При каком листорасположении листья отходят по одному от узла и располагаются на стебле поочередно

Обновлено: 07.07.2024

филлотаксис (phyllotaxis), порядок размещения листьев на стебле, отражающий симметрию в структуре побега. Л. зависит в первую очередь от порядка заложения листовых зачатков на конусе нарастания и обычно является систематич. признаком. Различают три осн. типа Л.: спиральное, или очередное,— от каждого узла стебля отходит один лист (дуб, берёза, злаки, зонтичные); супротивное — на каждом узле сидят друг против друга два листа (клён, сирень, губоцветные); мутовчатое — каждый узел несёт три и более листьев (олеандр, элодея, уруть). Общая закономерность всех типов Л.— равное угловое расстояние между листьями, сидящими на одном узле или на последоват. узлах осн. генетич. спирали (условная линия, соединяющая основания последоват. листьев). Для супротивного и мутовчатого Л. характерно чередование листьев соседних пар или мутовок; при этом на стебле образуются вертикальные ряды листьев (ортостихи). При спиральном Л. также образуются ортостихи из листьев, оказывающихся точно друг над другом через определённое число узлов. Неск. последоват. листьев, попадающих на разные ортостихи, составляют листовой цикл. Спиральное Л. по числу ортостих и величине углов дивергенции (расхождения) между последоват. листьями выражается формулой — дробью, соответствующей значению угла расхождения в долях окружности (см. рис.). Знаменатель дроби показывает число ортостих: чем он больше, тем меньше листья затеняют друг друга. Наиб, часто встречаются двурядное (с формулой 1/2), трёхрядное (1/3), пятирядное (2/5) спиральное Л. Любое спиральное Л. можно описывать не только по листовым циклам и ортостихам, но и по парастихам. Причины правильности Л. связаны с размерами конуса нарастания и листовых зачатков и их взаимовлиянием. По одной из гипотез, каждый листовой зачаток образует вокруг себя физиол. поле, тормозящее заложение новых зачатков в непосредств. близости к нему, по другой,— заложение каждого последующего листового зачатка стимулируется предыдущим.

Листорасположение: I — мутовчатое (водяная сосенка): а — конус нарастания побега с листовыми зачатками, б — часть побега, в — его диаграмма; II — накрест супротивное (сирень): а — схема поперечного среза почки, б — вид побега сверху, в — его диаграмма; III — очередное двурядное с формулой 1/2 (гастерия): а — поперечный срез почки (схема), б — общий вид растения, в — его диаграмма; IV — спиральное (очередное) с формулой 3/8 (подорожник); V — спиральное (очередное) с формулой 2/5 (дуб); ветка в безлистном состоянии, положение почек соответствует листорасположению, проведена основная спираль.

порядок чередования листьев на стебле. Чаще всего листья располагаются поодиночке спирально (очередное листорасположение). При супротивном листорасположении два листа находятся друг против друга (напр., у вербейника, мяты, вероники). Если от узла отходят три и более листьев, такое листорасположение называют мутовчатым (напр., у хвоща, вороньего глаза).

Листорасположение у растений — основные термины и понятия

Каждое растение характеризуется не только индивидуальными размерами, формой листьев и цветов. Систематическим признаком выступает также листорасположение (phyllotaxis). Оно определяется порядком закладки зачатков листа в районе конуса нарастания.

В основе классификации представителей растительного мира лежит много свойств, в том числе особенность расположения листьев на стебле. Существует строгий порядок их закладки, целью которого является обеспечение доступа к солнечному свету. Одни листья располагаются спиралевидно по часовой стрелке, другие – против.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Ботаники заметили и математически выразили даже определенную закономерность – последовательность Фибоначчи, – касающуюся угла их расхождения. Листы могут располагаться под углом 180 градусов (тогда в обороте помещается 2 листа), либо 125 градусов (в обороте - 3 листа), при 154 градусах – 5 листьев, при 115 – 8 листьев.

Общепринятая характеристика листорасположения опирается на три понятия:

очередное;
супротивное;
мутовчатое;
розеточное.

Ученые связывают столь строгую закономерность расположения листьев на стебле с размерами конуса нарастания, а также особенностями взаимовлияния листовых зачатков друг на друга.

Существует также гипотеза, согласно которой каждый зарождающийся листочек создает вокруг себя невидимое энергетическое поле. Оно способно тормозить близкое развитие прочих листовых пластин и стимулировать их развитие на определенном расстоянии.

