一叶而知木

植物进化的结果

原来，这主要是植物进化的结果，即自然选择和适应演化。

叶片是植物进行同化和蒸腾作用的主要器官，其被认为是植物进化过程中对环境变化最为敏感且可塑性较强的器官，在各种选择压力下形成了不同的应对逆境的适应类型，其形态与解剖结构特征最能体现植物对环境的适应。叶片解剖结构被证明与叶片内外物质、能量交换及其自身保护有紧密的联系，是构成叶片形态结构的骨架，也是研究叶片形态结构特征与植物生态适应策略的重要内容之一。最新研究发现，树叶生长需要的二氧化碳含量的多少、树叶的寿命长短以及光合作用率的高低，其以不同方式在不同的植物和环境中共同作用，从而创造了树叶形状及结构的多样性。

我们知道，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。“产生”一片叶片，植物自身必须考虑到三个重要因素：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，更具体地说，是每一种叶片都有其独特的叶脉结构。

叶脉构成植物结构，可以为植物抵御破坏，甚至传送化學信号，与动物神经类似，所以叶脉对于叶片非常重要。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。植物正是通过叶脉决定了叶片的寿命、功能等。多种多样的生存环境与叶脉互相作用，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。

一叶知木

既然每个树种都有其独特的叶形和叶脉，那如何区分它们呢？而且人们常说“一叶知秋”，那能“一叶知木”吗？回答是肯定的。今天就跟大家重新认识几种根据叶形态比较好认的树种，以便大家在春游时派上用场。

银杏

银杏最早出现于345亿年前的石炭纪，曾广泛分布于北半球，白垩纪晚期开始衰退，至50万年前，银杏在欧洲、北美和亚洲绝大部分地区灭绝，只在中国保存了下来，因而它被称为“活化石”“植物界的大熊猫”。

银杏叶互生，在长枝上辐射状散生，在短枝上3～5枚呈簇生状，有细长的叶柄，叶面多皱折，完整者呈扇形，上缘呈现不规则的波状弯曲，有的中间凹入。它的叶脉形式为“二歧状分叉叶脉”（叶脉作二歧分枝，不呈网状亦不平行，通常自叶柄着生处发生）。在长枝上常2裂，基部宽楔形，柄长3～10（多为5～8）厘米，幼树及萌生枝上的叶常较而深裂（叶片长达13厘米，宽15厘米），有时裂片再分裂（这与较原始的化石种类之叶相似）。秋季落叶前变为黄色。

银杏喜温凉潮润的气候条件，但又耐寒耐旱，适应性极强，这与其叶片结构不无关系。银杏叶片表皮细胞排列紧密，气孔下陷，维管束发达，使其疏导能力和支持能力加强，这也是与环境相适应的内在表现。而大量晶体的存在，可改变细胞渗透压，提高吸水和持水力，还可加强叶的机械性能。另外，栅栏组织结构和细胞形状与叶片着生方式和生理功能也密切相关。

鹅掌楸

“身躯伟岸姿潇洒，绿袍隐缀金盏花。偏恼秋风操妒剪，铰得满地黄马褂。”你们知道这个树谜的谜底是什么吗？不错，这正是叶奇花雅的鹅掌楸。

鹅掌楸的叶子前端是平截的，或微微凹入，而两侧有深深的两个裂片，叶形如马褂（中国清朝年间人们穿着服饰的一种）─叶片的顶部平截，犹如马褂的下摆;叶片的两侧平滑或略微弯曲，好像马褂的两腰;叶片的两侧端向外突出，仿佛是马褂伸出的两只袖子。故鹅掌楸又叫马褂木。

作为古老的孑遗植物，现仅残存鹅掌楸和北美鹅掌楸两种（两者杂交种为亚美鹅掌楸）。那如何根据叶形态区分鹅掌楸和北美鹅掌楸呢？原来，鹅掌楸的叶为马褂形，叶近基部每边具有一侧裂片，向中腰部缩入，老叶背部有白色乳状凸点;而北美鹅掌楸的叶为鹅掌形，叶近基部每边具有两侧裂片，裂凹浅平，不向叶中部束入，老叶背面无白粉。这样我们就比较容易依据叶特征来区别它们了。

鹅掌楸叶为异型叶，其由表皮、叶肉（栅栏组织和海绵组织）和叶脉（维管束）三部分组成。上表皮细胞为单层不规则形状，呈波纹网状结构，有角质层和蜡层;下表皮细胞单层无规则排列且呈乳头状突起，数量多;气孔呈椭圆形，由2个月牙形的保卫细胞和2个肾形的副卫细胞构成，在叶下表皮呈无规则排列;栅栏组织有2层细胞，其中上层细胞较短，下层较长;海绵组织由不规则圈形细胞组成;维管组织被多列细胞壁未木质化的薄壁细胞分离成束状，而包围于其外的韧皮纤维欠发达且排列不连续。

侧柏

侧柏为中国特产，除青海、**外，全国均有分布。它寿命很长，常有百年和数百年以上的古树。侧柏耐干旱，通常为阳坡造林树种，也是常见的庭园绿化树种，自古以来就常栽植于寺庙、陵墓和庭园中。

侧柏树冠呈广卵形，小枝细而向上伸展，扁平，排成一个平面，似乎有一种被压扁的感觉。侧柏叶小，呈鳞片状，紧贴小枝上，呈交叉对生排列，叶背中部具腺槽。中国古代所谓的“叶扁而侧生”，就是指小枝的形态，侧柏也因此得名。明代李时珍《本草纲目》记载：“柏有数种，入药惟取叶扁而侧生者，故曰侧柏。”

侧柏耐旱，这与它的叶小且呈鳞片状息息相关。叶片小也就说明它的叶表面积小，蒸腾水分少;而鳞片状的结构利于其利用太阳光进行光合作用，从而弥补叶表面积小的不足。侧柏叶两面同型（也就是说叶子正面和背面是一样的），说明两面都可以进行光合作用，这也可以弥补叶片小的不足。

构树

构树通常为单叶互生，有时近对生，螺旋状排列，叶呈卵圆至阔卵形，长8～20厘米，宽6～15厘米，顶端锐尖，基部圆形或近心形，两侧常不相等，边缘有粗齿，3～5深裂（幼枝上的叶更为明显），两面有厚柔毛;基生叶脉三出，侧脉6～7对;叶柄长2.5～8厘米，密被糙毛;托叶大，卵形，狭渐尖，长1.5～2厘米，宽0.8～1厘米。

构树是雌雄异株植物，是具有异形叶性现象的植物之一，其葉形大致分为3类：心状卵形、浅裂和深裂。一般来说，构树幼树的叶形多变，多为3～5深裂叶，成年树基部的叶片多为心状卵形叶，中部则以浅裂叶居多，树冠顶端的叶片基本都是深裂叶。简而言之，构树叶子比较奇特，主要有裂缺叶和全缘叶两种不同的叶型，裂缺叶长得跟鸡的爪子一样，冷眼看上去以为是被虫子咬过，殊不知构树叶性状分化是长期适应虫害胁迫的结果（即为了对付昆虫而常年进化的结果）—这可能是因为昆虫为了后代有更充裕的食物来源，往往不在残缺的叶子上产卵。

构树雌、雄株叶片属于典型的异面叶，且叶片的形态特征基本相似，其解剖结构均由表皮、叶肉组织和叶脉3个基本部分构成。其上、下表皮均由一层细胞构成，具有较厚的角质层及丰富的表皮毛，叶肉中栅栏组织高度发达，此外，维管系统在叶中所占比例很大。构树雌、雄株叶片细胞大小及厚度在各类型组织间存在一定差异，雄株叶片上表皮厚度、栅栏组织厚度、主脉维管束木质部厚度及维管束厚度均显著大于雌株叶片，且在栅海比、组织结构紧密度、组织结构疏松度和主脉维管束木质部面积占维管束的比例等方面也与雌株有极显著差异。

通过对以上几种植物叶形态、结构等方面的介绍，希望能对大家通过叶片形态就能认识植物有一定帮助，同时也能初步了解植物叶片的结构和功能。

（责任编辑/岳萌  美术编辑/胡美岩）

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