Семя

Семя – орган семенного размножения и расселения растений.

Семя образуется из семяпочки:

• Кожура – из интегументов

• Зародыш – из зиготы (оплодотворенная яйцеклетка)

• Эндосперм – из триплоидной клетки (оплодотворенная центральная клетка). У однодольных эндосперм сохраняется и занимает основной объем семени. У двудольных запас питательных веществ полностью поглощается семядолями, и в созревшем семени эндосперм отсутствует.

Семенная кожура выполняет защитную функцию – защищает от высыхания и от преждевременного насыщения влагой. На кожуре семени есть след от прикрепления семени к стенке плода. Он называется рубчик. Рядом с ним находится отверстие, через которое вода проникает внутрь семени — семявход (микропиле).

Зародыш включает корешок, стебелек, почечку и 1 или 2 семядоли – образования, гомологичные листьям. Если в зародыше 1 семядоля, то такие растения относят к однодольным. Если 2 – к двудольным. Из корешка образуется главный корень, из почечки – главный побег.

Функции семядоли: запас веществ (у двудольных), защита зародышевой почки, фотосинтез (при надземном прорастании) и всасывание питательных веществ из эндосперма (у злаков).

семя однодольных	семя двудольных

Условия прорастания семян

• Кислород. Для дыхания прорастающих семян необходим кислород.

• Вода. Она необходима для ускорения обменных процессов, т.к. в составе семени мало воды, что способствует лучшей сохранности семян в неблагоприятных условиях окружающей среды.

• Определенная положительная температура. Есть холодостойкие растения (рожь, пшеница, морковь) и теплолюбивые (огурец, томат, кукуруза). У них разные требования к температуре при прорастании семян. Семена холодостойких могут прорастать уже при +1 +4^оС, тогда как семена теплолюбивых прорастают при +12 +18^оС. Оптимальная температура прорастания – это +15-20^оС для холодостойких и +20-25^оС для теплолюбивых.

Время посева. Озимый посев осуществляется в конце лета (озимая пшеница, рожь и т.д.). Яровой посев проводится весной после таяния снегов и прогрева почвы до определенной температуры.

Глубина заделки семян зависит от размера семени. Мелкие заделывают в почву на 0,5-1 см; средние на 2-4 см; крупные на 4-6 см. Глубина посева также зависит от типа почвы: на легких почвах семена заделывают глубже, на тяжелых – выше. Семена некоторых растений (сельдерей) раскладываются практически на поверхности почвы. Отношение числа проросших семян к общему числу взятых семян называется всхожестью семян.

Типы прорастания семян.

• Надземное – при прорастании семядоли выносятся наружу (фасоль, огурец, томат, клен), зеленеют и начинают фотосинтезировать.

• Подземное – при прорастании семядоли не выносятся в наземно-воздушную среду (дуб, горох, злаки).

Плод

Плод – генеративный орган покрытосеменных растений, который представляет собой видоизмененные после оплодотворения цветок. Функция плодов – защита и распространение семян. Многие животные и птицы, питаясь плодами, уносят семена на большие расстояния в своем пищеварительном тракте, где они остаются невредимыми, и, упав на землю на новом месте, прорастают. Некоторые семена животные, например, белки, бурундуки, собирают и прячут в разных местах, где они также прорастают. У плодов бывают приспособления, с помощью которых они прилипают к лапам и шерсти животных, и уносятся на новые места( например, плоды череды, лопуха).

В состав плода входят пестик и другие части цветка (разросшееся цветоложе, сросшиеся основания чашелистиков и др.). Разросшиеся стенки завязи образуют околоплодник.

Различают плоды:

• Настоящие – околоплодник формируется только из завязи (слива, томат)

• Ложные – в образовании околоплодника принимают участие другие части цветка – цветоложе (шиповник), околоцветник (яблоко) и др.

По содержанию воды в околоплоднике:

• Сухие (боб, стручок, коробочка, орех, желудь, зерновка, семянка, листовка)

• Сочные (костянка, ягода, яблоко, тыквина, померанец)

По количеству семян:

• Односеменные ( зерновка, семянка, орех, костянка)

• Многосеменные (боб, стручок, коробочка, ягода, тыквина, померанец, яблоко)

По вскрываемости сухие плоды делятся:

• Вскрывающиеся (боб, стручок, коробочка)

• Невскрывающиеся зерновка, семянка, орех)

Сухие многосемянные плоды (раскрывающиеся):

• Боб – многосемянной вскрывающийся плод, не имеющий перегородки; семена расположены на створках (горох, фасоль, клевер).

• Стручок – длина превышает ширину в 4 и более раз. Состоит из двух створок, семена расположены на перегородке между ними (капуста, редис, репа).

• Стручочек – длина превышает ширину не более чем в 3-4 раза или равна ей (пастушья сумка, ярутка).

• Коробочка – возникает при полном срастании плодолистиков цветка и содержит несколько гнезд, число которых соответствует числу плодолистиков цветка (мак, тюльпан, белена).

стручок, боб	стручочек	коробочка

Сухие односемянные плоды (нераскрывающиеся):

• Зерновка – односемянный плод; околоплодник срастается с семенной кожурой (пшеница, кукуруза, овес).

• Семянка – односемянной плод; околоплодник не срастается с семенной кожурой (подсолнечник, астра).

• Орех – односемянной плод, имеющий жесткий одревесневший околоплодник (лещина).

• Крылатка – имеет приспособления для полета — крылышки (клен, береза, вяз, липа)

зерновка	семянка	орех	крылатка

Сочные плоды

• Костянка – односемянный плод с сочным околоплодником (вишня, слива, абрикос).

• Многокостянка (сборная костянка) – плод состоит из нескольких костянок на общем цветоложе (малина, ежевика, костяника).

• Ягода – многосемянной сочный плод, в его формировании участвует только завязь (томат, картофель, виноград).

• Яблоко – многосемянной плод, семена расположены по одному (каждый в своей камере) ближе к центру плода. В формировании плода помимо завязи участвуют другие части цветка (яблоня, груша, рябина).

• Тыквина - плод, у которого наружный слой околоплодника имеет деревянистую плотность, а семена лежат в сочной мякоти (тыква, арбуз, дыня, огурец).

• Померанец - многосемянный сочный плод, похожий на ягоду, но имеющий толстую мягкую кожу, покрытую цедрой — встречается у цитрусовых (апельсин, мандарин, лимон).

костянка	многокостянка	ягода
яблоко	тыквина	померанец

Систематические группы растений. Покрытосеменные (Цветковые) растения

Покрытосеменные — наиболее совершенная и самая многочисленная группа современного растительного мира.

Цветковые растения произошли от группы вымерших семенных папоротников. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения – параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.

Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ

1. Наличие цветка.

2. Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.

3. Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.

4. Женский заросток – восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.

5. Мужской заросток-пыльцевое зерно (пыльца), состоящее из двух клеток – вегетативной и генеративной.

6. Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой – вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка.

7. Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) – семя, из зиготы – зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра – вторичный эндосперм.

8. Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры).

9. Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.

10. Из зародыша семени вырастает спорофит (бесполое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой – травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы – корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.