Про листі

Чи не є парадоксальним те, що, кажучи про навколишній світ, ми, не замислюючись про це, сприймаємо його зеленим?
Це легко пояснити: поки на Землі є зелені рослини, що створюють за допомогою світла з вуглекислого газу органіку - основу життя всіх інших - живемо і ми ...

Але чому ж рослини зелені?
Всі предмети ми бачимо тільки завдяки тому, що вони відображають падаючі на них промені світла. Наприклад, аркуш чистого паперу, що сприймається нами як білий, відображає всі частини спектра. А предмет, що здається нам чорним, все промені поглинає. Нескладно зрозуміти, що якщо волокна тканини просочити речовиною, що поглинає всі промені світла, крім червоних, то і зшите з цієї тканини плаття ми будемо сприймати як червоне.
Точно так само і хлорофіл - основний рослинний пігмент - поглинає всі промені, крім зелених. І не просто поглинає, але використовує їх енергію в своїх інтересах, особливо активно - червону частину спектру, протилежну зеленої.

І все ж листя рослин далеко не завжди бувають зеленими. Саме це і стане темою моєї розповіді. Звичайно, багато речей я буду викладати дуже спрощено (хай вибачать мене професіонали). Але мати уявлення про причини зміни кольору листя рослин, як мені здається, повинен кожна людина, всерйоз займається їх вирощуванням.

Незелёная зелень

У тканинах будь-якого живого рослини постійно присутні кілька пігментів. Звичайно, головним з них є зелений - хлорофіл. визначає основну забарвлення листя.
Але є ще і антоціан. активно поглинає зелені промені і повністю відображає червоні.
Пігмент ксантозін поглинає всі промені, крім жовтих, а каротин відображає цілу групу променів і здається нам оранжево-морквяним.
Відомий і пігмент під назвою бетулін. який забарвлює тканини рослини в білий колір (але зустрічається він лише у берези; і то - не в листі, а в корі, і тому про нього ми говорити не будемо).

Всі додаткові пігменти листя ми бачимо лише після загибелі хлорофілу. Наприклад, на листках рослин з приходом осінніх холодів або в результаті старіння листа, як це відбувається у всенародно улюблених кодіеум.
Яскраві строкаті листя кодіеум. будучи його єдиною прикрасою, по суті, мертві і вже нічого не дають рослині. Селекціонери лише вибрали клони, здатні зберігати максимально довго ці даремні, але красиві старі листя.

Напевно, багатьом квітникарям доводилося спостерігати почервоніння листя у рослин, які зазнали впливу надмірно яскравого сонячного світла. У побуті це явище називають «засмагою». Але коли ми загоряємо, для захисту від впливу ультрафіолетового випромінювання в шкірі виробляється спеціальний пігмент - меланін. У рослин ж ніяких нових пігментів не виробляється, а навпаки, руйнується хлорофіл; тоді стає видимим і перш наявний в тканинах антоциан. Зрозуміло, що таке почервоніння листя - сигнал тривоги для господаря рослини.

До речі, листя деяких рослин (у кактусів - стебла) при надлишку світла іноді набувають блакитнувате фарбування. Це пояснюється виробленням на поверхні тканини воскового шару, який дуже ефективно відображає все промені світла, але особливо активно - блакитні і сині.

Дуже цікаво вирішують проблему максимального використання світла рослини, що живуть в умовах його постійного дефіциту. Наприклад, під пологом тропічного лісу.
Багато звертали увагу на листя бегоній. у яких верхня поверхня листа темно-зелена, а нижня насичено-червона. Зрозуміло, що про руйнування хлорофілу в даному випадку мова не йде.
Справа в тому, що промені світла при проходженні тонкої листової пластини поглинаються далеко не повністю: частина світла проходить лист наскрізь і втрачається рослиною. Саме цю проблему і вирішує пофарбована антоцианом нижня поверхню листа. Вона відображає особливо цінні червоні промені назад всередину листа, тобто змушує їх повторно пройти через хлоропласти. Зрозуміло, що ККД по використанню променів світла у такого листа підвищується значно.

Важливою функцією додаткових пігментів листа рослини є уловлювання фотонів в жовто-зёленой частини спектра, яка не використовується хлорофілом. В результаті цього збільшується загальна ефективність фотосинтезу.
Наведу як приклад пассифлору трехполосие (Passiflora trifasciata). Серед величезного розмаїття пассифлор даний вид варто особливо. Мабуть, це єдина пасифлора, що вирощується виключно заради декоративного листя. Їх червоно-фіолетове забарвлення, що змінюється в залежності від освітлення, обумовлена ​​наявністю додаткових пігментів, які активно використовують всі ділянки спектра падаючого світла. Крім того, в центрі кожної лопаті листа проходить срібляста смуга. В цілому, забарвлення листя цієї пасифлори нагадує ошатну розмальовку листя королівських бегоній.

Однак на яскравому світлі листя пасифлори трёхполосой стають просто зёленимі, а від смуг в кращому випадку залишаються окремі сріблясті цяточки. Справа в тому, що сріблясті смуги являють собою ні що інше, як скупчення заповнених повітрям клітин, які в рівній мірі заломлюють все промені проходить через них світла. Деяка частина їх відбивається, і тому ми їх сприймаємо як сріблясто-білі, а велика частина направляється усередину листової пластини. Іншими словами, ці пустотілі клітини діють подібно лінзам, значно підвищуючи ефективність фотосинтезу. Зрозуміло, що у рослин з достатньою освітленістю потреба в цьому пристосуванні листя відпадає, і тоді пустотілі клітини заповнюються хлорофілом.

Програма, що пропонує рослині виробляти хлорофіл, записана на генному рівні. Відомо більше сотні генів, що беруть участь в цьому процесі. Але цей складний механізм іноді дає збій - з'являються рослини, у яких або частина листової пластини, або окремі листя цілком позбавлені хлорофілу. Тоді клітини листа можуть бути заповнені додатковими пігментами (при цьому лист набуває відповідне забарвлення) або просто стають порожнистими, і тому здаються білими.

Звичайно, з точки зору здорової фізіології такі рослини треба вважати неповноцінними. Але в практичному квітникарстві вони відносяться до особливо декоративним, їх охоче вирощують.

Маючи справу з подібними рослинами, слід враховувати, що вони набагато вередливими своїх зелених побратимів і тому особливо вимогливі до режиму освітлення. Адже брак хлорофілу в листках в першу чергу тягне зменшення живлення рослин. Тому при недостатньому освітленні їх листя швидко втрачають колишню яскравість і строкатість забарвлення, стають бляклими і пригнобленими.

Крім того, любителям подібних рослин треба пам'ятати, що надлишок у грунті азоту може призвести до зникнення плямистості листя за рахунок накопичення хлорофілу.
І ще: при розмноженні таких рослин спадкування строкатою забарвлення листя можливо тільки у живців. Сіянці ж (а іноді і листові живці) перетворюються в нормально пофарбовані, зелені екземпляри.

хитрі листя

Окремої згадки заслуговують незвичайні листя деяких представників сімейства мезембріантемових (аізоонових), і в першу чергу, літопси.

Літопси - цікаві рослини, які мають дуже товсте ріповидним кореневище з парою м'ясистих листків. Основне завдання цих жителів південно-африканської пустелі Наміб - вижити в умовах спопеляючої спеки. Для цього не тільки кореневище літопси, але і велика частина листа занурена в пісок - над поверхнею підносяться тільки плоскі верхівки листя. Але фотосинтез в них не відбувається, адже хлорофіл знаходиться в глибині листя. В цьому випадку відкрита поверхню аркуша діє подібно до фільтру зі змінною прозорістю. Іншими словами, кількість світла, що досягає хлоропласти, суворо дозується і ніколи не буває надмірним для літопси.

Крім того, різноманітне забарвлення плоских верхівок листя у літопси і своєрідний малюнок на них дозволяють цим рослинам повністю зливатися з навколишнім середовищем і виглядати як типові камінчики. Хоча в Наміб не так вже й багато травоїдних тварин (в основному, черепахи), така маскує забарвлення (мімікрія) літопси виявляється зовсім не зайвою.

У зв'язку з мімікрією згадалася цікава історія з власної практики. Була у нас в колекції пасифлора леопардоволістная (Passiflora pardifolia). На її листі постійно з'являлися незрозумілі жовті плями. До того ж, на цих плямах нерідко присутні краплі солодкуватої рідини. Тому складалося враження, що у нас завівся невідомий шкідник рослин. Були випробувані всілякі отрутохімікати, а закінчилося все це загибеллю пасифлори.

Значно пізніше я знайшов інформацію, яка все пояснювала. Виявляється, природний ареал поширення пасифлори цього виду лежить на шляху міграції метеликів махаонів по території Центральної Америки. Їх безжальні ненажери-гусениці харчуються листям рослин, залишаючи після себе смугу мертвого лісу. Так як кожної з майбутніх гусениць потрібно багато їжі, метелик перед відкладанням яєць ретельно оглядає листя. Помітивши вже наявну чужу кладку, вона просто відлітає до іншої рослини.

Так ось, липкі жовті плями на листі нашої пасифлори були імітацією кладок цих метеликів, а не результатом впливу якихось шкідників. Але ми про це тоді не знали.

Розповідаючи про роль листів в житті рослини, доречно згадати і про інші функції, які вони можуть виконувати. Тут колір листя вже не має ніякого значення, а важлива їх форма.

У хойи черепітчатой ​​(Hoya imbricata) краї листя здатні щільно прилягати до того рослині, де вона оселилася. Саме в цих своєрідних «курінь», які утворюють листя хойи, знаходять притулок цілі колонії хижих мурах. Вдячні мурахи не тільки надійно захищають свій «будиночок» -хойю від зазіхань будь-яких комах-шкідників, але і регулярно підгодовують рослина відходами власної життєдіяльності.

Дісхідія (Dischidia) - близька родичка хойи. Це цікава рослина утворює листя двох типів: звичайні вегетирующие і видозмінені в формі мішечка. Завдяки цьому в видозмінених листі може накопичуватися неабияку кількість дощової води. Дісхідія пристосувалася висмоктувати її за допомогою додаткових повітряних корінців, які проникають всередину мішечка.

Деякі рослини швидко рухають листям. Завдяки цьому вмінню, наприклад, пагони мімози сором'язливої ​​набувають малопривабливим форму сухих сучків, і ця рослина таким чином уникає пошкодження рослиноїдних тваринами.

Моментально змикаються листя-пастки венериної мухоловки. або Діон (Dionaea muscipula) здатні надійно утримувати спіймана комаха досить тривалий час, необхідне для його «перетравлення». Так Діонея вирішує проблему компенсації жорсткого дефіциту азоту в грунті в місцях її зростання.

Є дивовижні рослини, листя яких діють подібно лопатей вентилятора, створюючи штучне рух повітря всередині крони. Одне з них - телеграфне дерево. або десмодіум обертається (Desmodium gyrans) з сімейства бобових. Найцікавіше, що цей «вентилятор» автоматично включається при досягненні строго певної температури навколишнього повітря (+24 градуса) і сам же відключається.

Історії та легенди про рослини на сайті Gardenia.ru