Дори в училище в курса по ботаника (6 клас), структурата на семето беше доста проста и запомняща се тема. Всъщност този генеративен орган на растението е възникнал в резултат на дълъг еволюционен процес и има сложна и уникална структура. В нашата статия ще разгледаме особеностите на структурните му части, структурата на двусемеделното семе, както и ще определим биологичната роля на растителните семена.
Появата на семето в процеса на еволюция
Растенията не винаги са били в състояние да образуват семена. Известно е, че животът е възникнал във водата, а водораслите са първите растения. Имали примитивна структура и се размножавали вегетативно – чрез части от талуса и с помощта на специализирани подвижни клетки – зооспори. Ринофитите бяха първите, които кацнаха на сушата. Те, подобно на бъдещите си наследници - висши спорови растения, се размножават с помощта на спори. Но водата беше необходима за развитието на тези специализирани клетки. Следователно, когато условията на околната среда се променят, техният брой също намалява.
Следващата еволюционна стъпка беше появата на семето. Това беше огромна стъпка напред за адаптирането и разпространението на много видоверастения. Външната и вътрешната структура на семето определя надеждната защита на ембриона, заобиколен от запас от вода и хранителни вещества. Това означава, че те повишават жизнеспособността и видовото разнообразие на флората на планетата.
Процес на образуване на семена
Нека разгледаме този процес на примера на група растения, която е доминираща в съвременния свят. Това са представители на отдела покритосеменни. Всички те образуват цвете - най-важният генеративен орган. В плодника му се намира яйцеклетката, а прашниците на тичинките съдържат сперма. След процеса на опрашване, т.е. прехвърлянето на цветен прашец от прашника на тичинките към близалцето на плодника, сперматозоидите се придвижват по зародишната тръба към тичинковия яйчник, където се осъществява процесът на сливане на гаметите - оплождане. В резултат на това се образува ембрион. Когато вторият сперматозоид се слее с централната зародишна клетка, се образува резервно хранително вещество. Нарича се още ендосперм. Структурата на семето е завършена от здрава външна обвивка. Такава структура е основата за развитието на бъдещия растителен организъм.
Външна структура на семената
Както вече споменахме, външната страна на семето е покрита с кора. Той е достатъчно плътен, за да предпази ембриона вътре от механични повреди, температурни промени и проникване на вредни микроорганизми. Но цветът на семената варира в широки граници: от черно до ярко червено. Тази структура на семето е лесна за обяснение. При някои растения цветът служи като камуфлаж. Например, така че птиците да не могат да ги видят в почвата след засаждане. Други растения, от друга страна,адаптирани към разпръскването на семена от различни животни. Заедно с несмляните хранителни остатъци, те ги отделят далеч извън местообитанието на родителското растение.
Вътрешна структура на семената
Основната част от всяко семе е зародишът. Това е бъдещият организъм. Следователно, той се състои от същите части като възрастно растение. Това са зародишният корен, дръжката, листата и пъпката. Структурата на семената на различните растения може да варира значително. При повечето от тях резервните хранителни вещества се натрупват в ендосперма. Това е обвивка, която заобикаля ембриона наоколо, като го защитава и подхранва през целия период на индивидуално развитие. Но има случаи, когато по време на процеса на узряване и покълване на семето, то напълно изразходва веществата на ендосперма. Тогава те се натрупват предимно в месестите части на ембриона. Те се наричат котиледони. Такава структура е типична например за тикви или боб. Но в овчарската торбичка доставката на вещества е концентрирана в тъканта на ембрионалния корен. Семената на различни систематични групи растения също се различават.
Характеристики на семената от голосеменни растения
Външната и вътрешната структура на семето на тази група организми се характеризира с факта, че процесът на формиране и развитие на ембриона се извършва на повърхността на семенната обвивка. В допълнение към основните части, семената на голосеменните имат птеригоиден ципест израстък. Помага за разпространението на семената на тези растения с помощта на вятъра.
Ощеедна особеност на семената на голосеменни растения е продължителността на тяхното образуване. За да станат жизнеспособни, трябва да отнеме от четири месеца до три години. Процесът на узряване на семената протича в шишарки. Изобщо не е плод. Те са специализирани модификации на бягството. Някои иглолистни семена могат да се съхраняват в шишарки в продължение на десетилетия. През цялото това време те запазват своята жизнеспособност. За да паднат семената в земята, люспите на шишарката се отварят сами. Те се вдигат от вятъра, понякога ги пренасят на значителни разстояния. Ако шишарките са меки, външно наподобяващи ядки, те не се отварят сами, а с помощта на птици. Особено обичат да се хранят със семена, различни видове сойки. Това също допринася за разселването на представители на отдела за голосеменни растения.
Самото име на тази систематична единица показва, че ембрионът на бъдещото растение е слабо защитен. Всъщност наличието на ендосперм гарантира само развитието на семето. Но шишарките на много растения се отварят при неблагоприятни условия на развитие. Веднъж попаднали на повърхността на почвата, семената са изложени на ниски температури и липса на влага, така че не всички покълват и дават началото на ново растение.
Характеристики на семена на цъфтящи растения
В сравнение с голосеменните, представителите на отдела за цъфтеж имат редица значителни предимства. Образуването на техните семена се случва в яйчника на цветята. Това е най-разширената част на плодника и дава началото на плода. В резултат на това семената се развиват вътре в тях. Те са обградени с три слоя перикарп, които се различават по своите свойства ифункции. Помислете за тяхната структура, като използвате примера на слива костилка. Външният кожен слой предпазва от механични повреди, като гарантира целостта. Средно е сочно и месесто. Подхранва и осигурява на ембриона необходимата влага. Вътрешният вкостен слой е допълнителна защита. В резултат на това семената имат всички необходими условия за развитие и покълване, дори при неблагоприятни обстоятелства.
семена от монокоте
Структурата на едносемеделното семе е много лесна за определяне. Техният ембрион се състои само от един котиледон. Тези части се наричат още зародишни листове. Всички растения от семейства Зърнени, Лукови и Лилии са едносемеделни. Ако покълнете семената на царевица или пшеница, скоро от всяко зърно на повърхността на почвата ще се образува по една листовка. Това са котиледоните. Опитвали ли сте да разделите оризово зърно на няколко парчета? Естествено, това е невъзможно. Това е така, защото ембрионът му се формира от един котиледон.
Дикотеви семена
Семената на Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, Бобови растения, Зеле и много други семейства са малко по-различни по структура. Дори въз основа на името е лесно да се отгатне, че техният ембрион се състои от две котиледони. Това е основната систематична характеристика. Структурата на семената на двусемеделните растения е лесно да се види с просто око. Например слънчогледово семе лесно се разделя на две равни части. Това е котиледонът на неговия ембрион. Структурата на двусемеделното семе може да се види и от млади разсад. Опитайте се да покълнете семената на обикновения боб у дома. И ще видите два плодника да се появяват над земята.
Условия за покълване на семената
Структурата на семената на двусемеделните растения, както и на представителите на други систематични единици от това царство на дивата природа, определя наличието на всички необходими вещества за развитието на ембриона. Но са необходими други условия за покълване. За всяко растение те са напълно различни. Първо, това е определена температура на въздуха. За топлолюбиви растения това е +10 градуса по Целзий. Но зимната пшеница започва да се развива вече при + 1. Необходима е и вода. Благодарение на него зърното набъбва, което ускорява процесите на дишане и метаболизъм. Хранителните вещества се превръщат във форма, в която могат да се абсорбират от плода. Наличието на въздух и достатъчно слънчева светлина са още две условия за покълването на семето и развитието на цялото растение, тъй като без тях фотосинтезата е невъзможна.
семена и плодове
Всеки плод съдържа семена. Структурата на семената на висшите растения е почти идентична. Но плодовете са по-разнообразни. Разпределете сухи и сочни плодове. Те се различават по структурата на слоевете, които са разположени около семето. При сукулента един от слоевете на перикарпа е задължително месест. Слива, праскова, ябълка, малина, ягода… Тези вкусотии са обичани от всички именно защото са сочни и сладки. При сухите плодове перикарпът е кожест или вкостенял. Неговите слоеве обикновено се сливат в едно,надеждна защита на семената вътре. Кутия с мак, шушулка горчица, пшенично зърно имат точно такава структура.
Биологичната роля на семената
Повечето растения на планетата използват семена за размножаване. Структурата на семената на съвременните растения е резултат от дълга еволюция. Тези генеративни органи съдържат ембриона и запас от вещества, които осигуряват неговия растеж и развитие дори при неблагоприятни условия. Семената имат адаптации за разпръскване, което увеличава шансовете им за оцеляване и заселване.
Значи семето е резултат от процеса на оплождане. Това е структура, състояща се от ембрион, резервни вещества и защитен пилинг. Всички негови елементи изпълняват определени функции, благодарение на които групата семенни растения е заела доминираща позиция на планетата.
