Изучение строения семян двудольных растений. Изучение...

Покрытосеменные растения в отличие от голосеменных имеют ряд совершенных отличительных особенностей. Важные из которых это наличие цветка и плода.

Семена покрытосеменных (цветковых) растений формируются внутри плодов, которые служат для формирования, защиты и их распространения. Семена «покрыты» защищены от различных неблагоприятных факторов околоплодником.

Семя — это многоклеточная структура сложного строения, которая после оплодотворения развивается из семяпочки (семязачатка) — видоизмененного женского спорангия.

Семя содержит зачаток нового растения (зародыш), а также запас питательных веществ для его развития.

Семена являются средством размножения. Их основная функция — дать начало новому организму. Питая и защищая зародыш, способствуют его развитию. Также семена участвуют в расселении растений на новое место.

Снаружи семена покрыты семенной оболочкой, которая выполняет защитную функцию от повреждений, высыхания, колебания температур. Толщина оболочки у разных растений отличается.

У одних она тонкая, у других — деревянистая, толстая как у арахиса и твёрдая или мясистая как у граната.

Запасающая ткань семени растений, содержащая органические вещества, окружает зародыш и обеспечивает его питание называется эндоспермом.

У некоторых семейств покрытосеменных растений, таких как (бобовые, тыквенные, сложноцветные, крестоцветные и других) эндосперм отсутствует, так как на ранних стадиях развития питательные вещества поглощается растущим зародышем. В таком случае функция эндосперма берут на себя семядоли.

Состав эндосперма разных семейств различен, у одних преобладает крахмал, у других масла.

Главная часть семени — это зародыш. Зародыш у многих цветковых состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, зародышевой почечки и семядолей.

У подавляющего большинства орхидных, зародыш до прорастания семени не имеет дифференцированных органов, например, как у растения венерин башмачок.

Зародышевый корешок — это зачаток нового корня. В процессе прорастания семени, зародышевый корешок развивается первым. Он способен разрывать кожуру семени и закрепляться в почве.

Зародышевый стебелёк — это зачаток нового стебля. Зародышевая почечка даёт начало листьям, ветвям и цветкам растения.

К стебельку прикреплены семядоли (зародышевые листья).

Семядоли — это первые листья зародыша.

По числу семядолей в семени покрытосеменные растения подразделяют на два класса однодольные и двудольные.

Строение семени однодольных хорошо можно рассмотреть на примере пшеницы.

Рассмотрим форму и окраску зерновки пшеницы.

Препаровальной иглой попробуйте снять часть околоплодника с набухшей и сухой зерновок.

Кожистый плёнчатый околоплодник срастается с семенной кожурой, поэтому не снимается.

Теперь разрежем вдоль набухшую зерновку и рассмотрим её через лупу. Найдём эндосперм и зародыш.

Плёнчатый наружный слой (плодовая оболочка) зерновки являются тканями плода и по сути являются плодом. Вся остальная часть зерновки — семя.

Большую часть в зерне занимает эндосперм. Сбоку от эндосперма расположен зародыш. В нём различают зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевую почечку и видоизменённую семядолю (щиток).

Своей всасывающей стороной он прилегает к эндосперму, содержащему запас питательных веществ.

Семядоля при проращивании семени помогает поступлению питательных веществ из эндосперма к зародышу.

Растения, имеющие в зародыше семени две семядоли, называют двудольными.

Типичные семена двудольных имеют фасоль, горох, тыква. Под толстой кожурой у них расположены две крупные симметричные семядоли.

Рассмотрим сухие и набухшие семена фасоли. Сравним их размеры и формы.

Набухшие семена фасоли значительно крупнее, семенная кожура (оболочка) мягче.

Семена фасоли обыкновенной созревают в плоде под названием боб. Количество семян внутри в зависимости от сорта может быть от двух до двенадцати.

На вогнутой стороне семени найдём рубчик. Рубчик является местом прикрепления семени к семяножке (след от прикрепления семени к оболочке плода). Над рубчиком найдём маленькое отверстие — микропиле (через который проникает вода и воздух). Оно хорошо заметно у набухшего семени.
Пользуясь препаровальной иглой, осторожно снимем блестящую плотную семенную кожуру.

Найдём зародышевый корешок, зародышевый стебелёк и зародышевую почечку.

Семя фасоли имеет две крупные мясистые семядоли, в которых находятся запасные питательные вещества. Именно за счёт семядолей и осуществляется питание зародыша во время прорастания семени.

Эндосперм в семенах двудольных растений, как правило, слабо развит или совсем отсутствует.

Для прорастания фасоли нужны тепло, вода и воздух. Пробудившиеся семена впитывают влагу и набухают. Семенная кожура лопается, и наружу выходит корешок. Запас питательных веществ в семени фасоли позволяет проростку быстро стать самостоятельным.

Многие семена способны храниться годами, а порой и тысячелетиями. В Японии, например, нашли семена лотоса, которые пролежали в торфе более 1000 лет. Высадив такие семена обнаружили, что из них выросли нормальные растения.

Такая способность к выживанию достигается благодаря обезвоживанию семени. Процесс обезвоживания запускается после формирования зародыша, специальными гормонами. Также происходит активное накапливание запасных питательных веществ (крахмала) и белков в эндосперме. Все это помогает семени сохраниться до следующего сезона и в покое пережить неблагоприятные условия среды.

Итак, мы определили, что семена фасоли обыкновенной состоят из двух семядолей, которые при прорастании она выносит на поверхность почвы.

Цвет семядолей может быть от зелёного до жёлтого, фиолетового. А окраска самих семян разнообразна: белая, розовая, пурпурная, коричневая и другая.

Кожура фасоли плотная, благодаря этому семя может долго находиться в состоянии покоя. Однако при попадании во влажную среду вода проникает через микропиле и семя набухает. Клетки зародыша начинают делиться и корешок прорывает кожуру.

Каково значение семян в жизни растения?

Благодаря тому, что семена могут распространяться, происходи расширение ареалов видов, что способствует видовой изменчивости.

Существуют разные способы распространения семян: саморазбрасывание, с помощью ветра, с помощью воды и животных.

После созревания и вскрытия плодов под воздействием различных факторов, семена падают на землю рядом с материнским растением. У некоторых растений при вскрытии плодов семена разлетаются на некоторое расстояние от материнского растения. Так происходит саморазбрасывание семян.

Такой способ распространения характерен для таких растений, как недотрога, дурман обыкновенный и других.

Мелкие семена, либо семена с волосками, а также крыловидными образованиями способны распространяться благодаря ветру. К таким растениям относятся тополь, ива, некоторые орхидные.

При помощи воды распространяются как смена водных, так и наземных растений. Плоды ольхи попадая в воду не тонут и разносятся на большие расстояния.

А плоды кокосовой пальмы переносятся морским течением с одного острова на другой.

Семена растений распространяются также с помощью животных пассивно, например цепляясь за шерсть, а также активно, будучи съеденными. Также на теле птиц и млекопитающих могут распространяться клейкие семена омелы, кувшинки и других растений.

Какие приспособления имеются у семян для защиты от неблагоприятных условий?

Семенная кожура, которая может быть покрыта воском, либо содержать вещества, задерживающие рост в неблагоприятных условиях.

Семена растений имеют совершенно разные размеры. Однако небольшой размер семян имеет выигрышную роль.

Мелкие семена быстрее созревают и их можно быстрее рассеять. Многие однолетние растения дают большое количество семян меньшего размера; это помогает гарантировать, что по крайней мере некоторые из них окажутся в благоприятном месте для роста. 

А вот травянистые многолетники и древесные растения часто имеют семена большего размера; они могут давать семена в течение многих лет. А также обладают большими запасами энергии для прорастания и роста рассады. Они дают более крупные, хорошо укоренившиеся сеянцы после прорастания.

Каковы особенности строения семян однодольных и двудольных? Найдём черты сходства и отличия.

Черты сходства: семена однодольных и двудольных покрыты семенной кожурой, имеют запас питательных веществ, содержат зародыш и семядоли.

Черты отличия: для однодольных характерно наличие одной семядоли, срастание околоплодника с семенной кожурой.

Для двудольных характерно наличие двух семядолей, в которых запасаются питательные вещества.

Наличие или отсутствие эндосперма не является характерным признаком однодольного или двудольного растения.

Семенная кожура (оболочка) фасоли плотная, покрыта воском. Семенная кожура пшеницы тонкая, сросшаяся с околоплодником.

Зерновка пшеницы имеет эндосперм, у фасоли его функцию выполняют семядоли.

В зародыше фасоли различают зародышевый стебелёк, зародышевый почечку, две семядоли (первые листья зародыша) и зародышевые корешок.

Зародыш пшеницы имеет: зародышевый стебелёк, зародышевый почечку, одну семядолю (щиток) и зародышевый корешок.