Просмотров: 319

Биологические структуры листьев

Биологи не могут ответить на вопросы о «цели» той или иной структуры, созданной эволюцией. Биологические структуры не создавались специально. Однако мы можем сказать, что делает каждая структура и каковы, вероятно, преимущества пригодности, предлагаемые конкретной адаптацией. Зеленые листья на прозрачном фоне выглядят очень красиво.

Листья наземных растений выполняют две очевидные функции.

  • Листья являются местом фотосинтеза.
  • Листья отбрасывают тень на конкурентов, замедляя их фотосинтез.

Для первой функции тонкие структуры с большим отношением поверхности к объему изначально выгодны, поскольку фотосинтез требует воздействия света на хлоропласты и обмена газами между внутренней и внешней частью листа. Во второй функции листья хороши, если они имеют большое отношение поверхности к объему и дополнительно содержат много хлорофилла на единицу площади поверхности. Кроме того, листья лучше всего подходят для второй функции, если они расположены более или менее горизонтально (хотя они также затеняют нижние листья того же растения).

На эпидермальной поверхности листа есть крошечные отверстия, называемые устьицами, которые позволяют газу обмениваться углекислым газом и кислородом, происходящим в процессе фотосинтеза. Кроме того, в архитектуре листа имеется бесчисленное множество пластинчатых структур, называемых хлоропластами.

Эти хлоропласты, клеточные органеллы, содержат фотосинтетический пигмент, известный как хлорофилл, который способен улавливать лучистую электромагнитную энергию солнечного света, объединять ее с углекислым газом из атмосферы и утилизировать питательные вещества, полученные из почвы, посредством поглощения через ее корневая система. Затем они выпускают кислород и водяной пар обратно в атмосферу через устьица. Таким образом, процесс фотосинтеза является основной функцией листьев растений.