树叶形状是由该种树或是该片叶形态发生场的吸引子所决定的。各种树由于经历自然选择,环境变化而形成自已特有的吸引子,所以树叶形状也各不相同。
植物的叶子也有各种各样的形状如鳞形、披针形、楔形、卵形、圆形、镰形、菱形、匙形、扇形、提琴形、肾形等。世界上找不出两片完全相同的叶子。
叶子不光形状不同,各种形状的边缘也不同,叶子的边缘称叶裂。我国古代的发明家鲁班,就是受齿状叶裂的启发,发明了锯。
叶的主要功能:
进行光合作用和蒸腾作用,但对于叶的特殊结构,如被子植物的花的蕊和花瓣,则负责生殖方面的功能。
在雄蕊里精子发育并被组装成花粉粒以利于传播,雌蕊的子房则保护卵子,并在卵子受精后发育成果实。
虫媒花的花瓣通常具有鲜艳的颜色,或者是有浓浓的花香,能够吸引昆虫靠近雄蕊,使得花粉能够粘附在昆虫上得以传播。而风媒花则普遍有着朴素的颜色。原因是它们只需风的帮助,就能传播花粉。
细长的柳叶、鹅掌般的枫叶、心形的酢浆草叶,植物的叶片除了为我们制造必须的氧气外,更以丰富的形状吸引了无数收集者的目光。那么植物的叶片为什么会有那么多的形状呢?
要回答这个问题,我们就要先看看叶片是干什么用的。《初中生物》课本里讲过,叶片因为含有叶绿体而具有将光能转变为化学能、将无机二氧化碳转变为有机营养物质的作用。简单地说,叶片就是为植物制造营养的车间。从营养器官的角度出发,叶片只要能制造营养,长成什么样都行,但从植物整体的角度看,叶片的生长必须符合植物整体的利益最大化。设计一片叶片,植物必须考虑到三个重要的因素,即制造一片叶片需要的物质量、叶片的寿命和叶片吸收、转化阳光的效率。因为不同的植物有不同的生理特点、生活在不同的环境,所以这三个因素也不尽相同。而这三个因素反映到具体的一片叶片上,就是每一种叶片都有其独特形状,更具体的说,是每一种叶片都有其独特的叶脉结构。叶脉之于叶片,正如同骨骼和血管之于我们。在叶片正常的生理活动中,叶脉既起到运输物质的管道作用,又起到支撑叶片的骨架作用。不同的叶脉结构在叶片上形成了不同的叶脉密度、叶脉间距离和叶脉回路。所谓叶脉密度就是单位面积上叶脉的长度,密度越高,表示植物对这片叶片的水分、养料供应越充足;叶脉间距离则反映了植物对叶片持续供给的能力;叶脉回路则反映了叶片的强度和寿命,回路越多表示营养物质和水可以通过更多的路径被送到叶肉细胞中。
植物正是通过叶脉决定了叶片的寿命、功能等。例如对于生活在热带的植物,较高的气温一方面需要植物有更高的蒸腾速率,另一方面又让植物不需要每年更换一次叶片,所以它们的叶脉往往较大,叶脉回路多,水分供应充足,叶片就比较厚,边缘比较光滑;而寒带的植物虽然蒸腾速率低,但每年冬天都需要脱落一次叶片,所以植物叶片往往都比较薄,这样制造一片叶片用的成本就低,冬天丢了也不可惜。但作为一片薄叶片,它的叶脉不可能特别粗,其边缘的水分运输必然受到限制,所以其边缘的叶片区域经常就被抛弃了,叶片也就出现了各种各样的裂口。
除此之外,为了应对水分蒸发、动物侵蚀等不利因素,很多植物的叶片还长着绒毛、毒腺,并且通过改变自己的颜色提高生存几率。另外,有些植物因为有特殊的需要,还会让叶片执行一些其他工作,比如猪笼草的捕虫叶、豌豆的叶卷须等,这些看上去不像叶子的叶片叫作“变态叶”,是叶片中的特种部队。
正是这些多种多样的生存环境,最终使每一种植物都有了样式独一无二的叶片,可以说每一片造型独特的叶片都是植物进化的真实写照,正因如此,有些植物学家尝试通过研究古叶片的化石来推测古时候的环境变化。当我们下一次赞美一枚叶片的独特造型时,也别忘了它们在几亿年风雨中的坚持。
因为树叶生长的时候,阳光的照射不同,所以树叶的形状也就不同
因为树叶生长的时候,阳光的照射不同
因为树叶生长的时候,阳光的照射下同,所以树时的形状不同