Плоды и их классификация распространение плодов и семян
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 05.09.2024
У цветковых растений семена развиваются в плодах, а плод обычно формируется из завязи пестика.
Плод – репродуктивный орган покрытосеменных, обеспечивающий семенное размножение растений. Он предназначен для формирования, защиты и распространения семян. Плод развивается из цветка, как правило, после двойного оплодотворения, но может образовываться и в результате апомиксиса.
Развитие и строение. В образовании плода главную роль играет гинецей, и прежде всего завязь. В процессе развития плода из стенки завязи формируется стенка плода – околоплодник (перикарп, от греч. пери – около, карпос – плод).
Околоплодник (перикарпий) обычно составляет основную массу плода. В нем выделяют три сравнительно четкие зоны: наружную, среднюю и внутреннюю. Наружная зона называется внеплодником или экзокарпием; средняя – межплодником или мезокарпием; внутренняя – внутриплодником или эндокарпием.
Наиболее четко все зоны можно различить, например, в плоде сливовых из семейства Розовые (рис. 25): тонкий наружный слой – экзокарпий; съедобная сочная мякоть плода – мезокарпий; твердая косточка, окружающая единственное семя, – эндокарпий.
Рис. 25. Строение плода
(костянка персика обыкновенного):
1–3 – околоплодник, или перикарпий
(1 – экзокарпий; 2 – мезокарпий;
3 – эндокарпий); 4 – семя; 5 – след плодоножки; 6 – плодоножка
Классификация плодов. Морфогенетическая классификация основана на типе гинецея. По этому признаку плоды делят на четыре главных типа, которые приведены ниже.
1. Апокарпии образуются из цветков с архаичным апокарпным гинецеем. Из каждого свободного пестика одного цветка формируется отдельный плодик.
2. Монокарпии возникают из цветков, имеющих монокарпный гинецей. Они генетически родственны апокарпиям и образовались в результате редукции плодолистиков до одного.
3. Ценокарпии (синкарпий, лизикарпий и паракарпий) формируются из цветков с ценокарпным гинецеем.
4.Псевдомонокарпии внешне похожи на монокарпии, но образуются из гинецея, в котором первоначально закладывается два или более плодолистиков, но потом чаще развивается только один. В результате возникает одногнездная завязь с одним семязачатком.
Каждый из названных типов подразделяют на подчиненные группы в соответствии с их эволюционными тенденциями. В целом морфогенетическая классификация достаточно сложна и трудно применима при определении растений. Поэтому рассмотрим искусственную классификацию плодов, основанную главным образом на внешних морфологических признаках. Согласно данной классификации различают указанные ниже группы плодов.
Простой плод развивается из завязи только одного пестика (монокарпный, ценокарпный и псевдомонокарпный гинецей). Это самая многочисленная группа плодов.
Сборный (сложный) плод формируется из завязей нескольких свободных пестиков одного цветка (апокарпный гинецей).
Соплодие – это сросшиеся в единое целое несколько или много плодов, образовавшихся из цветков одного соцветия.
В основу дальнейшей классификации простых и сборных плодов положены следующие признаки:
– консистенция околоплодника (сухие и сочные плоды);
– число семян (многосемянные и односемянные плоды);
– вскрывание околоплодника (невскрывающиеся и вскрывающиеся плоды) – освобождение семян до их прорастания из сухих много-семянных плодов. Оно происходит продольными щелями по брюшному, спинному швам или по поверхности плодолистика;
– способ вскрывания;
– число плодолистиков, образующих плод.
Иногда простые плоды распадаются на части, тогда их делят на дробные и членистые.
Дробный плод распадается продольно в плоскости срастания пло-долистиков. При этом образуются односемянные мерикарпии (от греч. мерос – часть), как у многих сельдерейных и клена.
Членистый плод распадается поперечно в плоскости, перпендикулярной продольной оси плодолистика, в месте формирования ложных перегородок (некоторые бобовые и капустные).
