ساختار و آناتومی برگ گیاهان

برگ های گیاهان به حفظ حیات در زمین کمک می کنند زیرا غذا را برای زندگی گیاهی و حیوانی تولید می کنند. برگ نقطه ای است که در آن فتوسنتز در گیاهان انجام می شود و آناتومی برگ پروسه را تسهیل می کند. فتوسنتز پروسه ای است که در آن انرژی نور خورشید جذب می شود و برای تولید غذا به شکل قندها استفاده می شود. برگ ها این امکان را فراهم می کنند که گیاهان به عنوان تولیدکنندگان اولیه در زنجیره های غذایی عمل کنند. نه تنها برگ ها غذا تولید می کنند، بلکه در طول فتوسنتز اکسیژن نیز تولید می کنند و نقش مهمی در چرخه کربن و اکسیژن در محیط ایفا می کنند. برگ ها بخشی از سیستم ساقه گیاه هستند که شامل ساقه ها و گل ها نیز می باشد.

نکات کلیدی

• برگ های گیاهان ساختارهای بسیار مهمی هستند زیرا با تولید غذا (قندها) از طریق فتوسنتز به حفظ زندگی در زمین کمک می کنند.
• برگ ها و قسمت های مختلف آن ممکن است اشکال و اندازه های متفاوتی داشته باشند. اجزای اصلی برگ ها در گیاهان گل دار شامل تیغه، دمبرگ و پایه های برگ است.
• در برگ ها سه نوع بافت اصلی وجود دارد: پوشش بیرونی، مزوفیل و بافت آوندی. هر نوع بافت از لایه های سلول تشکیل شده است.
• علاوه بر انجام فتوسنتز، برخی از گیاهان دارای عملکردهای ویژه دیگری نیز هستند، به عنوان مثال گیاهان گوشت خوار که می توانند حشرات را 'بخورند'.
• برخی از حیوانات، مانند پروانه بال برگ هندی، برگ ها را تقلید می کنند تا از دشمنان پنهان شوند.

آناتومی برگ

برگ ها می توانند در اشکال و اندازه های مختلف وجود داشته باشند. بیشتر برگ ها پهن، صاف و معمولاً سبز رنگ هستند. برخی گیاهان، مانند مخروطیان، برگ هایی دارند که شکل سوزن یا فلس دارند. آناتومی و شکل برگ به طور خاص برای بهترین انطباق با زیستگاه گیاه و حداکثر کردن فتوسنتز طراحی شده است. ویژگی های اصلی برگ ها در گیاهان گل دار شامل تیغه، دمبرگ و پایه های برگ است.

تیغه - قسمت پهن برگ.

• سر - نوک برگ.
• لبه - ناحیه حاشیه ای برگ. لبه ها می توانند صاف، دندانه دار، لبه دار یا جداشده باشند.
• رگ ها - بسته های بافت آوندی که برگ را پشتیبانی کرده و مواد مغذی را حمل می کنند.
• رگ اصلی - رگ مرکزی که از رگ های فرعی نشأت می گیرد.
• پایه - ناحیه ای از برگ که تیغه را به دمبرگ متصل می کند.

دمبرگ - ساقه ی نازکی که برگ را به ساقه متصل می کند.

پایه های برگ - ساختارهای شبیه برگ در پایه برگ.

آناتومی برگ، شکل، لبه و رگ بندی (تشکیل رگ) ویژگی های اصلی هستند که در شناسایی گیاهان مورد استفاده قرار می گیرند.

بافت های برگ

در آناتومی برگ، بافت های برگ از لایه های سلول های گیاهی تشکیل شده اند. انواع مختلف سلول های گیاهی سه بافت اصلی را در برگ ها تشکیل می دهند. این بافت ها شامل یک لایه مزوفیل هستند که بین دو لایه پوشش بیرونی قرار دارد. بافت آوندی برگ در لایه مزوفیل واقع شده است.

پوشش بیرونی

لایه خارجی برگ که به آن اپیدرم می گویند، یک پوشش مومی به نام کوتیکول ترشح می کند که به گیاه کمک می کند تا آب را حفظ کند. اپیدرم در برگ های گیاه همچنین حاوی سلول های ویژه ای به نام سلول های نگهبان است که تبادل گازها را بین گیاه و محیط کنترل می کنند. سلول های نگهبان اندازه منافذی که به نام روزنه ها (جمع روزنه) شناخته می شوند را کنترل می کنند. باز و بسته کردن روزنه ها به گیاهان این امکان را می دهد که گازهای مورد نیاز شامل بخار آب، اکسیژن و دی اکسید کربن را آزاد یا حفظ کنند.

مزوفیل

لایه میانی مزوفیل برگ از منطقه مزوفیل پالیساد و منطقه مزوفیل اسفنجی تشکیل شده است. مزوفیل پالیساد حاوی سلول های ستونی با فضاهای بین آنهاست. بیشتر کلروپلاست های گیاه در مزوفیل پالیساد یافت می شود. کلروپلاست ها ارگانل هایی هستند که حاوی کلروفیل، رنگدانه سبز رنگی هستند که انرژی نور خورشید را برای فتوسنتز جذب می کند. مزوفیل اسفنجی در زیر مزوفیل پالیساد جای دارد و از سلول های با شکل نامنظم تشکیل شده است. بافت وعاء گیاهی در مزوفیل اسفنجی یافت می شود.

بافت وعاء

رگ های برگ از بافت وعاء تشکیل شده اند. بافت وعاء شامل ساختارهایی به شکل لوله به نام xylem و phloem است که مسیرهایی برای جریان آب و مواد مغذی در سراسر برگ ها و گیاه فراهم می کند.

برگ های تخصصی

برخی از گیاهان دارای برگ هایی هستند که به انجام کارکردهای بیشتری علاوه بر فتوسنتز تخصصی شده اند. به عنوان مثال، گیاهان آبدوست برگ های تخصصی دارند که برای جذب و به دام انداختن حشرات کار می کند. این گیاهان باید رژیم غذایی خود را با مواد مغذی حاصل از هضم حیوانات تکمیل کنند زیرا در مناطقی زندگی می کنند که کیفیت خاک ضعیف است. گیاه سسکوس دارای برگ های شبیه دهان است که مانند یک تله برای به دام انداختن حشرات بسته می شود. آنزیم ها سپس در برگ ها به منظور هضم طعمه آزاد می شوند.

برگ های گیاهان قارچی به شکل پیاله هستند و رنگ های درخشان برای جذب حشرات دارند. دیواره های داخلی برگ ها با مقیاس های مومی پوشانده شده است که آنها را بسیار لغزنده می کند. حشراتی که بر روی برگ ها نشسته اند ممکن است به سمت پایین برگ های شکل دار بریزند و توسط آنزیم ها هضم شوند.

جعل برگ

برخی از حیوانات برای جلوگیری از شناسایی شدن به تقلید از برگ ها می پردازند. آنها خود را به شکل برگ ها در می آورند تا از شکارچیان فرار کنند. سایر حیوانات به شکل برگ ها ظاهر می شوند تا طعمه خود را به دام بیندازند. برگ های افتاده از گیاهانی که در پاییز برگ های خود را از دست می دهند، پوششی مناسب برای حیواناتی است که به تقلید از برگ ها و برگ های پوسیده سازگار شده اند. نمونه هایی از حیواناتی که برگ ها را تقلید می کنند شامل قورباغه شاخدار آمازونی، حشرات برگ و پروانه بال های برگ هندی هستند.