Разные растения

[василий андреевич]

  А Пантелей в какой-то своей теме давал ссылку на обширное авторское исследование. У меня она висела долго, хотел вернуться, но утратил. (Там, помню, очень интересная фамилия автора)
  А так, вот сравнение "за крышей здравого смысла" - нейросети "имитируют" крупномасштабное строение вселенной, где метагалактики лишь яркие точки в рядах переплетенных нитей межгалактического газа.

[Alexeyy]

Не помню: я тоже постоянно следил за его сообщениями.

[Micr]

листья ... зачастую серебристые

Блестящие листья отражают солнечный свет

https://ru.wikipedia.org/wiki/Лист#Адаптации_листьев

Пары (т.е. микрокапельки) воды на листьях могут действовать как линзы, солнце обожжет. Но я не специалист.


П.С. А еще, нет ли там какого-нибудь налета бактериального, благодаря обилию влаги?

[Micr]

листья узкие

Мне кажется, такая форма позволяет вырастить больше листьев на одном участке ветки, они не будут друг другу солнце заслонять. Растение, имеющее много воды, может себе это позволить.

А вообще в копилку:

https://sciencejournals.ru/view-article/?j=fizrast&y=2020&v=67&n=1&a=FizRast1906008Markovskaya

https://cyberleninka.ru/article/n/anatomo-morfologicheskaya-harakteristika-listiev-dominantnyh-vidov-na-poberezhie-barentseva-morya/viewer

[Alexeyy]

листья узкие

Мне кажется, такая форма позволяет вырастить больше листьев на одном участке ветки, они не будут друг другу солнце заслонять. Растение, имеющее много воды, может себе это позволить.

Точно такой же эффект был бы (если он есть, в чём не уверен), если бы листья были бы узкие, но больше (крупнее). Вопрос, как понял, состоял в том, почему они такие мелкие.

[Arturius]

У Вавилова, допустим, остистая пшеница гомологична остистой ржи, тогда как длинная или коротка ость ржи или пшеницы - аналоги.

Вообще-то в биологии гомология — это когда части тела имеют общее происхождение, а аналогия — это когда части тела похожи и выполняют одинаковую или похожую функцию, но различны по происхождению или развились

Вопрос, как понял, состоял в том, почему они такие мелкие.

В вопросе об этом не сказано.

[Micr]

почему они такие мелкие

Наверное, здесь можно искать много разных причин. Однако, хочу отметить, иву со стороны воды никто не объест - потому ива свисает над водой, чтобы листьями захватить идущие по нижнему уровню солнечные лучи - потому листья на концах длинных веток должны максимально заполнять пространство, чтобы захватить весь свет - лучше мелкие листья, потому что при крупных листьях должны быть более прочные и более малочисленные ветки, в результате чего заполнить пространство по всему фронту будет сложнее. Прочные многочисленные ветки могут быть невозможны из-за ограниченности ресурса почвы.

Такая вот фантазия. Еще можно озаботиться вопросом о составе береговых почв, можно ли построить из тамошних минералов прочную древесину и др. Было бы желание, а возможность перегрузить себе мозги найдется 

[василий андреевич]

Вообще-то в биологии гомология — это когда части тела имеют общее происхождение, а аналогия — это когда части тела похожи и выполняют одинаковую или похожую функцию, но различны по происхождению или развились

Все верно. А теперь задумайтесь, может ли у "дальне"родственных растений быть один и тот же ген (или группа), который отвечает за форму листа?
  Все листья аналогичны, потому что выполняют одинаковую функцию. Тогда какие похожести формы-строения можно назвать гомологичными? Но главное: обязательно ли у формы искать рациональное содержание?

[Micr]

обязательно ли у формы искать рациональное содержание

говорят, что обязательно, но не абсолютно:

Процесс фотосинтеза требует постоянного поглощения света, углекислого газа и поддержания транспирационного потока с поверхности листа, для чего необходимо полное соответствие структуры листа световому и гидротермическому режиму местообитания. В связи с этим именно структурные параметры листа многие авторы считают наиболее информативными при сравнительном исследовании растений разных эколого-географических групп (Василевская, 1965; Мокроносов, 1978; Гамалей, 1988, 2004). Однако не все листовые признаки одинаково значимы для индикации экологических свойств вида.
.............
Нами изучены параметры листьев у 100 видов травянистых растений южной тайги разных экологических групп по факторам освещения и увлажнения. Площадь, толщина и тип анатомии листа были в меньшей степени связаны с экологическими свойствами видов, чем структурные показатели фотосинтетических тканей.

https://www.researchgate.net/publication/283070349_Adaptivnye_priznaki_struktury_lista_rastenij_raznyh_ekologiceskih_grupp

А от своих рассуждений, которые выше, я на всякий случай откажусь. Почитал специалистов и передумал...

https://myzooplanet.ru/rasteniya_765/prisposobleniya-rasteniy-svetovomu-11396.html

https://earthpapers.net/ekologo-fiziologicheskie-mehanizmy-adaptatsii-rasteniy-roda-salix-v-razlichnyh-usloviyah-obitaniya-srednetaezhnoy-podzony

Только вот действительно ли листья у ивы - мелкие?

Ива белая, или серебристая (Ветла) - Salix alba L.
Растет по всей Европе, заходя за Урал, за исключением Крайнего Севера. Имеется во многих заповедниках европейской части России, Казахстана, Кавказа, Прибалтики, Крыма, Средней Азии. Растет по берегам и долинам рек на песчаном аллювии. Иногда образует чистые насаждения. Светолюбивый гигромезофит.

Крупное дерево 20-25 м высотой, с мощным стволом, покрытым трещиноватой, серой корой. Очень эффектны молодые ветви, тонкие, свисающие, на концах серебристо-опушенные. Более старые побеги голые, блестящие, желтовато- или красно-бурых тонов. Листья очередные, ланцетные, длиной до 15 см, в молодости шелковисто-беловатые, позже - сверху темно-зеленые, голые, снизу серебристые, шелковисто-опушенные, что делает дерево очень эффектным при малейшем дуновении ветра.

https://hiddenshell.ru/list-plakuchei-ivy-gde-zhe-i-kak-rastet-iva-osnovnye-vrediteli/

[василий андреевич]

А от своих рассуждений, которые выше, я на всякий случай откажусь

Да можно и не отказываться. Зачем? "Зачем" и центральный вопрос топикстартера.
  У нас тот цельный объект, который по теории проходит ЕО целиком. И раз ива "выигрыла" за место (экологическую нишу) у реки, то хотя бы один орган должен давать преимущество в конкуренции. И если преимущество, допустим, в корневой системе, то форма листа таковое преимущество может и не демонстрировать.
  Геном, что в клетке корня, что в клетке листа одинаков, но эффект его работы разный. И как стволовая клетка на кончике корня, "понимает", что она не на кончике листа?
  Придется вводить понятие о функциональности, доводящее систему до того, например, что функцию листа начнет выполнять ствол, отведя листьям функцию защиты, как у кактусов.

[Micr]

Да можно и не отказываться. Зачем?

Потому что справедливость вот этих моих утверждений очень сомнительна:

лучше мелкие листья, потому что при крупных листьях должны быть более прочные и более малочисленные ветки, в результате чего заполнить пространство по всему фронту будет сложнее. Прочные многочисленные ветки могут быть невозможны из-за ограниченности ресурса почвы.

Сейчас я бы сказал так (и то без полной уверенности): ива старается заполнить листьями все пространство над водой, а чем больше листья, тем прочнее должны быть ветки, потому ветки будут хуже гнуться (тонкие ветки гнутся лучше), и как бы порывы ветра эти ветки не сломали. Потому что идущие к поверхности воды ветки - повышенной длины, хороший рычаг для воздействия ветром.
Это как бы ответ на вопрос "почему листья не очень-очень большие"?

[василий андреевич]

и как бы порывы ветра эти ветки не сломали.

А что общего есть у всех ив?
  Допустим, что это способность ветвей укореняться. Тогда, облом ветвей, да еще над рекой, становится основным способом размножения и вытеснения прочих растений из своеобразной экологической ниши.
  В якутской тайге в извилистой пойме предгорных рек растет очень своеобразная ива (название напрочь забыл). Она укореняется практически на песке или гальке в урезе воды и чаще погибает к следующему году, но если русло ушло в сторону, а сама ива "из одной ветки" засыпается наносами, то десяток лет будет расти в кустовидной форме, образуя сплошное переплетение ветвей, способствующее задержанию песка в весеннее половодье.
  Если кустарниковой форме удалось за годы накопить мощный слой песка, отчего русло речушки ушло в сторону, то образуется стволовидная форма и поросль выделяет лидера, который станет деревом, сохраняя при этом способность давать корни уже из ствола. Я видел, там где река подточила ствол, он оставался торчать с засохшими корешками.

[Шаройко Лилия]

Прочные многочисленные ветки могут быть невозможны из-за ограниченности ресурса почвы.

Это наверное маловероятно, точнее не во всех случаях это так. Почвы на берегах рек где растут ивы могут быть разных сортов, общее их название аллювиальные

Тут они подробно описаны,

https://sadovnikonline.ru/360-pochvy-pojm-html/

но там слишком много, я выбирала по старой почвоведческой памяти то что мне кажется основным для ив,

Условия почвообразования
Поемные и аллювиальные процессы. Особенностью почвообразования на территории пойм, определяющего многие черты генезиса, состава и свойств аллювиальных почв, является развитие поемных и аллювиальных процессов.

Поемные процессы — периодическое затопление территории поймы полыми водами. Разливы рек имеют сезонный характер и связаны с весенним снеготаянием, весенне-летним таянием ледников, выпадением ливневых муссонных дождей.

природное орошение пойменной территории.

Оно оказывает большое разностороннее влияние на почвообразование: создает иной, чем на внепойменных почвах, водный режим, влияет на уровень и состав грунтовых вод, смягчает почвенный климат, способствует активизации микробиологических процессов.

Поскольку скорость полых вод падает по мере удаления от русла в глубь пойменной территории, то постепенно изменяется состав аллювия: в прирусловой части отлагается преимущественно песчано-супесчаный аллювий, а в центральной и притеррасной частях — суглинисто-глинистые наносы.

Поэтому по мере удаления от русла изменяется и гранулометрический состав аллювиальных почв: в нем уменьшается доля песчаных частиц и возрастает содержание пылеватых и илистых. Последние всегда содержат больше органического вещества и элементов питания растений.

Дерево растет корнями в почве только на 10-15 процентов, так как собственно сама почва, ее гумусовый слой  это максимум 45 см и то в черноземах, а аллювиальные почвы 20-30 см, длина корня примерно от 2/3 длины кроны до 100% у разных пород то есть это метры.

На фотографиях, приведенных  Micrом, я вижу дерновые аллювиальные(там все травой покрыто)



Ниже корни дерева расположены в подстилающих или по другому названию в "материнских" породах. Даже если поверхность почв прямо возле воды песчаная, глубже она может быть глинистой и очень прочно держать ствол с любым количеством и размером ветвей. Чем больше крона тем больше корневая длина.

А по поводу мелколистного распределения удобного для фотосинтеза  -

Наверное, здесь можно искать много разных причин. Однако, хочу отметить, иву со стороны воды никто не объест - потому ива свисает над водой, чтобы листьями захватить идущие по нижнему уровню солнечные лучи - потому листья на концах длинных веток должны максимально заполнять пространство, чтобы захватить весь свет - лучше мелкие листья, потому что при крупных листьях должны быть более прочные и более малочисленные ветки, в результате чего заполнить пространство по всему фронту будет сложнее.

 версию очень поддерживаю.

Кроме того что плотный покров широколиственных деревьев мешает свету(такие в основном в тропиках где солнца навалом и даже на нижних ярусы света достаточно) , мелкие легкие листья могут под ветром менять позицию и каждый получает какое то количество энергии достаточное чтобы запустить реакцию фотосинтеза.



Энергетика фотосинтеза:
https://helpiks.org/3-72476.html

1.Энергетика фотосинтеза. Значение отдельных участков солнечного спектра для фотосинтеза

Важнейшей особенностью процесса фотосинтеза является то, что он протекает с использованием энергии солнечного света.

Лучистая энергия — это энергия электромагнитных колебаний, которая характеризуется определенной длиной волны, частотой колебания и скоростью распространения. Эти величины связаны между собой следующим образом:  , где λ — длина волны, с — скорость света, величина постоянная, равная 3-1010 см/с, v — частота колебаний. Длина волны измеряется в нанометрах, а частота колебаний—в герцах (длина волны — расстояние между двумя последовательными пиками одного цикла, частота колебаний — частота появления пиков). Собственно свет, или область электромагнитных колебаний, воспринимаемая человеческим глазом, лежит в пределах длины волн от 400 до 700 нм. Более короткие волны характерны для ультрафиолетовых лучей, а более длинные — для инфракрасных. Известно, что при пропускании луча света через призму он разлагается на отдельные участки, имеющие различную окраску (спектр). В пределах видимого света в зависимости от длины волны окраска лучей различна. Обладая волновыми характеристиками, свет проявляет и корпускулярные свойства. Лучистая энергия излучается и распространяется в виде отдельных дискретных единиц — квантов или фотонов. Квант света обладает энергией, которая прямо пропорциональна частоте колебаний и обратно пропорциональна длине волны  , где h — постоянная Планка. Из этой формулы ясно видно, что величина энергии квантов для разных участков спектра будет различна: чем короче длина волны, тем больше энергия кванта. Энергия квантов разных областей спектра может быть вычислена в электронвольтах или в килоджоулях на моль. 1 моль квантов, или 1 Эйнштейн, соответствует числу квантов, равному 6,0231023 (число Авогадро).

В общем там есть таблица какие энергии в каком спектре цвета.

Важное значение имеют исследования К.А. Тимирязева по эффективности использования энергии в красном и сине-фиолетовом участках спектра. Тимирязев провел сравнение интенсивности и эффективности поглощения энергии к разных лучах солнечного спектра. Оказалось, что поглощенная энергия в красном участке спектра используется более полно. Из этого наблюдения К.А. Тимирязев сделал вывод, что поглощенная энергия лучей разного качества, разной длины волны используется в фотохимических реакциях с разной эффективностью. В процессе естественного отбора растения приспособились к поглощению именно тех лучей, энергия которых используется в процессе фотосинтеза наиболее эффективно.

Ветви Ивы расположены так, что я думаю она и вечерний рассеянный свет может хорошо ловить, если день был достаточно ясный и баланс энергии позволит запустить реакцию. Точно посчитать я не могу может кто-то другой попробует или есть конкретные решения для ивы и каких то конкретных ареалов ее типичного биоценоза уже рассчитанные учеными.

[Arturius]

Получается, ива одновременно пытается поймать больше света и (за счёт своего цвета) использовать как можно меньше света?
И ещё один вопрос: какой вариант формулы цветка правильнее — на кириллице или на латинице? В учебнике по биологии используется первый вариант, в Википедии — второй вариант.

[Micr]

Получается, ива одновременно пытается поймать больше света и (за счёт своего цвета) использовать как можно меньше света?

Не использовать, а получить на один лист, чтобы этому листу плохо не стало. Самих же листьев должно быть побольше.

В тех ссылках, что я выше приводил, написано, что светолюбивым растениям свойственны маленькие листья, чтобы солнца на лист слишком много не принять. А здесь, может быть, проблема решается отражающей окраской.

Береза - дерево саванн (с).