Levél (botanika)

Anatómia

A levél egy növényi szerv, amely szabályos szerveződésű szövetek gyűjteményéből áll. A főbb szövetrendszerek a következők:

1. A felső és alsó felületet borító hámréteg.
2. A kloroplasztiszokban gazdag mezofill (más néven chlorenchyma) a levél belsejében.
3. A vénák elrendezése (az érszövet)

Epidermisz

Az epidermisz a levelet borító külső sejtréteg. Ez képezi a növény belső sejtjeit a külső környezettől elválasztó határt.

Az epidermiszt pórusok, úgynevezett sztómák borítják. Minden pórust mindkét oldalon kloroplasztiszokat tartalmazó őrsejtek és két-négy kloroplasztisz nélküli melléksejt vesz körül. A sztómakomplexum nyitása és záródása szabályozza a gázok és a vízgőz cseréjét a külső levegő és a levél belseje között. Ez lehetővé teszi a fotoszintézist, anélkül, hogy a levél kiszáradna.

Mezofill

A levél belsejének nagy részét a felső és alsó hámrétegek között a mezofill (görögül "középső levél") nevű szövet alkotja. Ez az asszimilációs szövet a növényben a fotoszintézis fő helye. A fotoszintézis termékei cukrok, amelyek a növényi sejtekben más termékekké alakíthatók.

A páfrányoknál és a legtöbb virágos növénynél a mezofill két rétegre oszlik:

• Egy-két sejt vastagságú, szorosan egymás mellett elhelyezkedő, függőlegesen elhelyezkedő sejtekből álló felső paliszádréteg. Sejtjei sok kloroplasztiszt tartalmaznak. A kloroplasztiszok a "ciklózisnak" nevezett folyamat révén mozognak. A sejtek enyhe elkülönülése biztosítja a szén-dioxid maximális felszívódását. A napsütötte levelek többrétegű paliszádréteggel rendelkeznek, míg a talajhoz közelebbi árnyéklevelek egyrétegűek.
• A palisádréteg alatt található a szivacsos réteg. A szivacsos réteg sejtjei gömbölydedebbek, és nem olyan szorosan egymás mellett helyezkednek el. A sejtek között nagy légterek vannak. Ezek a sejtek kevesebb kloroplasztiszt tartalmaznak, mint a paliszádréteg sejtjei. Az epidermisz pórusai vagy sztómái kamrákba nyílnak, amelyek a szivacsos réteg sejtjei közötti légterekhez kapcsolódnak.

A levelek színe általában zöld, ami a kloroplasztiszokban található klorofilltól származik. Azok a növények, amelyekből hiányzik a klorofill, nem tudnak fotoszintetizálni.

Vénák

Az "erek" a fotoszintézishez vizet szolgáltató xilém és a fotoszintézis során keletkező cukrokat eltávolító floém sűrű hálózatából állnak. Az erek mintázatát "vénázottságnak" nevezzük.

Az angiospermiumoknál a két fő csoportban eltérő a bordázat mintázata. Az egyszikűeknél általában párhuzamos, a széleslevelűeknél (kétszikűek) azonban összekapcsolódó hálózatot alkot.

Hairs

Sok levelet trichomák (apró szőrszálak) borítanak, amelyeknek sokféle szerkezete és funkciója van. Egyes trichomák tüskék, mások pikkelyesek, mások olyan anyagokat választanak ki, mint például az olaj. A húsevő növények emésztőenzimeket választanak ki a trichomákból.

Viaszos hámréteg

A viaszos kutikula a levél vízálló, átlátszó külső felülete. Vízálló, hogy csökkentse a vízveszteséget (transzspiráció), és átlátszó, hogy a fény bejusson a paliszádsejtbe.

Elágazó erek a tarólevél alján


Egy húsevő növény, a Drosera capensis ragadós trichómái egy csapdába esett rovarral

Shape

Az, hogy a levelek hogyan néznek ki a növényen, nagyban változik. A közeli rokon növények levelei ugyanolyanok, mert mindannyian egy közös őstől származnak. A levelek alakjának és mintázatának leírására szolgáló kifejezések a Wikikönyvek oldalán találhatók, illusztrált formában.

Alapvető típusok

• A licofitáknak mikrofil levelük van.
• A páfrányok páfránylevelekkel rendelkeznek
• A tűlevelek tipikusan tű-, áfonya- vagy pikkely alakúak.
• Angiospermák (virágos növények) levelei: a standard formához melléklevelek, levélnyél és levéllemez tartozik.
• Héjlevelek (a legtöbb fűfélénél megtalálható típus)
• Egyéb speciális levelek (például a Nepenthes levelei)

Elrendezés a száron

A levelek elhelyezésének (phyllotaxis) leírására általában különböző kifejezéseket használnak:

• Alternatív - szukcesszív levelek váltakozó irányban a szár mentén.
• Szemben - Két szerkezet, egy-egy a szár mindkét ellentétes oldalán, jellemzően levelek, ágak vagy virágrészek.
• Pólyás - a szár minden egyes pontján vagy csomópontján három vagy több levél található.

A levelek a szár körüli csigavonalban helyezkednek el, és (a fajtól függően) azonos divergenciaszögben állnak. Ezek a szögek szabályosak, és a Fibonacci-sorozat számait követik. A levelek így kapják el a legjobban a fényt.

A penge részei

A levelek két alapvető formája írható le, figyelembe véve a levéllemez (lamina) tagoltságát.

• Az egyszerű levélnek osztatlan lapja van. A levél alakja azonban lebenyekből is állhat, de a lebenyek közötti rések nem érnek el a főérig.
• Az összetett levél teljesen tagolt levélkékkel rendelkezik, a levélkék minden egyes levélkéje egy fő- vagy mellékér mentén elválik egymástól. Mivel az egyes levélkék egyszerű levélnek tűnhetnek, az összetett levél azonosításához fontos, hogy felismerjük, hol található a levélnyél. Az összetett levelek a magasabb rendű növények egyes családjaira, például a Fabaceae családra jellemzőek. Az összetett levelek vagy a levélnyél középső erezetét, ha van, nyélnek nevezzük.

Petioles

Egyes levelek levélnyéllel (levélnyél) rendelkeznek. A szárnyatlan levelek nem: a levélkék közvetlenül a szárhoz kapcsolódnak. Néha a levélnyél körülveszi a szárat, azt a benyomást keltve, hogy a hajtás a levélen keresztül nő.

Egyes akácfajoknál, például a koafánál (Acacia koa) a levélnyél kitágult vagy kiszélesedett, és úgy működik, mint a levélkék; ezeket phyllodesnak nevezik. A levélkék csúcsán lehetnek vagy nem lehetnek normál levélkék.

Mellékletek

A melléklevelek, amelyek számos kétszikű növény levelén jelen vannak, a levélnyél mindkét oldalán, a levélnyél tövénél található, kis levélre emlékeztető függelék. A melléklevelek lehetnek levedlettek vagy nem levedlettek.

A fehér lucfenyő (Picea glauca) levelei tű alakúak és spirális elrendezésűek.


A levelek ezen a növényen párban, egymással szemben helyezkednek el, az egymást követő párok pedig derékszögben állnak egymással ("decussate") a vörös szár mentén. Figyeljük meg a fejlődő rügyeket e levelek hónaljában.


Lamináris szerkezetű és levélkés levélzetű levél


A rebarbara (Rheum rhabarbarum) benőtt levélnyele ehető.

A levél alkalmazkodása

Az evolúció során számos fajnak más funkciókra alkalmazkodott levelei alakultak ki.

• A tövisek segítenek megvédeni a növényt a megevéstől.
• Az indák segítik a növényt a felületekhez való rögzülésben, és segít a fára mászásban.
• Egyes leveleket az energia tárolására használnak az izzókban. Ilyen például a hagyma.
• Sok szukkulens a levelek egy részében tárolja a vizet.
• Egyes növények (úgynevezett epifiták) más növényeken nőnek. Nekik nincsenek gyökereik a földben. Ezek felfogják az esővizet.
• A húsevő növények a zsákmány elfogásához alkalmazkodott leveleket használnak.
• A felszeletelt levelek csökkentik a légellenállást.
• A száraz éghajlaton a levél felületén lévő szőrök megkötik a nedvességet.
• A viaszos levélfelület csökkenti a vízveszteséget.
• A nagy felület biztosítja a napfényt és az árnyékot a növény számára, hogy minimalizálja a felmelegedést és csökkentse a vízveszteséget.
• A többé-kevésbé átlátszatlan vagy a talajba temetett levelekben áttetsző ablakok engedik be a fényt.
• A zamatos levelek vizet és szerves savakat tárolnak.
• A levelek mirigyei által termelt aromás olajok, mérgek vagy feromonok elriasztják a növényevő állatokat (pl. eukaliptusz).
• A kristályos ásványok lehetnek növényevők (pl. szilícium-dioxid fitolitok a fűfélékben, rafidok az Araceae fajokban).
• A szirmok vonzzák a beporzókat.
• Az indák lehetővé teszik a növény számára a mászást (pl. borsó).
• A fellevelek és "álvirágok" helyettesítik a normál virágszerkezeteket, amikor a valódi virágok erősen csökkennek (pl. a sarkantyúféléknél).

A mikulásvirágok levelei olyan levelek, amelyek piros színűvé fejlődtek, hogy a rovarokat és a madarakat a központi virágokhoz vonzzák, amely adaptív funkciót általában a szirmok látják el (amelyek maguk is az evolúció által erősen módosított levelek).