Основываясь на данных морфологических признаках, выделяют следующие группы плодов: простые плоды (коробочковидные, ореховидные, ягодовидные, костянковидные), сборные (сложные) плоды, дробные, членистые плоды и соплодия.
Биология
Плод — часть покрытосеменного растения, выполняет функцию защиты семян и способствует их распространению. Он появляется из цветка путем разрастания завязи пестика после двойного оплодотворения. Для разных видов растений строение этих органов однотипное, но их внешний вид имеет большое разнообразие. Классификация плодов включает в себя такие признаки, как количество семян и сочность.
Развитие и строение
Все плоды имеют одинаковое строение. Они состоят из околоплодника и семян. Семя — это многоклеточная структура, служащая для размножения. Оно развивается из семязачатка после оплодотворения и содержит в себе маленький зародыш будущего растения. Количество семян равно количеству семязачатков.
Околоплодник (перикарпий) состоит из трех слоев:
- наружный (экзокарпий);
- средний (мезокарпий);
- внутренний (эндокарпий).
У некоторых плодов границы между слоями выражены очень сильно. Слой, расположенный снаружи, представляет собой тонкую кожицу. Мезокарпий — это сочная мякоть, употребляемая в пищу животными и человеком. Внутри под мякотью спрятана твердая косточка (эндокарпий), которая окружает семя. Но часто бывает так, что в процессе своего развития плод испытывает сжатие и деформируется. Тогда его слои практически невозможно отличить друг от друга.
Плоды — характерная черта класса цветковых растений, потому что они могут развиться только из цветка. Семязачатки расположены в части пестика, называемой завязью. После оплодотворения стенки завязи начинают расти и утолщаться, образуя околоплодник вокруг семени.
Таблица с классификацией
В биологии существует богатое разнообразие видов плодов. Однако их основная классификация основана на двух признаках. По количеству семян они бывают односемянные и многосемянные, а по виду околоплодника — сухие и сочные. Мякоть сочных плодов состоит из клеток, заполненных водой. Они и служат пищей животным и человеку. Сухие околоплодники состоят из отмерших клеток, почти полностью лишенных влаги. По этим качествам выделяют четыре большие группы.
Таблица 1:
| Классификация | Виды | Описание | Примеры |
| Сочные односемянные. | Костянка | Плод, внутренний слой которого закостенелый и называется косточкой | Вишня, персик |
| Сочные многосемянные | Тыквина | Экзокарпий одеревенелый, семена лежат в мякоти. | Арбуз, тыква, огурец. |
| Гесперидий | Кожура толстая, содержит эфирные масла. | Все цитрусы | |
| Яблоко | Внутри имеются сухие пленчатые кармашки, в которых лежат семена. | Яблоко, груша | |
| Ягода | Плод покрыт тонкой кожицей, внутри лежит много семян. | Смородина, помидор | |
| Сухие односемянные | Орех | Семя лежит свободно внутри деревянистого околоплодника. | Лещина, гречиха |
| Семянка | Семя располагается свободно, твердый околоплодник плотно прилегает к нему. | Подсолнух, одуванчик | |
| Зерновка | Этот вид уникален тем, что его околоплодник прочно срастается с семенем. | Зерновые культуры | |
| Желудь | Отличается от ореха более мягким околоплодником, его основание защищено чашевидным покровом. | Дуб | |
| Сухие многосемянные | Боб | Околоплодник представляет собой две соединенных створки, семена крепятся к их краям. | Акация, горох, фасоль |
| Коробочка | Состоит из двух и более плодолистиков, при созревании они разделяются. | Хлопчатник, мак, дурман | |
| Стручок | Похож на боб, но между створками расположена перегородка, к которой крепятся семена. | Левкой, редис, капуста | |
| Литовка (крылатка) | Представляет собой семянку с крыловидным выростом, помогающим распространяться по ветру. | Клен, вяз, ясень |
Приведенные в таблице плоды являются простыми, то есть они образованы только из одного пестика. Однако в природе встречаются и сложные плоды. Этот вид образуется из цветов, имеющих несколько пестиков, в каждом из которых расположен один семязачаток. Сложный плод состоит из множества простых:
- многокостянка: малина, ежевика;
- многоорешек: клубника, земляника, лютик;
- многолистовка: калужница болотная.
