транспирации

Различают два вида транспирации: кутикулярную и устьичную.

Кутикулярная транспирация

Кутикулярная транспирация – это испарение воды всей поверхностью растения.

Устьичная транспирация

Устьичная транспирация – это испарение воды через устьица. Наиболее интенсивной является устьичная. Устьица регулируют скорость испарения воды. Количество устьиц у разных видов растений разное.

Транспирация способствует поступлению нового количества воды к корню, поднятию воды по стеблю к листьям (с помощью всасывающей силы). Таким образом корневая система образует нижний водный насос, а листья – верхний водный насос.

Одним из факторов, определяющих скорость испарения, является влажность воздуха: чем она выше, тем меньше испарение (испарение прекращается при насыщении воздуха водным паром).

Значение испарения воды: снижает температуру растения и защищает ее от перегрева, обеспечивает восходящий ток веществ от корня к надземной части растения. От интенсивности транспирации зависит интенсивность фотосинтезов, поскольку оба этих процесса регулируются устьичным аппаратом.

Листопад

Это одновременное сбрасывание листьев на период неблагоприятных условий. Основными причинами листопада является изменение продолжительности светового дня, снижение температуры. При этом усиливается отток органических веществ из листка к стеблю и корню. Наблюдается осенью (иногда, в засушливые годы, летом). Листопад является приспособлением растения для защиты от чрезмерной потери воды. Вместе с листьями удаляются разные вредные продукты обмена веществ, которые в них откладываются (например, кристаллы оксалата кальция).

Подготовка к листопаду начинается еще до наступления неблагоприятного периода. Снижение температуры воздуха приводит к разрушению хлорофилла. Другие пигменты становятся заметными (каротины, ксантофиллы), поэтому листья изменяют окраску.

Клетки черешка около стебля начинают усиленно делиться и образуют поперек его отделительный слой из паренхимы, который легко расслаивается. Они становятся округлыми, гладкими. Между ними возникают большие межклетники, которые позволяют клеткам легко отделяться. Лист остается прикрепленным к стеблю лишь благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. На поверхности будущего листового рубца заранее образуется защитный слой пробковой ткани.

У однодольных растений и травянистых двудольных не образуется отделительный слой. Лист отмирает, постепенно разрушается, оставаясь на стебле.

Опавшие листья разлагаются почвенными микроорганизмами, грибами, животными.

Каждый лист растения пронизан мелкими трубочками, образующими его проводящую систему. Взаимное их расположение в листовых пластинках и есть жилкование листьев. Эти сосудисто-волокнистые пучки (нервы) продолжаются в черешок листа, а затем в стебель, являясь частью проводящей системы растения.

Жилкование листьев обусловлено их формой и размером. Проводящие пучки ветвятся и пересекаются, чтобы обеспечить все клетки водой и минеральными веществами. Флоэмная часть жилок уносит из листовой пластинки органические вещества, образованные в ходе фотосинтеза. Таким образом, поддерживается рост всего растения и накопление биомассы.

Строение листовых жилок

Проводящие пучки в ткани листа имеют строение, аналогичное таковым в стебле и корне. Поскольку ток жидкости в них осуществляется в двух направлениях, то и анатомическое строение включает два типа проводящих элементов.

Ток воды, несущей растворенные минеральные вещества, идет от корней к листьям по трахеидам (пустотелые мертвые клетки, вытянутые в длину). Транспорт органических (пластических) веществ от листьев происходит по живым проводящим клеткам – ситовидным трубкам.

Хорошо различимые толстые жилки выполняют еще и опорную функцию, поддерживая листовую пластинку в расправленном состоянии. Проводящие пучки окружены прочной механической тканью, и эта армирующая сеть, повторяющая жилкование листьев, не дает им разрываться и добавляет прочности.

Тончайшие концевые жилки состоят из одних трахеид, концы которых слепо замкнуты. Подобно сети капилляров, они соединяются между собой анастомозами (перемычками), благодаря которым создается густая сеть мелких каналов. Даже если переломить центральную жилку, лист будет получать питание благодаря этой сети.

Жилкование листьев: от простого к сложному

У растений разных видов рисунок ветвления сосудисто-волокнистых пучков значительно отличается. Взаимное расположение проводящих путей определяет разные типы жилкования листа (нервации листа).

У папоротников, которые относятся к группе высших споровых растений, а также у реликтового гинкго, ветвление жилок дихотомическое (в разных источниках его называют также вильчатым или веерным). При таком типе нервации выделяется две основных жилки, а множество тонких проводящих пучков разветвляются надвое несколько раз, не имея между собой анастомозов.

Хвоя голосеменных растений имеет лишь одну центральную, либо несколько не связанных между собой жилок, взаимное расположение которых параллельное.

Жилкование листьев однодольных покрытосеменных растений

Листья однодольных растений обычно вытянутой лентовидной формы, ланцетовидные, овальные, преимущественно цельнокрайние. Жилкование таких листьев, в зависимости от ширины, бывает:

• параллельное, когда жилки прямые и не пересекаются между собой (параллельнонервные листья);
• дуговидное, когда жилки искривлены и частично сливаются друг с другом у верхушки листа (дугонервные листья).

Параллельное жилкование листьев характерно для злаков, причем проводящие пучки у основания листа не соединены, а отдельными магистралями направляются к сосудистой системе стебля.

Перпендикулярно соседним жилкам у листьев однодольных растений проходит множество мелких сосудистых перемычек.

Типы жилкования у двудольных покрытосеменных растений

У двудольных растений встречается большое разнообразие форм листовых пластинок. От этого, в общем, зависит, какое жилкование листьев будем наблюдать:

1. Перистое жилкование (перистонервный лист). Хорошо выделяется центральная или основная жилка, проходящая от черенка до верхушки листа. От нее (обычно под острым углом) отходят боковые жилки первого порядка. От них, в свою очередь, жилки второго порядка и т. д. Соответствующие формы листьев: удлиненные с зубчатым или пильчатым краем, перистораздельные, перистолопастные.
2. Пальчатое жилкование (пальчатонервный лист). В месте соединения черешка с листовой пластинкой начинается несколько хорошо выраженных жилок первого порядка, расходящихся более или менее равномерно в разные стороны. Наблюдается у листьев, длина которых не превышает ширину, с пальчатолопастным или пальчатораздельным краем.
3. Сетчатое жилкование (сетчатонервный лист). Является разновидностью нервации, когда жилки первых порядков сильно ветвятся и быстро истончаются, образуя по всей поверхности листа густую сеть мелких ячеек. Различают перисто сетчатое жилкование (у яблони, барбариса, ивы) и пальчатосетчатое (пилея).

Существует несколько вариантов классификации жилкования, иногда пальчатое и перистое относят к разновидностям сетчатого.

Не такие как все

Что касается одно- и двудольных растений, то существуют исключения из вышеописанных закономерностей. Например, у растений рода Подорожник (двудольные), листья дугонервные. А относящийся к однодольным растениям ядовитый вороний глаз имеет пальчатое расположение жилок (пальчато сетчатое).

На рисунке типы жилкования:

1. Перистое.
2. Пальчатое.
3. Параллельное.
4. Дуговидное.
5. Дихотомическое.