Листья растений бывают самых разных форм и видов, но у них есть одна общая особенность: подавляющее большинство листьев имеют форму плоских, тонких пластинок. Какое биологическое значение имеет такая форма листьев для растений?
Мы знаем, что листья являются основным органом фотосинтеза у растений. Под воздействием солнечного света они преобразуют воду и углекислый газ в углеводы и выделяют кислород. Для эффективного фотосинтеза необходимы два основных фактора. Первый — это хлорофилл внутри листа, который подобен живым машинам, выполняющим серию биохимических реакций для производства углеводов и кислорода. Второй — это незаменимые исходные вещества для производства: солнечный свет, вода и углекислый газ. Чтобы листья могли получать достаточное количество исходных веществ или поглощать как можно больше света и углекислого газа, их поверхность должна быть как можно большей. Всем известно, что при одинаковом объёме сфера имеет наименьшую поверхность, в то время как у плоских листьев поверхность намного больше. Поэтому большинство листьев растений имеют плоскую форму, позволяющую им эффективно участвовать в фотосинтезе.
Конечно, листья растений могут принимать самые разные формы, чтобы адаптироваться к конкретным условиям окружающей среды. Например, многие растения, произрастающие в засушливых районах, для уменьшения испарения воды с листьев часто становятся очень маленькими или даже превращаются в иголки, самым типичным примером которых являются кактусы. Более того, листья некоторых растений полностью атрофируются и исчезают, а хлорофилл перемещается на поверхность стебля, как это происходит у деревьев-одиночек в пустынной среде.