Есть небольшая выборка плодов, которые не попадают ни в какой тип. Например, гранат, кожура семян которого очень сочная, а околоплодник сухой. Поэтому гранат нельзя отнести ни к сухому, ни к сочному типу.
Соплодия и ложные плоды
У многих растений цветы растут не по одному, а собираются в соцветия. Из таких скоплений образуются соплодия. Важно не путать их со сложными плодами, которые образуются из одного цветка. Соплодие — это совокупность близко растущих плодов, образовавшихся из соцветия. Например, семечки подсолнуха собраны в корзинку, а ягоды калины растут кистью. Иногда в соплодии наблюдается срастание, примером этого явления служит ананас.
Плоды бывают настоящие и ложные. К первым относятся те, что развиваются только из стенок завязи. Если в образовании плода принимают участие части цветка, то он будет называться ложным. Примером служит яблоко, шиповник, крыжовник.
Такое усложнение в развитии появилось в процессе эволюции для улучшения защиты семян и увеличения способов их распространения. Участие в создании околоплодника могут принимать тычинки, цветоложе, чашечка, околоцветник, венчик и др.
Способы распространения
Плоды отвечают не только за защиту, но и за распространение семян на далекие расстояния. До созревания околоплодники иногда накапливают ядовитые вещества, предотвращая преждевременное поедание животными. А также плод сохраняет семена от пересыхания и несвоевременного прорастания. Есть три способа распространения семян:
- анемохория — при помощи ветра;
- зоохория — при помощи животных и человека;
- гидрохория — распространение водой.
Для тех растений, которые разносятся ветром, характерен маленький вес плодов и наличие выростов, облегчающих полет. Примерами являются одуванчик, вяз, клен. Для распространения на шерсти животных околоплодники имеют разные крючки для прикрепления, например, репей или череда. Сочные плоды служат пищей животным и человеку. Семена этих растений не перевариваются и выходят наружу вместе с фекалиями. Почти все сочные плоды распространяются именно через ЖКТ животных.
По воде распространяются семена растений, живущих на берегах водоемов. Околоплодник устроен таким образом, чтобы не утонуть в сильном течении. У некоторых растений наблюдается явление самораспространения. В момент созревания околоплодник раскрывается и разбрасывает семена вокруг себя. Характерно для бобов, стручков и коробочек.
Плоды — репродуктивные органы покрытосеменных растений, появляющиеся из цветов. Их значение заключается в защите и распространении семян. Плоды служат пищей для животных, птиц и человека, они богаты витаминами и питательными веществами.
03.05.2018
В ходе своего исторического развития растения выработали огромное множество различных способов распространения семян, что характеризуется большим разнообразием плодов.
Каких только чудес не существует в растительном мире! Семена могут распространяться, к примеру, с помощью животных или птиц, которые употребляя плоды, затем разносят их на значительные расстояния. Многие зверьки заготавливают зерна, пряча их в норах и подземных ходах, где они со временем прорастают. Кроме того, семена разносятся ветром (некоторые имеют для этого специальные приспособления в виде выступов или крылышек), переносятся водой, прилипают к шерсти и лапкам животных и, таким образом, путешествуют в поисках новых мест для жительства.
Систематика плодов
На самом деле классифицировать плоды растений возможно по самым различным признакам.
Обычно базовая систематизация растений совершается сообразно тому, какие цветочные органы принимают непосредственное участие в формировании плода. Это может быть околоцветник, цветоложе, тычинки или цветоножка.
По происхождению все плоды можно разделить таким образом:
· Простой плод (формируется из цветка с одним пестиком)
· Сборный плод (формируется из цветка с несколькими пестиками)
· Соплодие (формируется из соцветия, если цветки в нем срослись)
По количеству семян плоды обычно классифицируются как:
· Односемянные . В плоде содержится одно семя, так как в завязи находился только один семязачаток (рожь, пшеница).