Стеблевой узел может содержать три листовых пластины (олеандр). Тогда тройные кольца чередуются между собой. Такая же особенность характерна для растений с четырьмя, шестью, десятью листьями в узле. Чередование ближайших кружков обязательно. Рассмотренный вариант получил название кольчатого (или кольчаторасположенного).

Интересно, что при мысленном проведении линий, соединяющих все кольчаторасположенные листья между собой, вырисовывается несколько вертикалей, для которых введен специальный термин – ортостихи.

Бывают варианты, что листья просто разбросаны, т.е. в листовом узле он содержится лишь один. Для таких случаев также существует закономерность: при проведении от любого, например, расположенного снизу, листа поочередно соединяющей мысленной линии, она примет винтовой характер. Проекция такой линии на плоскость будет выглядеть спиралью. Эта закономерность обосновывает термин – спиральнорасположенные.

При следовании по спирали снизу вверх неизменно достигается виток, расположенный над первым. Для одних растений, например, липы, такой лист третий по счету (над 2-м находится 4-тый и т.д.). Для других, например, ольхи, четко над первым листом находится четвертый, над вторым – пятый и т.д.

Вертикальные линии, мысленно соединяющие такие прикрывающие друг друга листья, по своей численности будут четко повторять число листьев, которые располагаются между парами перекрывающих.

Между ортостихами можно замерить также горизонтальное расстояние. Для каждого растения оно индивидуально. Длина соединяющего отрезка будет равна кусочку спирали, пролегающему между двумя прикрывающими листьями. Такой отрезок имеет свое название – полный цикл.

Следовательно, любой вариант листорасположения определяется числом рядов размещения листьев (ортостих).

Морфология и структура

Исходя из возложенных на лист функций, объясняются особенности его строения. Так, клетки эпидермиса предохраняют от излишнего испарения и являются механической защитой целостности паренхимы. Мезофил (паренхима) – ткань, содержащая хлорофилл. Она – место протекания фотосинтеза.

Пронизывающие листовую пластину жилки необходимы для равномерного распределения воды, питательных веществ, механических элементов во внутренней листовой среде. Имеются также устьица – особые группы клеток с нижней стороны пластины, через которые уходит излишняя влага и осуществляется газообмен.

Такие характеристики являются универсальными для любого листика, большого либо малого, фигурного либо просто обтекаемой формы.

Морфология растений лежит в основе их классификации и систематики. Для первых растений на Земле была необходима водная среда. Состояли они из одной клетки и часто имели слабо ветвящиеся ленты. В современной флоре с ними сходы водоросли.

По мере переселения на сушу, растения претерпевали эволюционные изменения и начинали расчленяться на органы. Каждый из них выполнял свою функцию. Так сформировался стебель, функцией которого было вынести листья к свету. Питание растения осуществлялось с помощью корня, который, наравне со стеблем и листьями, был обязательным элементом зародыша.

Приспособленческие процессы привели к метаморфозам, отразившимся как на цветении, так и на листорасположении. Чем более развит и приспособлен к борьбе за существование был стебель, тем больше листьев на нем появлялось. Для стебля свойственно экзогенное ветвление и наличие побегов первого, второго и т.д. порядка.

В процессе своего роста стебель образует побеги. В них закладываются узел, междоузлие, листовой рубец, пазуха листа и листовой след. Там, где к нему крепится лист – узел. Стебель между узлами – междоузлие. Для крепления листа к стеблю служит черешок, на месте которого после опадания листвы остается рубец.

Каждый вид растений имеет характерные форму, размер таких рубцов, а также количество следов от листьев. Например, рубец конского каштана имеет 5-7 листовых следов. Ива – три.

Между черешком и стеблем располагается листовая пазуха. Растения, относящиеся к древесным, имеют в каждой пазухе по одной почке (клен, береза, дуб). Бывает и 2 почки (орех) или три (жимолость). Другое название почки – зачаточный побег. На побегах бывают верхушечные почки, боковые, придаточные.

Покрытосеменные растения всегда имеют черешок, прилистники и листовые пластины. Это черешковые виды. Такое строение помогает выбрать оптимальное положение по отношению к свету. Черешок может отсутствовать, например, у алоэ, цикория, орхидеи, огурца.

Там, где черешок примыкает к стеблю, образуется влагалище, а угол между ним и междоузлием получил название пазухи. Это – место образования почки, цветка (соцветия).

Принципы листорасположения, какие виды бывают

Способ расположения листьев на стебле определен для любого вида растений. Общеприняты следующие варианты:

Очередное. Характерно для растений, у которых листочки располагаются друг за другом и выходят из всех узлов на стебле. Такой тип наблюдается у пшеницы, березы, яблони, розы, пеларгонии.
Супротивное. В этом варианте в узле располагается два листа. Возможна их ориентация перекрестно-попарно, т.е. каждый последующий лист располагается под прямым углом к предыдущему. Допускается и расположение рядов без поворотов. Пример: фуксия, жасмин, сирень.
Мутовчатое. В узле располагаются три либо более листьев. Характерно перекрестное расположение, возможны сдвиги на пол-оборота каждого последующего по отношению к предыдущему. При этом вариант расположения напоминает мозаику, как, например, у олеандра или элодеи. В этом варианте мутовки (узлы) могут находиться на верхушке и образовывать супротивно-мутовчатые вариации.
Розеточное листорасположение. В данном варианте присутствует укороченный стебель, поэтому листья максимально приближаются друг к другу. Междоузлия, как и черешки, практически незаметны, иногда вовсе отсутствуют. Розетки пышные, имеют общую центральную точку, как, например, у агавы, камнеломки или одуванчика.

Видоизменения листьев, примеры растений

Исходя из функций, возложенных на листья, как на орган растения, многое зависит от формы их пластины. Чем крупнее и ровнее свободная поверхность, тем эффективнее фотосинтез и испарение влаги. Поэтому у большинства представителей флоры листья гладкие, округлые, в меру тонкие и упругие.

Однако в ходе эволюции некоторые виды должны были приспособиться к индивидуальным условиям своего произрастания. Они изменились настолько, что стали вовсе не похожими на типичный лист. Причины данного явления следующие:

В засушливой местности растение вынуждено сохранить свою влагу внутри. Поэтому ему необходимо уменьшить испарение в поверхности. При таких погодных условиях листовая пластина в процессе своей эволюции настолько сокращается, что превращается в колючку, что практически исключает испарение влаги. Кроме того, колючие видоизмененные органы исполняют дополнительную функцию – защитную, например, от съедения животными. Типичный пример – виды кактусов. При этом в кактусе не исключается фотосинтез. Просто он протекает в клетках стебля, которые располагаются практически на поверхности.
Встречается и частичное превращение листьев в колючки, например, у барбариса, шиповника, розы и др.
Другой способ приспособления растения к засушливой местности заключается в превращении листьев в надежные запасники влаги. Такие толстые и сочные органы появились у алоэ, агавы и других. Запасы влаги надежно защищены снаружи восковым налетом на листьях. Здесь гораздо меньше устьиц, чем у обычного листа.
Видоизменение листа в усик – еще один вариант приспособленческой реакции растения на среду обитания. Усики необходимы тем растениям, которые для своего роста вынуждены цепляться за опоры. С помощью этого их стебель поднимается вверх, удерживаясь в вертикальном положении весь период роста. Пример: горох, чина, многие представители семейства бобовых.
Полезные функции исполняются и такими видоизмененными листьями, как чешуйки. В них – необходимый запас питательных веществ. У отдельных растений чешуйки прячутся внутри почки, обеспечивая их защиту. Типичным примером растения с чешуйками вместо листьев является репчатый лук.
Видоизмененная форма листьев помогает отдельным видам защититься от поедания насекомыми. В таком случае они превращаются в аппараты для ловли вредителя. Типичный пример – росянка.

У росянки верхнее покрытие листа представлено волосками, между которыми выделяется вязкая жидкость. Цветок своими лепестками привлекает насекомых. Садясь на лист, оно приклеивается лапками к жидкости, после чего лист сворачивается.

Внутри такого свертка выделяется специальный фермент, помогающий переваривать добычу. Разложение тела насекомого способствует обогащению тканей растения азотом и прочими органическими веществами. Такое видоизменение органов растения не только обеспечивает защитную функцию, но и улучшает его питание.

Листорасположение представляет собой порядок чередования листьев на стебле растения. Листья растут от находящихся на стебле узлов, а узлы располагаются вдоль стебля.

Существуют такие три основных вида листорасположения: очередное (спиральное), супротивное и мутовчатое.

Очередное или спиральное расположение листьев характерно для многих растений. От каждого узла отходит лишь один лист, а листья расположены на стебле по очереди, друг за другом. Такое листорасположение встречается у розы, гороха, березы и дуба.

Супротивное листорасположение - это такое расположение листьев, когда от каждого узла отходят два листа, сидящие напротив друг друга. Это листорасположение характерно для сирени, вероники, клена и губоцветных.

Мутовчатое расположение листьев - это когда от одного узла вырастают три и более листа. Мутовчатое листорасположение имеют такие растения, как элодея, олеандр, хвощ, вороний глаз.

Главная задача клеток образовательной ткани — обеспечение роста растений и образования всех остальных тканей растения. Например, клетки образовательной ткани находятся в почках, на верхушках побега и в нижней части корня.

Лабораторные работы

Лабораторная работа: Строение почек. Расположение почек на стебле

1. Рассмотрите побеги разных растений. Определите, как расположены почки на стебле, и зарисуйте их.

Почки на стеблях могут быть расположены тремя способами:

последовательно — очередное (спиральное) расположение, характерное для липы, тополя, дуба, берёзы, ивы, ольхи и черёмухи;
по две почки друг напротив друга — супротивное расположение, характерное для жимолости, осины и клёна;
пучками по четыре почки в одном узле — мутовчатое расположение, характерное для олеандра и элодеи.

2. Отделите почки от побега, рассмотрите их внешнее строение. Какие приспособления помогают почкам переносить неблагоприятные условия?

Неблагоприятные условия почкам помогает переносить плотная кожистая почечная чешуя, которая отпадает когда почка распускается.

3. Разрежьте вегетативную почку вдоль, рассмотрите её под лупой. С помощью рисунка 19 найдите чешуйки, зачаточный стебель, зачаточные листья и конус нарастания. Зарисуйте вегетативную почку в разрезе и подпишите названия её частей.

4. Изучите генеративную почку. Что общего у вегетативных и цветочных почек и чем они различаются? Используйте для сравнения рисунок 19.

И у вегетативных, и у генеративных почек имеется зачаточный стебель, зачаточные листья, конус нарастания и чешуйки.

Генеративные точки отличаются от вегетативных тем, что у них на конусе нарастания имеется ещё зачаточные цветки (бутоны). Эти почки крупнее и выглядят более округлыми.

5. Сравните строение почки и побега. Сделайте вывод.

Строение почки и побега очень похоже:

у побега есть стебель, а у почки — зачаточный стебель;
у побега есть листья, а у почки — зачаточные листья;
у побега есть верхняя и боковые почки, а у почки — зачаточная верхняя и зачаточные боковые почки .

Вывод: почка представляет собой зачаточный побег.

Вопросы в конце параграфа

1. Что такое побег? Из каких частей он состоит?

Побег — это стебель с расположенными на нём листьями и почками. Стебель — осевая часть побега, листья — боковые. Участки стебля, на которых развиваются листья, называют узлами, а участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега — междоузлиями.

2. Какие виды листорасположения вы знаете?

Листорасположение может быть:

очерёдное (спиральное) — листья растут по одному в узле и располагаются на стебле поочередно по спирали;
супротивное — листья растут по два в узле напротив друг друга;
мутовчатое — в каждом узле развивается по три или более листьев.

3. Что такое почка?

Почка — это зачаточный побег. Она состоит из зачаточного стебля, зачаточных листьев, конуса нарастания и почечных чешуй.

4. Как различают почки?

В зависимости от расположения на стебле различают почки верхушечные (на вершине побега), пазушные (в пазухах листьев) и придаточные (на междоузлиях, листьях, корнях).

По строению различают вегетативные (листовые) почки и генеративные (цветочные) почки.

5. Как почки могут располагаться на побегах? Установите взаимосвязь между нахождением почек на побеге и месторасположением.

Верхушечная почка располагается всегда на вершине побега. Придаточные почки развиваются на междоузлиях, листья и корнях. Пазушные почки повторяют расположение листьев на стебле и могут располагаться либо поочерёдно (очередное, спиральное расположение), либо супротивно (супротивное расположение), либо мутовчато (мутовчатое расположение).

6. Какое строение имеет вегетативная почка?

Вегетативная почка снаружи покрыта почечными чешуями. Внутри неё находится зачаточный стебель, зачаточные листья и конус нарастания. В пазухах зачаточных листьев находятся очень мелкие зачаточные почки. Разглядеть их можно только в лупу или под микроскопом.

7. Чем отличаются генеративные почки от вегетативных?

Генеративные почки имеют такое же строение, что и вегетативные, но на конусе нарастания у них образуется зачаточные цветов (бутон, соцветие). По виду они крупнее и имеют округлую форму.

8. Как происходит рост побега в длину?

Активный рост побега начинается когда отпадают почечные чешуи. Рост побега в длину происходит за счет быстрого деления клеток в конусе нарастания (там находится образовательная ткань). Молодые клетки растут и образуют новые участки стебля с листьями и почками. Со временем способность клеток конуса нарастания к делению ослабевает и побег перестаёт расти.

Подумайте

Почему рекомендуется проводить весеннюю обрезку растений до начала сокодвижения?

При проведении обрезки растений до начала сокодвижения (в начале весны при температуре примерно +5°С) место среза остаётся сухим, что даёт садоводу возможность надежно защитить незащищенные корой участки садовым варом. Кроме того и само растение быстро наращивает на месте среза защитный рубец, который препятствует заражению растения вредными микроорганизмами и грибами.

При проведении обрезки после начала сокодвижения садовод может сильно навредить растению. Древесный сок (вода, с растворёнными в ней питательными веществами) в весенний период движется по стволу деревьев с огромной скоростью — до 40 см в минуту. Во время обрезки срез ветки или побега мгновенно увлажняется соком и садовый вар для защиты среза практически не прилипает. Из-за некачественной обработки среза на незащищённых участках растения образуется питательная среда для развития болезней и вредителей. Кроме того, древесный сок бесполезно вытекает из ветки и растение недополучает необходимые ему питательные вещества.

Задания

1. Поставьте в воду ветку какого-нибудь дерева или кустарника и наблюдайте за развитием побегов из почек. Запишите, когда ветка поставлена в воду, когда у неё набухли почки, раскрылись чешуи, появился побеги распустились листья.

Скорость распускания листьев из почек побега зависит от того, когда именно (в какое время года, месяц) была срезана веточка. До середины зимы срезать ветки для этой цели не рекомендуется, поскольку у растений продолжается период покоя.

Если же срезать веточку в конце февраля или марте и поставить её дома в воду, то буквально через пару дней на веточке начнут набухать почки, на 3 — 5 день опадает почечная чешуя, а нежные молодые листочки распускаются на 8 — 10 день.

Стоит отметить, что в зависимости от вида растения сроки развития побегов может различаться: немного быстрее распускается черёмуха и спирея, а чуть позже — берёза и ива.

2. Прорастите в горшочке с землёй два семени фасоли или гороха. Когда стебли у растений достигнут 7—10 см в высоту, срежьте у одного из них верхушку. Наблюдайте, что произойдёт с растениями через одну-две недели.

Проведём наблюдение за ростками гороха. У растений со срезанными верхушками рост замедляется, но становится больше боковых листьев и утолщается стебель. Растение с несрезанной верхушкой продолжает расти также быстро.

3. Обрежьте верхушку фикуса или другого комнатного растения. Наблюдайте, как растут побеги.

Если обрезать верхушку у фикуса или другого комнатного растения (метод называется прищипывание), то у растения начинается активный рост боковых побегов. Оно становится более ветвистым и пышным, с утолщенным стеблем.

4. Проанализируйте результаты наблюдений. Сделайте выводы.

При отрезании верхушки побега он перестает расти в длину. При этом начинают активно развиваться боковые побеги.

Если же отрезать верхушку у бокового побега, то он также перестанет расти в длину и насчёт активно ветвиться.

Словарик

Побег — это стебель с расположенными на нём листьями и почками.

Почка — это зачаточный стебель растения.

Верхушечная почка — это почка расположенная на вершине побега.

Пазушная почка — это почка расположенная в пазухе листа.

Придаточная почка — это почка расположенная на междоузлиях, листьях и корнях (не в пазухах листьев).

Вегетативная почка — это почка, из которой развивается лист и новый побег. Такую почку также называют листовой почкой.

Генеративная почка — это почка, из которой развивается цветок (бутон, соцветие). Такую почку также называют цветочной почкой.

Конус нарастания — это верхушка зачаточного стебля в почке, состоящая из образовательной ткани.

Узел — это участки стебля, на которых развиваются листья.

Междоузлие — это участки стебля между двумя ближайшими узлами одного побега.

Пазуха листа — это угол между листом и находящимся выше междоузлием.

Очередное листорасположение — это листорасположение, при котором листья растут по одному в узле и располагаются на стебле поочередно по спирали. Такое листорасположение ещё называют спиральным.

Супротивное листорасположение — это листорасположение, при котором листья растут по два в каждом узле один напротив другого.

Мутовчатое листорасположение — это листорасположение, при котором листья растут по три и более в каждом узле.

Читайте также: