Каким образом семена покидают плоды
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 18.09.2024
Приобретая в магазине те или иные фрукты (особенно виноград и мандарины) многие люди хотят брать именно без "косточек". Такие плоды гораздо более приятно есть, не отвлекаясь на выковыривание семян или на их выплевывание. При этом редко возникает вопрос, как так получается, что плоды не имеют семян.
Надо сказать, что в природе подобное явление встречается крайне редко, так как это не способствует выживанию вида. Однако, если появляются растения обладающие такой способностью, то селекционеры выделяют их и закрепляют путем вегетативного размножения. Иным способом размножаться эти растения не могут.
Так в чем же причина бессемянности?
Для начала давайте разберемся как вообще образуется плод. Плод образуется из завязи пестика. Завязь - это самая нижняя (расширенная часть). Собственно именно она и превращается в плод (правильно говорить околоплодник) путем того, что ее стенки наливаются, становятся толще.
Но если вы обратили внимание, то внутри завязи пестика также есть семязачаток. У косточковых растений он один, у яблонь, груш, ягодных таких семязачатков может быть несколько. Сколько семязачатков, столько же и семян образуется.
Так вот, в природе у растений сформировалось приспособление, при котором завязь превращается в плод только в том случае, когда хотя бы из одного семязачатка образуется семя. Семя начинает выделять гормоны, которые как бы говорят пестику, что все успешно, зародыш образовался и теперь можно превращаться в плод. У многих растений есть даже зависимость размера плода от количества образовавшихся семян. Посмотрите на фото снизу. Это груша, у которой при уменьшении количества семян, мельчают и плоды.
Но некоторые сорта обладают способностью формировать плоды, качество которых не зависит от количества содержащихся семян. Собственно семян там может не быть вообще, а плод все равно развивается нормально. Это безусловно нарушение, которое в природе оказывается абсолютно бесполезным. Однако для человека это оказывается, наоборот, очень полезным свойством. Само явление образования бессемянных плодов называется партенокарпия, что в дословном переводе с греческого означает "девственные плоды". Такие плоды могут образовываться вообще без опыления. Существует также такое понятие как стимулятивная партенокарпия, когда образование плодов стимулируется пыльцой других (неблизкородственных) растений. Применяются также и химические вещества (гормоны), вызывающие рост завязей.
Кроме партенокарпии существует такое явление как "кишмишность", которое встречается у винограда. Существуют сорта, которые образуют бессемянные плоды, но это не является следствием партенокарпии. В самом начале все процессы происходят как обычно: сначала опыление, затем оплодотворение яйцеклетки в семязачатках, даже рост зародыша. Но затем развитие зародыша приостанавливается и он поглощается тканью плода. В итоге получается бессемянный виноград.
Антошка: Растения такие расточительные. Своими сочными плодами они без пользы для себя кормят животных.
Биолог: Растениям выгодно кормить животных своими плодами.
• Есть ли противоречие между взглядами собеседников? Предложи, что нужно обсудить на уроке, и сравни свой вариант с авторским (с. 141).
Вспоминаем то, что знаем
• Как защищены семена сосны? (5-й класс)
• Как расселяются споры водорослей, хвощей, мхов? (5-й класс)
• Какие опасности угрожают семенам? (Жизненный опыт)
• Из каких частей состоит цветок? (§ 1)
• Что такое зигота? (5-й класс)
Решаем проблему, открываем новые знания
• Найди в тексте ответы на вопросы.
- Какую роль играют плоды в жизни растений?
-Как образуются плоды и каково их строение?
- Чем отличаются разные плоды?
Зачем семенам расселяться?
Если семена прорастут рядом с материнским растением, повзрослевшим всходам будет тесно. Если материнское растение многолетнее, оно будет конкурировать со своим потомством за воду, минеральные вещества и свет.
У семян, которые унесены прочь от родительского растения, есть шанс оказаться в благоприятных условиях. Переносить семена могут подвижные среды (вода или воздух), животные или человек.
Семенам нужны особые приспособления для того, чтобы суметь воспользоваться ветром, водой или животными. Эти приспособления образуются из частей цветка.
Части цветка становятся частями плода
После опыления цветка венчик обычно подвядает и опадает, рыльце подсыхает, остатки нектара впитываются плодолистиками, и цветок начинает превращаться в плод. Зигота превращается в зародыш, семязачаток - в семя, а стенки пестика - в оболочку и содержимое плода.
Стенки пестика, то есть плодолистики, сросшиеся друг с другом или свободные, у одних растений главным образом растягиваются, а у других - утолщаются (рис. 4.1).
Стенки пестика становятся сочными и мясистыми у одних растений (например, у томатов) и сухими и твёрдыми — у других (например, у фасоли) (рис. 4.1).
4.1. Схема развития стенок пестика.
Иногда внутренний слой плодолистика становится твёрдым и деревянистым, а наружный — сочным и мягким. Так, у сливы и у вишни семенная кожура тонкая и плёнчатая, а твёрдая скорлупа косточки вырастает из внутреннего слоя плодолистика (рис. 4.2).
4.2. Плод вишни – костянка.
Цветоложе тоже иногда входит в состав плода
Иногда в цветке разрастается цветоложе. У клубники, например, мякоть - разросшееся цветоложе, а плодики в виде жёлтых орешков рассеяны по мякоти.
В яблоке жёсткие плёнки вокруг семян — остатки внутреннего слоя плодолистиков; “сердечко” - разросшиеся наружные слои плодолистиков, а остальная мякоть образовалась из сросшихся оснований тычинок, лепестков и чашелистиков.
• Из каких частей цветка образовались части этих плодов (рис. 4.3)?
4.3. Цветок яблони в разрезе - А, плод яблони - яблоко в разрезе - Б, плод земляники - многоорешек – В.
Формы плодов многообразны, и каждая из них функциональна в определённой ситуации
Плоды бывают сухие и жёсткие, мягкие и сочные. В плодах или много семян, или одно. Плоды могут быть вытянутые, округлые, угловатые, колючие - какие угодно. Освобождая семена, плоды разрываются, трескаются по шву, раскрываются крышечкой или сгнивают.
• Какие особенности строения облегчают перенос ветром этих плодов (рис. 4.4)?
4.4. Плод крылатка.
Растения бережливы, но не жалеют питательных веществ для животных, которые их расселяют
Некоторые плоды животные поедают.
Такие плоды вкусные и заметные издалека, а семена защищены кожурой так, что не повреждаются в желудке животного. Некоторые семена прорастают, только побывав в желудке животных.
Другим плодам не нужно быть съеденными: животные переносят их не глотая, чтобы создать себе запасы или накормить детёнышей. Семена таких плодов прорастают, если животное теряет их или забывает в хранилище.
Есть плоды, которые сами цепляются к животным: колючие — к шкуре, липкие — к лапам.
Плоды, которые разлетаются, бывают или очень мелкими и лёгкими, как пылинки, или же они снабжены крылышками, парашютиками, пушинками и волосками.
Для самых любознательных
Одна и та же функция может выполняться разными средствами
Части разных плодов, выросшие из разных частей цветка, могут обладать сходным назначением. Так, сочная мякоть может образовываться из цветоложа, плодолистика, оснований лепестков и тычинок. Крючки, парашютики и крылышки могут образовываться из плодолистиков и чашечек.
Части плода могут выполнять разные функции
У вишни, например, внутренняя часть плода деревянистая. Она защищает семя, кожура которого - тонкая плёнка. Наружные слои плода мясистые и сладкие, привлекающие птиц.
Крылышки плода берёзы позволяют ему улететь на несколько десятков метров от дерева, а окружающая семя часть плода иногда защищает его в течение многих лет, пока берёзовое семечко прорастёт.
Где пролегает граница между семенем и плодом?
Многие зрелые плоды сами разбрасывают семена: в них семя прикреплено к стенке плода тонкой ножкой, которая легко обламывается. Когда ветер качает головки мака, семена рассеиваются. Некоторые плоды, высыхая, резко растрескиваются и изгибаются, отбрасывая семена вдаль.
У многих односемянных плодов семя не отделяется от оболочки плода. То, что называют семенем подсолнечника, - это плод семянка, а то, что называют зерном пшеницы, - плод зерновка.
Разнообразие плодов необычайно велико. Самые распространённые формы изображены на рис. 4.5.
4.5. Типы плодов: 1 - семянка, 2 - зерновка, 3 - листовка, 4 - костянка, 5 - сложная листовка, 6 - ягода, 7 - тыквина, 8 - гесперидий, 9 - коробочка, 10 - боб, 11 - стручок, 12 - стручочек, 13 - орех, 14 – жёлудь.
Сравниваем свой вывод с авторским
Плоды - выросшие из цветка приспособления, облегчающие расселение растений в самых разных условиях.
Применяем новые знания
1. От чего зависит количество семян в плоде?
2. Расскажи, чем спелый арбуз отличается от неспелого.
3. Как ты думаешь, плоды огурца едят спелыми или неспелыми?
4. Чем сочные плоды отличаются от сухих?
5. Почему растениям необходимо расселяться?
6. Что помогает плодам расселяться?
7. Каким образом семена покидают плоды?
8. Известно, что птицы разносят плоды, или заглатывая их (и тогда непереваренные семена на лету выделяются из кишечника), или создавая кладовые. Обсудите с соседом, как далеко птицы могут разносить семена.
Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
Семя - генеративный орган растения, служащий для размножения и расселения растений. У покрытосеменных (цветовых растений) семя образуется внутри плода из семяпочки (семязачатка).
Функции семени
Отделяясь от материнского организма, семя может прорасти и дать начало новому растению.
Благодаря семенам, некоторые из которых имеют воздушные мешки, дочерние растения могут расти на расстоянии десятков километров от материнского. Прорастая на новых территориях, они занимают их и распространяются.
Семя выживает при таких неблагоприятных факторах, где листостебельное растение погибло бы. Именно семя дает возможность выжить зародышу растения во время зимнего холода, недостатка влаги, летнего зноя.
Строение семени
Семя состоит из семенной кожуры, зародыша и эндосперма. Основную часть семени занимает зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька с зародышевой почечкой, и зародышевых листьев - семядолей, которые при прорастании семени становятся первыми эмбриональными листьям саженца.
Семенная кожура - обязательный атрибут семени, представляет собой многослойное образование, защищающее внутреннее содержимое семени от высыхания и преждевременного прорастания. Может иметь на поверхности различные образования. На семенной кожуре всегда можно найти след (рубчик) от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода. Рядом с рубчиком находится еще одно отверстие - семявход (микропиле), через которое при намачивании внутрь семени поступает вода, после чего начинается важный процесс - набухание семени.
Эндосперм - запасающая ткань семени растения, необходимая для роста и развития зародыша. В некоторых семенах эндосперм может отсутствовать, в этом случае его функцию на себя берет семядоля. Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах бобовых, тыквенных, сложноцветных (гороха, подсолнечника, фасоли, тыквы).
В семенах злаковых находится одна семядоля, которую называют - щиток. Щиток выполняет функцию транспорта питательных веществ из эндосперма к зародышу.
Прорастание семени
При этом вода поступает через семявход внутрь семени. Как только это происходит, питательные вещества начинают растворяться в воде, и становится возможным их усвоение для зародыша. При полном погружении в воду, в которой мало растворенного кислорода (кипяченая вода), семена могут погибнуть из-за нехватки кислорода.
А точнее - кислорода. Клетки зародыша дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.
До момента, когда растение начнет фотосинтезировать - вся надежда только на запасные вещества. Они содержатся либо в семядоли (семядолях), либо - в эндосперме.
Как видно из картинки выше, удаление семядоли значительно замедляет рост и развитие растения (у 1 и 2 растения слева). У растения справа (3) сохранены обе семядоли, оно опережает в росте и развитие растение (2).
Для каждого вида растения температура своя. Есть растения, которые прорастают при температуре выше 15°C - огурцы, кукуруза, перец. Другие адаптированы к гораздо меньшим температурам, чуть выше +2 °C - укроп, рожь, морковь, редис, пшеница. Это обусловлено эволюционно, в зависимости от климата в регионе места происхождения растения. Исходя из этого, растения подразделяются на теплолюбивые и холодостойкие.