· Многосемянные . Если в завязи множество семязачатков, то они формируют плоды с несколькими семенами или множеством семян (помидор, дыня, крыжовник).
Классификация также позволяет распределить все виды плодов на сухие (не содержащие сочную мякоть) и сочные, которые включают в околоплоднике определенное количество жидкости.
Сочные плоды
К плодам с сочным околоплодником относятся в первую очередь ягодовидные культуры, которые обычно содержат большое количество семян. Как правило, ягода имеет сочную сладкую мякоть и снаружи покрыта тонкой кожицей.
К ягодовидным культурам относятся: клюква, смородина, виноград, крыжовник, томаты, ландыш, киви и им подобные.
Среди ягод могут встречаться и односемянные растения, например, финиковая пальма и барбарис.
К плодам с сочными соплодиями причисляются ананас и шелковица.
Тыквина – это плод, наружный слой околоплодника которого имеет задеревенелость, а семена находятся в сочной мякоти (тыква, дыня, арбуз, огурцы).
Померанец ( гесперидий ) – плод, который имеет толстую мягкую кожицу, покрытую цедрой. Чаще всего встречается у ягодовидных плодов цитрусовых культур (апельсин, лимон).
Яблоко – это плод, у которого сочная мякоть образована не завязью, а цветочной трубкой. В ее формировании принимают участие нижние части тычинок, лепестков, чашелистиков и цветоложе. При этом семена яблони лежат в особых пленчатых камерах (яблоня, груша, айва).
Сухие плоды
К плодам, которые не содержат в околоплоднике воду, можно отнести стручок, боб, орех, листовку, зерновку, семянку.
К плодам с сухими соплодиями причисляется свекла и шпинат.
Классификация по признаку: раскрывной или нераскрывной плод
Невскрывающиеся плоды
К этой группе относятся зерновка, семянка, орех. Особенностью таких растений является то, что их плоды распространяются вместе с семенами, а жесткие околоплодники обычно односемянные и разрываются лишь тогда, когда зернышко начинает прорастать изнутри.
У орехов (орешник, дуб) околоплодник имеет одревесневший вид. Семя лежит свободно.
У зерновки (злаковые культуры) околоплодник срастается с кожурой зерна (кукуруза, пшеница, рожь).
У семянки (одуванчик, подсолнечник, василек) околоплодник с кожурой не срастается.
У крылатки (ясень, клен вязь) семечко приспособилось к полету благодаря наличию специальных крылышек. Примечательно, что, например, семя одуванчика имеет особый выступ, помогающий зернышку летать на ветру.
Вскрывающиеся плоды
К вскрывающимся сухим многосемянным плодам относятся бобовые (горох, бобы, фасоль, желтая акация). В фазе зрелости эти плоды раскрывают свои подсохшие створки, которые, скручиваясь, выталкивают семена, рассеивая их вокруг.
К этой группе также причисляются стручок и коробочка. При этом у стручка семена крепятся к перегородке, а у боба – к створкам. Стручки характерны для сурепки, капусты, редиса, репы, брюквы, редьки, левкоя.
Коробочки характерны для льна, тюльпана, хлопчатника, черной белены, фиалки, табака.
Примечательно, что коробочка мака имеет специальные отверстия, через которые во время ветра, при раскачивании стебля, семена высыпаются на грунт.
У хлопчатника зернышки выпадают при растрескивании створок.
К костянкам относятся односемянные плоды растений (вишня, слива, персик, черемуха).
Как правило, костянка состоит из трех слоев: тонкой кожицы, сочной мякоти и одревесневшей косточки, внутри которой находится семя.
Костянки бывают простыми, т. е. односемянными, и сложными или многосемянными (бузина, крушина).
Сборные плоды
Сборная семянка характерна для дикой и садовой земляники. У нее на сочном, выпуклом и разросшемся цветоложе находятся мелкие сухие семена.
Сборная костянка характерна для малины и ежевики, у которых на сухом коническом цветоложе располагаются многочисленные сочные плоды костянки.
Плоды характерны только для цветковых растений. Плод образуется из цветка, как правило, после оплодотворения. Главную роль в образовании плода играет гинецей. Нижняя часть пестика – завязь, содержащая семязачатки, разрастается и превращается в плод.
 |
| Рис. 53. Строение плода: 1 — плодоножка; 2 — экзокарпий; 3 — мезокарпий; 4 — эндокарпий; 5 — семя. |
Плод состоит из околоплодника и семян, число которых соответствует числу семязачатков. Иногда в образовании плода принимают участие и другие части цветка (цветоложе, тычинки, околоцветник).
Околоплодник, или перикарпий – это стенка плода, развивающаяся из стенки завязи. Как правило, перикарп составляет основную массу плода. В нем обычно различают три слоя (рис. 53): экзокарпий – наружный слой околоплодника, мезокарпий – средний слой околоплодника, эндокарпий – внутренний слой околоплодника.
У различных плодов слои околоплодника выражены по-разному. Например, у костянки (плод вишни) экзокарпий – тонкий кожистый, мезокарпий – толстый сочный и мясистый, эндокарпий – твердый деревянистый (косточка). У ореха лещины слои околоплодника практически неразличимы.
Классификация плодов. Общепринятой классификации плодов нет. Различные классификации строятся на основе различных признаков и являются искусственными.
Если в образовании плода участвует один пестик, вне зависимости, образован он одним или несколькими плодолистиками, это простой плод (горох, вишня, мак). Если плод образован из нескольких пестиков, его называют сложным, или сборным (малина, ежевика, лютик). У некоторых растений может образовываться соплодие – более или менее сросшиеся в единое целое плоды, образовавшиеся из цветков одного соцветия (инжир, ананас, шелковица, сахарная свекла).
 |
| Рис. 54. Простые коробочковидные плоды: 1 — боб; 2 — стручок; 3 — стручочек; 4 — коробочка. |
По консистенции околоплодника плоды делятся на сухие – плоды с сухим, деревянистым или кожистым околоплодником (фасоль, лещина, белена) и сочные – плоды, у которых весь околоплодник или его часть сочная или мясистая (груша, смородина, арбуз). По числу семян плоды делятся на односемянные плоды (слива, пшеница) и многосемянные (крыжовник, дыня, помидор).
Сухие плоды
Коробочковидные плоды (рис. 54).
Боб – образован одним плодолистиком, чаще многосемянный плод (иногда односемянный, например, у клеверов), вскрывающийся одновременно по брюшному и спинному швам, семена прикрепляются к створкам плода вдоль брюшного шва (акация белая, люпин, душистый горошек).
Стручок, стручочек – многосемянный плод, образованный двумя плодолистиками, семена располагаются на перегородке между створками (левкой, сурепка, капуста). У стручка длина в четыре и более раз превышает ширину (горчица, капуста), у стручочка – в два-три раза или равна ей.
Коробочка – многосемянный плод, образованный двумя или более плодолистиками (табак, хлопчатник). Коробочки могут быть одногнездными и многогнездными.
Ореховидные плоды (рис. 55).
Орех – плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенной кожурой, образованный из двух плодолистиков (лещина). У лещины орехи заключены в плюску – листовидную обертку, развивающуюся из трех сросшихся прицветников; орешек – отличается от ореха меньшими размерами (гречиха, липа).
Крылатка – семянка, околоплодник которой имеет крыло, образующееся из сросшихся с околоплодником чешуевидных прицветников и прицветничков (береза, ольха) или из приросших к околоплоднику сегментов околоцветника (вяз, щавель).
Желудь – плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенем, имеет чашевидную плюску, образованную видоизмененными стерильными веточками соцветия, характерен для различных видов дуба.
Семянка – плод с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем, образованный чаще всего из двух плодолистиков, характерен для сложноцветных (астра, одуванчик).
Зерновка – плод с тонким пленчатым околоплодником, срастающимся с семенной кожурой, характерен для злаков.
 |
| Рис.55. Простые ореховидные плоды: 1 — орех; 2 — орешек; 3 — зерновка; 4 — семянка; 5 — желудь; 6 — крылатка. |
Сочные плоды
Костянковидные плоды.
Костянка – плод с мясистым сочным мезокарпием и деревянистым эндокарпием (косточка) (слива, вишня, черешня), наружный слой околоплодника, экзокарпий – тонкий, кожица. Встречается и сухая костянка – по строению плод сходен с сочной костянкой, но при полном созревании мезокарпий подсыхает (миндаль, грецкий орех).
Сборная костянка состоит из множества отдельных плодов-костянок, каждый из которых образован из отдельного пестика, и все они собраны на одном цветоложе.
Ягодовидные плоды (рис. 56).
 |
| Рис. 56. Сочные ягодовидные плоды: 1 — ягода; 2 — померанец. |
Ягода – как правило, многосеменной плод с сочным мясистым эндо- и мезокарпием, в мякоть которых погружены семена, и тонким пленчатым или кожистым экзокарпием (виноград, томаты, брусника, черника, клюква).
Померанец, или гесперидий – плод цитрусовых растений (апельсин, лимон). Экзокарпий ярко окрашен, содержит большое количество вместилищ эфирных масел.
Мезокарпий рыхлый, белый, губчатой консистенции, сухой и безвкусный. Клетки эндокарпа образуют соковые мешочки на длинных ножках, заполненных клеточным соком, из которых состоит съедобная мякоть плода;
Гранатина – плод, мякоть которого образуется из сочного наружного слоя семенной кожуры многочисленных семян. Околоплодник у зрелого плода подсыхает и образует твердую кожистую кожуру.
 |
| Рис. 57. Ложные плоды: А – яблоко; Б – земляничина; В – цинародий; Г – тыквина. |
Ложные плоды – плоды, образованные не только из завязи пестика, но и из других частей цветка (чаще цветоложа). Обычно ложные плоды развиваются у растений, имеющих цветки с нижней завязью.
Яблоко (рис. 57) – многосемянный ложный плод, у которого мякоть развивается из разросшегося цветоложа. Собственно околоплодник образует стенки гнезд с семенами (яблоня, груша, рябина, боярышник).
Тыквина (рис. 57) – многосемянный ложный плод с твердым, жестким, одревесневающим или кожистым экзокарпием и сочным мезо- и эндокарпием. Тыквина образуется из цветков с нижней завязью, плод тыквину имеют тыква, дыня, арбуз, огурец.
Земляничина, или фрага – ложный плод (земляника, клубника), образованный из выпуклого сочного цветоложа, на котором находятся настоящие плоды-орешки.
Цинародий – также ложный плод, характерный для шиповника. Бокаловидное окрашенное цветоложе скрывает настоящие плоды орешки, густо покрытые волосками.
Семена
Семя – высокоспециализированный орган полового размножения, расселения и переживания неблагоприятных условий жизни у семенных растений, развивающийся обычно после оплодотворения из семязачатка.
Типичное семя состоит из покровов (кожуры), зародыша и питательной ткани. Главная функция семенной кожуры – защита зародыша от высыхания, механических повреждений. Формируется кожура из покровов семязачатка, интегументов. Зародыш семени развивается из оплодотворенной яйцеклетки, имеет диплоидный набор хромосом. Зародыш в зачаточной форме имеет все основные органы растения: зародышевый корешок, стебелек, почечку и первые зародышевые листья – семядоли. У двудольных – две семядоли, у однодольных – одна. Запасающие ткани семени – эндосперм, перисперм, основная ткань семядолей. Эндосперм развивается из оплодотворенного центрального ядра зародышевого мешка (имеет триплоидный набор хромосом), перисперм – из нуцеллуса (имеет диплоидный набор хромосом). Они состоят из тонкостенных паренхимных клеток, обычно целиком заполненных питательными веществами.
Строение семян двудольных растений. Многие двудольные растения имеют запасные вещества в эндосперме (мак), но наличие эндосперма считается признаком примитивного строения. Кроме того, многие двудольные растения накапливают питательные вещества в перисперме. Перисперм образуется из клеток женского спорангия – нуцеллуса. Есть семена, содержащие и эндосперм, и перисперм (перец). У эволюционно более продвинутых растений питательные вещества накапливаются в тканях самого зародыша – в корешке, стебельке, семядолях. У этих растений запасные питательные вещества эндосперма поглощаются зародышем и откладываются в органах зародыша. Строение семени двудольных растений рассмотрим на примере семени фасоли, состоящего из двух частей – семенной кожуры и зародыша.
 |
| Рис. . Строение семени фасоли 1 – микропиле. 2 – рубчик. 3 – две семядоли. 4 – зародышевый корешок. 5 – зародышевый стебелек. 6 – зародышевая почечка. |
Семенная кожура, спермодерма состоит из нескольких слоев клеток, тонкая, кожистая. На вогнутой части семени фасоли, на поверхности семенной кожуры можно заметить маленькое отверстие – бывший семявход, или микропиле, отвечающее за дыхание, а также рубчик – место бывшего прикрепления семязачатка в завязи.
 |
| Рис. . Типы семян: а) с эндоспермом, окружающим зародыш (у мака); б) с эндоспермом, лежащим рядом с зародышем (у пшеницы); в) с периспермом (у куколя); г) с эндоспермом, окружающем зародыш, и мощным периспермом; д) с запасными веществами, отложенными в семядолях зародыша (у гороха); е) с эндоспермом и запасными веществами, отложенными в семядолях зародыша (у льна). 1 – спермодерма; 2 – эндосперм; 3 – корешок; 4 – стебелек; 5 – почечка; 6 – семядоля (3-6 – зародыш); 7 – околоплодник; 8 – перисперм. |
Зародыш – главная часть семени, состоящая из корешка, стебелька, почечки с листочками и двух очень крупных семядолей (первых зародышевых листьев). Питательная ткань эндосперма в самом начале формирования семени поглощается развивающимся зародышем, и запасные питательные вещества откладываются в самом зародыше, в двух семядолях.
Типы семян. В зависимости от места локализации запасных питательных веществ различают четыре типа семян: семена с эндоспермом (мак), семена с эндоспермом и периспермом (перец), семена с периспермом (куколь), семена без эндосперма и без перисперма (фасоль).
 |
| Рис. 51. Строение зерновки и зародыша: 1 — хохолок; 2 — околоплодник; 3 — семенная кожура; 4 — алейроновый слой; 5 — эндосперм; 6 — зародыш; 7 — щиток; 8 — почка; 9 — стебелек; 10 — корешок; 11 – колеоптиль; 12 – колеориза. |
Строение семян однодольных растений. Рассмотрим строение семян с эндоспермом на примере зерновки пшеницы (рис. 51), но зерновка пшеницы – плод, околоплодник которого прочно срастается с семенной кожурой. В зерновке различают три основные части: семенную кожуру, сросшуюся с околоплодником, зародыш семени и питательную ткань – эндосперм, с одной стороны прилегающую к зародышу.
Эндосперм составляет основную часть семени. В центральной части эндосперма находятся триплоидные клетки с запасом питательных веществ в виде зерен крахмала. По периферии эндосперм окружен особыми клетками алейронового слоя с запасным белком в виде алейроновых зерен. К эндосперму прилежит зародыш. В зародыше хорошо различимы корешок, стебелек, почечка с листочками и одна семядоля, которая преобразована в щиток (вторая семядоля редуцирована). Щиток обеспечивает всасывание питательных веществ из эндосперма в период прорастания семени. Корешок прикрыт колпачком – колеоризой, Почечка защищена колпачком – колеоптилем.
Условия прорастание семян. Для прорастания семян необходимы определенные условия, главными из которых являются: наличие воды, кислорода, определенная температура, живой зародыш семени.
Перед прорастанием семена должны набухнуть. При этом семена поглощают большое количество воды. Это необходимо для активизации ферментов, которые переводят запасные вещества семени в легкоусвояемую и доступную для зародыша форму. Семена некоторых растений нуждаются в скарификации. Скарификация – механическое повреждение водонепроницаемых покровов семени. Она может проводиться вручную или с помощью специальных механизмов.
Температура имеет большое значение для прорастания семян, так как от нее зависит протекание биохимических процессов синтеза и разложения в прорастающих семенах. Семена многих растений способны прорастать в довольно широком диапазоне температур. Однако для каждого вида существуют определенные верхний и нижний пределы. Для большинства растений минимальное значение температуры – 0-5ºС, а максимальное – 45-48ºС.
 |
| Рис. . Типы прорастания семян: А – надземное у фасоли; Б – подземное у гороха; 1 – главный корень; 2 – боковые корни; 3 – корневая шейка; 4 – гипокотиль; 5 – семядоли; 6 – эпикотиль; 7 – листья; 8 – почка. |
Оптимальной для прорастания семян многих растений считается температура 25-35ºС. Семена многих растений умеренных и холодных климатических поясов не прорастают без промораживания. Поэтому в сельскохозяйственной практике применяют стратификацию – выдерживание семян во влажном песке при низких температурах. Этот прием ускоряет прорастание семян многих растений.
Типы прорастания семян. Существует два типа прорастания семян – надземное и подземное. При надземном прорастании (фасоль) семядоли вытаскиваются на поверхность земли, зеленеют, но питательные вещества из них быстро поглощаются и они подсыхают. Такие семена нельзя слишком глубоко заделывать в почву при посеве. При подземном прорастании семядоли остаются под землей (горох, дуб). Междоузлие между корнем и семядолями называется гипокотиль, между семядолями и первыми настоящими листьями – эпикотиль.
Развитие семян и плодов без оплодотворения. У некоторых растений плоды и семена развиваются без оплодотворения, это явление называется апомиксис (отсутствие смешения). Развитие яйцеклетки без оплодотворения называется партеногенезом и характерно, например, для таких растений как ястребинка, одуванчик. Зародыш может образовываться и из синергид или антипод. У цитрусовых зародыш образуется из клеток нуцеллуса без образования спор (апоспория).
Партенокарпия – образование плодов, лишенных семян. Это явление имеет большое хозяйственное значение и известно у таких растений как виноград, банан, груша, апельсин, мандарин. Такие растения размножают вегетативным путем.
Состав семян. Все вещества семени можно разделить на две группы: неорганические и органические. Неорганические вещества семян представлены водой и минеральными веществами. Даже самые сухие на вид семена содержат от 7 до 12% воды. В этом можно убедиться, нагревая семена в пробирке. При этом на стенках пробирки будут образовываться капли воды. При сжигании семян остается зола, представляющая собой смесь различных минеральных солей.
Семена всех растений содержат органические вещества – белки, жиры и углеводы. Однако их процентное содержание в семенах различных растений не одинаково. В семенах одних растений накапливается большое количество крахмала (у пшеницы 66%), в других – жиры (у клещевины до 70%), в третьих – белки (у сои – 34-45%). В любом случае, в большем или меньшем количестве в семенах содержатся все органические вещества.
Ключевые термины и понятия
1. Плод. 2. Перикарпий: экзокарпий, мезокарпий, эндокарпий. 3. Простые, сложные плоды. 4. Ложные плоды. 5. Семя. 6. Перисперм. 7. Алейроновый слой. 8. Скарификация. 9. Стратификация. 10 Надземное и подземное прорастания семян. 11. Апомиксис. 12. Партеногенез. 13. Партенокарпия.
Основные вопросы для повторения
- Строение плода.
- Виды сухих ореховидных и коробочковидных плодов.
- Виды сочные костянковидных и ягодовидных плодов.
- Виды ложных плодов.
- Строение семени фасоли.
- Строение зерновки пшеницы.
- Классификация семян в зависимости от локализации питательных веществ.
- Типы прорастания семян.
Читайте также: