Medium scale diagram of leaf internal anatomy

Fine scale diagram of leaf structure

葉は地上植物の器官で、緑色をしています。主な機能は光合成とガス交換です。葉は平らであることが多く、最も光を吸収し、太陽光が細胞内の葉緑体に届くように薄くなっています。ほとんどの葉には、開閉するストマタがあります。このストマタは、二酸化炭素酸素、水蒸気の大気との交換を調節しています。


年中葉がある植物は常緑樹で、葉を落とすものは落葉樹です。落葉樹や低木は一般的に秋に葉を落とします。そうなる前に、葉の色が変わります。春になるとまた葉が伸びてきます。

葉には様々な形や大きさのものがあります。最も大きな葉は、巨大な食用アルムの葉です。これはボルネオ島の熱帯雨林湿地帯に生息しています。1枚の葉の大きさは10フィートにもなり、表面積は30平方フィート(約2.8平方メートル)以上にもなります。

しかし、葉は常に薄いので、二酸化炭素はすべての細胞に素早く拡散することができます。

ブナの木の葉Zoom
ブナの木の葉

ニコチアナアラタの 葉の表皮のSEM画像、トリコーム(毛のような付属物)とストマタ(目の形のスリット、フル解像度で見える)を示しています。Zoom
ニコチアナアラタの 葉の表皮のSEM画像、トリコーム(毛のような付属物)とストマタ(目の形のスリット、フル解像度で見える)を示しています。

葉っぱは様々な形をしていることがあります。生物学のうち、物の形を研究する部分は形態学と呼ばれています。Zoom
葉っぱは様々な形をしていることがあります。生物学のうち、物の形を研究する部分は形態学と呼ばれています。

解剖学

葉は植物の器官であり、規則的な組織の集合体で構成されています。存在する主な組織系は以下の通りです。

  1. 上下を覆う表皮
  2. 葉緑体が豊富な葉の内部の葉緑体(クロレンチマとも呼ばれる)。
  3. 静脈(血管組織)の配置について

表皮

表皮は葉を覆う細胞の外層です。それは、植物の内部の細胞を外部環境から分離する境界を形成しています。

表皮はストマタと呼ばれる気孔で覆われています。それぞれの孔は、葉緑体を含むガード細胞と、葉緑体を持たない2~4個の補助細胞で囲まれています。ストマ複合体の開閉は、外気と葉の内部との間のガスや水蒸気の交換を調節しています。これにより、葉を乾燥させずに光合成を行うことができます。

メソフィル

表皮の上層と下層の間の葉の内部の大部分は、メソフィル(ギリシャ語で「中間葉」)と呼ばれる組織です。この同化組織は、植物の中で光合成が行われる主な場所です。光合成の産物はであり、植物の細胞内で他の産物に変わることができます。

シダやほとんどの花を咲かせる植物では、メソフィルは2つの層に分かれています。

  • 1~2個の細胞の厚さで、垂直に密集した細胞の上部の手のひらの層。その細胞には多くの葉緑体が含まれている。葉緑体は「サイクロシス」と呼ばれるプロセスによって移動する。細胞がわずかに分離しているため、二酸化炭素を最大限に吸収することができます。日向の葉は何層にもなっているのに対し、土に近い日陰の葉は単層になっています。
  • パリセード層の下にはスポンジ層があります。スポンジ層の細胞は、より丸みを帯びていて、それほど密ではありません。細胞と細胞の間には大きな空隙があります。これらの細胞の中には、葉緑体が少ない。表皮の毛穴またはストマタは、海綿層の細胞の間の空気空間に接続されたチャンバーに開いています。

葉は通常緑色をしていますが、これは葉緑体に含まれる葉緑素に由来しています。葉緑素が不足している植物は光合成ができません。

静脈

静脈」とは、光合成に必要な水分を供給する「キシルム」と、光合成で生成された糖分を除去する「フローム」が密集したネットワークのことです。このような模様を「静脈」といいます。

血管植物では,主に2つのグループに分けられ,そのパターンは異なっている。単子葉植物では通常は平行しているが,広葉植物(双子葉植物)では互いに連結したネットワークを形成している。

髪の毛

多くの葉は三毛(小さな毛)で覆われており、その構造や機能は多岐にわたっています。トリコームの中には、チクチクしているものもあれば、鱗片状のものもあり、油などの物質を分泌するものもあります。肉食性の植物は、トリコームから消化酵素を分泌します。

ワクシーキューティクル

ワキシーキューティクルとは、葉の防水性のある透明な外面のことです。水分の損失(蒸散)を抑えるための防水性と、光を通すための透明性があります。

里芋の葉の裏側の枝分かれした静脈Zoom
里芋の葉の裏側の枝分かれした静脈

肉食植物のネバネバした三本爪に虫が引っかかっています。Zoom
肉食植物のネバネバした三本爪に虫が引っかかっています。

形状

植物の葉がどのような形をしているかは、大きく異なります。近縁の植物はすべて共通の祖先から子孫を受け継いでいるため、葉の種類は同じです。葉の形や模様を説明するための用語は、Wikibooksに図解付きで掲載されています。

基本的な種類

  • 白癬菌ミクロフィルの葉を持っています。
  • シダには葉がある
  • 針葉樹葉は典型的には針状、アウル状、または鱗片状になっています。
  • 茎葉
  • その他の特殊な葉(ネペンテスなど

茎のアレンジメント

通常、葉の配置(フィロタクシス)を説明するために異なる用語が使用されます。

  • 交互 - 茎に沿って交互に連続した葉。
  • Opposite (反対側) - 茎のそれぞれの反対側にある2つの構造物、典型的には葉、枝、または花の部分。
  • 渦巻き - 3つ以上の葉が茎の各点または節に付着します。

葉は茎を中心とした螺旋状のパターンを形成し、(種によっては)発散の同じ角度を持つ。これらの角度には規則性があり、フィボナッチ数列の数字に従います。これは、葉が光をキャッチするための最良のチャンスを与える傾向があります。

刃の分割

刃(ラミナ)の分け方を考えれば、基本的な葉の形は2つあります。

  • 単純な葉は刃が未分割である。ただし、葉の形は裂片で形成されている場合もありますが、裂片間の隙間は主脈までは達していません。
  • 複合は完全に細分化された葉身を持ち、葉身の各葉柄は主脈または副脈に沿って分かれている。各葉身は単純な葉のように見えることがあるので、複合葉を識別するためには葉柄の位置を認識することが重要である。複合葉は、マメ科などの高等植物のいくつかの科に見られる特徴である。複合葉の中葉脈や葉柄がある場合はラチスと呼ばれる。

腹柄節

葉には葉柄があるものもあります。茎のある葉には葉身はありません。茎の周りを葉身が取り囲んでいることもあり、まるで葉の中からシュートが生えているかのような印象を与えます。

アカシアの種の中には、コアツリー(Acacia koa)のように、葉柄が拡大または拡大して葉身のように機能するものがあり、これをフィロードと呼びます。これをフィロードと呼びます。フィロードの先端には、通常の羽状葉がある場合とない場合があります。

スチプルス

多くの双子葉植物の葉には、葉柄の基部の両側に小さな葉のような付属物があります。葉柄の基部の両側には、小さな葉に似た付属物があります。

層状構造と羽状静脈を持つ葉Zoom
層状構造と羽状静脈を持つ葉

ルバーブ(Rheum rhabarbarum)の成長しすぎた葉柄は食用になります。Zoom
ルバーブ(Rheum rhabarbarum)の成長しすぎた葉柄は食用になります。

スプルースの葉は 針状で、その配列は螺旋状です。Zoom
スプルースの葉は 針状で、その配列は螺旋状です。

この植物の葉は、赤い茎に沿って直角に並んでいます。葉の軸には芽が出ていることに注目してください。Zoom
この植物の葉は、赤い茎に沿って直角に並んでいます。葉の軸には芽が出ていることに注目してください。

葉っぱの適応

進化の過程で、多くの種は他の機能に適応した葉を持っています。

  • 茨は植物を食べられないように保護するのに役立ちます。
  • るは植物が表面に付着するのを助け、木に登るのを助けます。
  • 葉っぱの中には、球根にエネルギーを蓄えるために使われるものがあります。例としては、タマネギが挙げられます。
  • 多くの多肉植物は、葉の一部に水を貯めています。
  • いくつかの植物(エピファイトと呼ばれる)は、他の植物の上に成長します。彼らは地面に根を張っていません。彼らは雨水を捕らえます。
  • 肉食植物は適応した葉を使って獲物を捕らえる。
  • スライスした葉は風の抵抗を軽減します。
  • 葉の表面の毛は乾燥した気候の湿気をトラップします。
  • ックス状の葉の表面は、水の損失を軽減します。
  • 表面積が大きいため、植物の日照と日陰の面積が確保され、暖房を最小限に抑え、水の損失を減らすことができます。
  • 多かれ少なかれ不透明または土の葉に埋もれていると、半透明の窓が光を入れてくれます。
  • 多肉植物葉は水分や有機酸を蓄えます。
  • 葉を媒介する腺によって生成されたアロマオイル、またはフェロモンは、草食動物を抑止する(例えば、ユーカリ)。
  • 結晶性鉱物は、草食動物(例えば、草のシリカフィトリス、Araceaeのラフィド)かもしれません。
  • 花びらは受粉者を魅了します。
  • テンドリルは、植物が登ることを可能にします(例:エンドウ豆)。
  • や「偽の花」は、真の花が大幅に減少したときに、通常の花の構造に取って代わる(例:スパーゲス)。
ポインセチアの苞葉は、昆虫や鳥が花の中心部に集まるように赤い色素沈着を進化させた葉です。Zoom
ポインセチアの苞葉は、昆虫や鳥が花の中心部に集まるように赤い色素沈着を進化させた葉です。

質問と回答

Q:葉っぱってなんですか?


A:葉は地上部にある植物の器官で、一般的に緑色をしています。

Q:葉の主な働きは何ですか?


A:葉の主な機能は、光合成とガス交換です。

Q:葉はなぜ平らで薄いのですか?


A:葉が平らで薄いのは、光を最も多く吸収し、細胞内の葉緑体に日光が届くようにするためです。

Q:葉の気孔はどのような働きをしていますか?


A:葉の気孔は、二酸化炭素、酸素、水蒸気の大気との交換を調節するために開いたり閉じたりしています。

Q:一年中葉があるのはどんな植物?


A:一年中葉がある植物を常緑樹といいます。

Q:落葉樹はいつ葉を落とすの?


A:落葉樹は一般的に秋になると紅葉する前に葉を落とします。

Q:植物の緑色は、どうして葉緑素でできているのですか?


A:葉緑体に含まれるクロロフィルが、光合成によって植物の緑色を作り出しているのです。

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