Семена некоторых растений не способны прорастать без освещения: марь белая (лебеда), салат латук, сельдерей. Свет стимулирует прорастание семян многих растений, активируя зародыш посредством фотохимической реакции. Также существуют растения, семена которых способны прорастать только в полной темноте - лук, конопля.
В данном случае руководствуются общим правилом: чем меньше семена, тем более поверхностно их закладывают. Семена фасоли закладывают на 4-5 см, а очень мелкие семена, не закапывая, сеют на самой поверхности почвы: семена земляники, мака, мяты, наперстянки, подорожника.
Если все условия прорастания семян соблюдены, то образуется проросток. Проросток - стадия онтогенеза растения с момента выхода зародыша из семенной кожуры.
Типы прорастания семян
При надземном типе прорастания семядоли с почкой выносятся в воздушную среду над поверхностью почвы и становятся первыми фотосинтезирующими листьями (зародышевые листья). Такой тип прорастания имеется у редьки, тыквы, фасоли, огурцов, лука, капусты, томатов.
Семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в ней. Поверхности почвы достигает только почка с первыми листьями. Характерно для гороха, дуба, лещины, пшеницы.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Распространение плодов и семян с помощью воздуха. На односеменных плодах многих деревьев (береза, клен, ясень) образуются крылышки, а на односеменных плодах одуванчика (рис. 167), мать и мачехи, бодяка — пушистые парашютики. С их помощью семянки могут пролетать по ветру десятки и даже сотни метров. Таким же способом распространяются мелкие семена с пушистыми хохолками у тополя, ивы, иван чая. Рис. 167. Семена и плоды, распространяемые ветром.
Мак, белена и некоторые другие растения во время порыва ветра пригибаются к земле, а затем с силой выпрямляются и рассеивают семена через отверстия коробочек (рис. 167).
Распространение плодов и семян с помощью воды. У растений, растущих в водоемах или по их берегам (кувшинки, стрелолисты, частухи, рдесты), плоды и семена обычно распространяются по воде. Они не смачиваются водой и не тонут, благодаря имеющимся выростам или воздушным полостям. У некоторых растений плоды могут плавать несколько недель или даже месяцев (стрелолист, ольха, осока, вех) (рис. 168). Орехи кокосовой пальмы путешествуют на огромные расстояния по соленой морской воде.
Рис. 168. Семена и плоды, распространяемые водой Плоды некоторых растений, не имеющие приспособлений к удержанию на воде, могут распространяться дождевыми потоками.
Распространение плодов и семян животными. Сочными плодами рябины, калины, вишни, малины питаются многие птицы и звери (рис. 169). В их пищеварительных органах мякоть плодов переваривается, а семена, защищенные плотной кожурой, вместе с пометом удаляются наружу и рассеиваются в окружающем пространстве.
Рис. 169. Плоды, распространяемые животными Некоторые птицы (сойка) и звери (белки, мыши, бурундуки) питаются крупными сухими плодами (орехами и желудями) и запасают их на зиму. Перетаскивая сухие плоды в кладовые, животные часто теряют их по дороге и нередко потом не находят свои запасы.
Немалая роль в распространении семян принадлежит муравьям. У копытня, фиалок, чистотела семена имеют сочные выросты придатки (рис. 170). Такие семена муравьи сборщики тащат в муравейник, но часто теряют по дороге.
Рис. 170. Семена, распространяемые муравьями У некоторых растений плоды и семена имеют разнообразные прицепки. Они цепляются к шерсти животных и те поневоле переносят их на различные расстояния. Таким способом распространяются плоды череды, гравилата и колючие соплодия лопуха (рис. 169).
Мелкие семена подорожника способны ослизняться и прилипать к подошвам ног животных и человека. Семена некоторых растений распространяются вместе с илом, частицами сырой почвы, прилипающими к телу животных.
Часто невольным переносчиком плодов и семян становится человек.
Человек в результате хозяйственной деятельности вместе с культурными растениями нередко высеивает и сорные. Кроме того, некоторые плоды и семена могут путешествовать на транспорте.
Биологическая роль распространения плодов и семян.
Читайте также: