13.3.1: Пристосування до доступності води

Last updated
Save as PDF

Page ID: 6369

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Морфологія і анатомія листа дозволяють передбачити умови, до яких пристосовано рослина. Зокрема, яка доступність води в середовищі цієї рослини?

мезофітні листя

Лист в «нормальних» умовах називається мезофітним (мезо- означає середній), тобто він не особливо пристосований ні для високих, ні для низьких умов води.

Мічений поперечний переріз через мезофітний лист — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Перетин через мезофітний лист. Розташування тканин в мезофітному листі так, як описано на рис.13.3.2. Як ви дивитеся на пристосування до доступності води, розташування тканин в листі вище буде служити «стандартним» умовою для листя. Фото Марії Морроу, CC BY-NC.

Гідрофітні листя

Гідрофіти (дослівно «водні рослини») пристосовані до проживання у водних умовах.

Поперечний переріз через лист латаття (Nymphaea) — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Перетин через дводольний гідрофіт, *Німфея* (латаття). Організація тканин в цьому листі детально описана на рис.13.3.1.4. Важливим моментом тут є відмітка подібності між цим листом евдикота та листом монокоти, показаними на рис. 13.3.1.3. Подібність в розташуванні тканин обумовлена конвергентною еволюцією до водного способу життя, на відміну від спорідненості. Фото Марії Морроу, CC BY-NC.

Нижче наведено зображення іншого гідрофітного листа. Цей з монокота, Потамогетон. Зверніть увагу на схожість з листом німфеї та чітку диференціацію між областями мезофілу. Хороший приклад конвергентної еволюції до аналогічного тиску на навколишнє середовище!

Поперечний переріз листа гідрофітного монокота Потамогетон — Малюнок\(\PageIndex{3}\): Перетин через гідрофітний монохромний лист (Потамогетон). Відзначимо схожість у внутрішній анатомії з гідрофітної евдикотом Німфеєю, показаним на рис. 13.3.1.2. Зображення знаходиться в суспільному надбанні, отримане з бібліотеки зображень Bioscience коледжу Беркшира.

Тканинна організація

Мічений поперечний переріз гідрофітного листа — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Перетин через дводольний гідрофіт, *Німфея* (латаття). Верхній епідерміс являє собою тонкий шар паренхіми з безліччю продихів. Під кожною стомою знаходиться камера повітря, розташована всередині мезофіла частоколу (це полегшує їх пошук). Під частоколом мезофіл знаходиться набагато більша область губчастого мезофілу, ніж ми знайшли б у листку мезофітної рослини. Більшу частину простору займають великі повітряні кишені, роблячи цю тканину аеренхімою. Нижній епідерміс не має продихів. У мезофілі є колючі, рожево-забарвлені астроклерейди, які були спіймані в дивних поглядах під час процесу розтину. Фото Марії Морроу, CC BY-NC.

Розташування продихів

Оскільки німфея водна і сидить зверху води, продихи розташовані тільки у верхньому епідермісі. Розташовувати їх можна в поперечному перерізі, знайшовши в мезофілі частоколу щілини (устьинні ямки). Чому б не було продихів у нижньому епідермісі?

Продихи у верхньому епідермісі гідрофітної рослини Німфея — Малюнок\(\PageIndex{5}\): Крупним планом продихи та продихідні камери в *Німфеї*. У центрі зображення є витягнуте порожній простір всередині мезофіла частоколу. У верхній частині цього простору є дві охоронні клітини, що фланкують замкнуту стому. Щонайменше три інші стоми присутні у верхньому епідермісі, захопленому на цьому зображенні, хоча устьинні камери не були захоплені так чітко в цьому розділі. Чи можете ви їх знайти? Зображення знаходиться в суспільному надбанні, отримане з бібліотеки зображень Bioscience коледжу Беркшира.

Інші особливості

Якщо ви бачите дивні гіллясті структури в поперечному перерізі листя німфеї, ви можете дивитися на астросклерейд (астро- означає зірку). Це розгалужена клітина склеренхіми з товстою вторинною стінкою. Яку функцію можуть мати ці клітини?

Частина астроклерейда в поперечному перерізі листя німфеї — Малюнок\(\PageIndex{6}\): Крупним планом астросклерейда, знайденого в листі *німфеї*, спійманого в частковому розрізі. Ці клітини склеренхіми покриті ямами і мають довгі гострі руки. Деякі охоплюють всю ширину стулки. Зображення знаходиться в суспільному надбанні, отримане з бібліотеки зображень Bioscience коледжу Беркшира.

Ксерофітні листя

Ксерофіти (дослівно «сухі рослини») пристосовані до проживання в сухих умовах з низькою доступністю води.

Поперечний переріз через ксерофітний лист, без маркування — Малюнок\(\PageIndex{7}\): Перетин крізь ксерофітний лист (*Nerium*). На перший погляд організація схожа на мезофітний лист. Однак існує кілька пристосувань, які дозволяють цій рослині втрачати менше води (див. Малюнок\(\PageIndex{8}\)). Фото Марії Морроу, CC BY-NC.

Тканинна організація

Мічений поперечний переріз ксерофітної листової сережки — Малюнок\(\PageIndex{8}\): Організація тканин через ксерофітний лист (*Nerium*). На правій стороні зображення маркуються шари тканини від верхньої поверхні листа до нижньої. Верхній епідерміс листа ущільнюється товстою воскоподібної кутикулою. У верхньому епідермісі відсутні продихи. Трохи нижче епідермісу знаходяться кілька шарів щільно упакованих клітин, званих гіподермою. Під гіподермою частокіл і губчасті мезофіли розташовані як в мезофітному листі. Між губчастим мезофілом і нижнім епідермісом більше шарів гіподерми. Існують інвагінації в нижньому епідермісі, звані устьинними криптами (див. Малюнок\(\PageIndex{9}\)). Усередині них розташовані продихи, оточені трихомами. Фото Марії Морроу, CC BY-NC.

Товщина кутикули

На зображенні нижче показана кутикула листа неріума. Зверніть увагу, наскільки він товстий на верхній (адаксіальній) поверхні листа і як він змінюється в товщині при переході на нижню (абаксіальну) поверхню.

Край ксерофітного листа з товстою кутикулою на верхній поверхні і більш тонкою кутикулою на нижній поверхні — Малюнок\(\PageIndex{9}\): Край ксерофітного листа. На верхньому епідермісі є товста кутикула (вона виглядає як прозора шкіра). Кутикула стоншується в міру переходу до нижнього епідермісу. Зображення знаходиться в суспільному надбанні, отримане з бібліотеки зображень Bioscience коледжу Беркшира.

Розташування продихів

У ксерофітних листків продихи, як правило, розташовуються на нижній (абаксіальной) поверхні. Ця сторона листа зазвичай прохолодніша, так як верхня (адаксіальна) поверхня звернена до сонця. У надзвичайно сухих умовах продихи можуть бути додатково захищені від висушуючого зовнішнього повітря, розташовуючись у устьинних криптах.