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2022年广州院士专家校园行丨叶de奇葩说:变态叶的那些事…

来源:广州市科学技术协会 发布时间:2022-11-29 浏览量:1178

相信大家都对仙人掌很熟悉

那么大家觉得仙人掌有叶子吗?

事实上

仙人掌上的刺其实就是它的叶子

关于“叶子”的奥秘还有很多

11月20日晚上

2022年广州院士专家校园行

邀请了广州中医药大学童毅副教授

以“叶de奇葩说—变态叶那些事”为主题

为广州市五中东晓学校的同学们

做了一场线上科普讲座

专家介绍


童毅,副教授,中国科学院大学植物学博士。现任教于广州中医药大学,主讲《药用植物学》《中医药拉丁语》,研究方向为中药资源学药用植物分类植物DNA条形码植物区系地理。主持国家自然科学基金1项;承担广东省清新区、连山县、佛冈县三区县的第四次全国中药资源普查项目,为学校第四批“青年英才培养工程”培养对象。发表学术论文15篇,其中第一或通讯作者论文共10篇。作为副主编编写《中国南海诸岛植物志》等专著2部,参编国家级教材3部;参编《香港植物志》中文版第一卷、《中国热带雨林地区植物图鉴:海南植物》《海南植物物种多样性编目》《海南省七洲列岛的植物与植被》《南昆山植物》等专著10余部。

讲座内容

本次讲座的主题是“变态叶”,首先要了解的便是叶子。童教授首先问同学们:“我们每天都能接触到叶子,那什么是叶子?如何定义叶子?”


童教授从专业的角度给出了答案:叶,是种子植物制造有机养料的重要营养器官,一般为绿色扁平体,具有向光性

童教授引用了一句话“一花一世界,一叶一菩提”,每一片叶子都在自然界中拥有自己的角色,哪怕再渺小,也值得被尊重。自然界中的叶子,主要有5种功能

叶的功能

01

光合作用


绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。

02

蒸腾作用


植物通过叶片,把阳光制造的有机物,通过叶柄输送茎里面,从茎叶输送到植物体的各个部位,同时,光合作用它会把水汽散发出来,拉动地下面根系的吸收。

03

吸收作用


植物的叶片可以吸收一些水分和盐分成分。

04

储存作用


例如多肉植物,它一般生长环境非常耐旱,所以,它会存储大量水,使自己长的“肉肉的”,这就是一个存储作用。

05

储存作用


有一些植物用叶子繁殖,像很多多肉植物。

关于叶子的组成部分,童教授告诉大家:整体完全叶是由三部分构成,叶片、叶柄和托叶。如果缺少其中一部分,这种叶子就叫不完全叶。


这时有同学向童教授提问:老师,叶子里面是什么样的呢?童教授便通过叶的内部结构图为同学们进行讲解。


随后,童教授为大家介绍了叶的特征,让同学们更进一步了解叶子。

叶是植物体中感受环境最大的器官,其形态结构是最易随生态条件的不同而发生改变,以适应所处的环境。不同植物叶的大小不同,形态各异。但就同一种植物来讲,又比较稳定,可作为识别植物和分类的依据。


叶色也具有多样性,一般来讲,正常叶片中叶绿素与类胡萝卜素的分子比例约为3:1,而使叶片呈现绿色。

有了以上这些关于叶子的基础知识,同学们便能更清晰地认识到什么是“叶的变态”。

这里的“变态”指的是在某些生物的个体发育中,其形态和构造上经历阶段性剧烈变化。一起来看看下面的知识点,同学们就能了解什么是“叶的变态”。

叶的变态

植物器官因适应某一特殊环境而改变其原有的功能和形态结构,这种改变不是病理的或偶然发生的,而是该物种的正常遗传特性。这种现象称为变态 (metamorphosis),该器官称为变态器官

叶是植物体中感受环境最大的器官,其形态结构是最易随生态条件的不同而发生改变,以适应所处的环境。如果这种改变是一种可以稳定遗传的变异,则为叶的变态

接下来童教授以图片讲解的方式,向同学们讲解变态叶的各种类型,一起来看一下,这些变态后的叶子,都有着怎样的形态。

超级变变变

01

苞片(bract)

生在花下面的变态叶,称为苞片。苞片一般较小,绿色,也有形大而呈各种颜色的。苞片数多而聚生在花序外围的,称为总苞。


苞片和总苞有保护花芽或果实的作用,如向日葵花序外围的总苞,鱼腥草、珙桐具有白色花瓣状的总苞。

02

鳞叶(scale leaf)


具保护作用和退化的鳞叶,多呈膜质;具贮藏作用的鳞叶则肉质肥厚,亦不含叶绿素而富含大量养分。很多芽外面具有芽鳞,能对芽起到一定的保护作用。

03

叶卷须(leaf tendril)


叶的一部分变成卷须状,借以攀援他物。分叶卷须托叶卷须。代表植物:豌豆、菝葜等。

04

叶刺(leaf thorn)


有些植物叶变为刺状,称为叶刺;具有防止动物侵害减少蒸腾面积的作用。如小檗的叶变为刺状叶,洋槐的托叶变成刺,称托叶刺。

05

叶状柄(phyllode)


原来在有叶柄和叶片明显区别的叶中,从个体发生上可以发现相当于叶柄的部分,起着和叶片相同的生理作用,这种结构称为叶状柄。其叶片大多退化,而叶状柄本身多呈扁平状。如豆科金合欢属的一些植物,像大叶相思、台湾相思。

06

捕虫叶(insect-catchingleaf)


叶柄及部分叶片变为夹子状、囊状等结构,适于捕虫。

讲座的最后,童教授与同学们进行了互动问答,尽管是线上讲座,同学们也纷纷踊跃参与。童教授的精彩分享,丰富了同学们的知识面,以一种充满趣味性的方式,向同学们展示了叶子的神奇之处。


广州院士专家校园行项目

广州院士专家校园行项目,是广州市科学技术协会和广州市教育局专门为广州市中小学生精心策划、量身打造的年度科普活动。通过邀请优秀科学家深入广州地区中小学校开展科普讲座,让青少年与科学大师亲密接触。收获知识的同时,感受科学家的人格魅力和不断探索、勇于创新的科学精神。

自2017年3月活动开展以来,该项目先后邀请了包括欧阳志远、陈景中、陈新滋、刘人怀、钟世镇、黄乃正、方滨兴、杜如虚、林浩然、叶玉如、吴硕贤、刘焕彬、徐义刚、张培震、罗锡文、苏国辉等16位院士在内的110多位不同领域的科技工作者,为18万多的中小学生开展科普讲座558场,深受学校和广大师生的欢迎。

本期内容到这里就结束啦

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来源|科普广州