Учебно-методический комплекс дисциплины «ботаника» для специальности 5В080300 «Охотоведение и звероводство» Семей 2013

Тема 13. Семя

Плод.

Семя представляет собой семязачаток (семяпочку), видоизмененный в результате оплодотворения (или апомиксиса). Основное видоизменение связано с развитием из зиготы зародыша.

У покрытосеменных семя образуется в результате двойного оплодотворения: из зиготы, образованной после слияния спермия с яйцеклеткой, развивается зародыш; из клетки, образовавшейся в результате слияния другого спермия с вторичным ядром зародышевого мешка, развивается питательная ткань семени — эндосперм. Синергиды и антиподы обычно дегенерируют и растворяются; интегументы превращаются в кожуру семени, а нуцеллус у большинства растений потребляется непосредственно в качестве питательного вещества при форми­ровании зародыша семени, реже превращается в питательную ткань — перисперм.

Более универсальное определение семени дать трудно по причине чрезвычайного разнообразия семян у одних только покрытосеменных. Основной компонент семени — зародыш. В сформированном зародыше детерминированы основные три органа растений: корень, стебель, лист («железная триада»).

Физиологический аспект в определении семени как органа, приспособленного к состоянию покоя, только подразумевается. Известно значительное число таксонов, где семена прорастают без периода покоя, как у дурьяна. По всем данным это признак примитивной организации.

Издавна различают две основные группы зародышей. К первой группе относят зародыши с двумя семядолями, как у двудольных покрытосеменных; ко второй — зародыши с одной семядолей, как у однодольных покрытосеменных. Между названными двумя формами зародышей существуют разнообразные переходные формы.

Семядоли гомологичны листьям. Они являются боковыми придатками оси зародыша.

Семена покрытосеменных чаще всего бывают белковыми, т. е. содержащими эндосперм. Ядра клеток эндосперма содержат тройной набор хромосом.

Семена с хорошо развитым эндоспермом больше свойственны однодольным. Многие виды покрытосеменных, особенно из числа двудольных, имеют слабо развитый эндосперм. Тогда запасные продукты от­кладываются в других частях зародыша—в гипокотиле и в семядолях.

Сильно развитый эндосперм нередко рассматривают как признак примитивной организации. Такое представление довольно универсально поскольку явно архаичные таксоны из числа древесных многоплодниковых имеют мощный эндосперм. Зародыш у них крохотный, слабо дифференцированный.

Наличие перисперма у покрытосеменных — явление относительно редкое. Перисперм свойствен видам лишь некоторых семейств. Семена с периспермом имеют запасные продукты либо в интегументах, либо в остатках нуцеллуса, либо и в интегументах и в остатках нуцеллуса одновременно. Более обычен интегументальный перисперм.

Классификация семян проста. Различают четыре типа семян в зависимости от того, где в семени откладываются запасные вещества: в эндосперме и перисперме или в зародыше.

Семена характеризуются очень важной особенностью: в условиях, неблагоприятных для прорастания, они могут значительное время пребывать в состоянии покоя. С наступлением благоприятных условий температуры и влажности семена всасывают воду и при достаточном количестве воздуха начинают прорастать, формируя проросток.

Плод—видоизмененный цветок в целях защиты и распространения семян. Следовательно, наиболее существенная часть плода — заключенные в нем семена.

Плоды начинают формироваться в результате изменения гинецея, происходящего после двойного оплодотворения или после апомиксиса. В образовании плода, кроме гинецея, принимают участие прирастающие к нему части цветка.

Если в образовании плода принимает участие только простой апокарпный гинецей, плод называют простым (например, у гороха). Плод, образованный несколькими пестиками (сложный гинецей) одного цветка, как, например у малины, лютика едкого, называют сложным, или сборным

Очень часто в образовании стенки плода — околоплодника или перикарпия принимают участие и другие органы цветка. Нередко в образовании плода очень заметно участие цветоложа.

Соплодия представлены значительным разнообразием. В одних случаях, например, у шелковицы, соплодия образуют сросшиеся женские соцветия; съедобная часть образована разросшимися мясистыми околоцветниками. Съедобная часть соплодия инжира, так называемая «винная ягода», образована сильно разросшимися осями соцветия и отчасти также разросшимся мясистым околоцветником. Соплодие ананаса образуется срастающимися бессеменными плодами, мясистой осью соцветия и разрастающимися также мясистыми кроющими листьями.

Таким образом соплодие является метаморфозом соцветия или его частей в результате срастания цветков (плодов), сильного разрастания частей цветка, осей соцветия.

Плоды с сухим околоплодником. I. Коробочковидные (плод многосеменной, обычно растрескивающийся, так что семена свободно высеиваются.

Листовка — одногнездный плод, образованный одним плодолистиком. Вскрывается по брюшному шву—линии срастания краев плодолистика. Из сложного гинецея водосбора.

Собственно коробочка — плод, образованный двумя или несколькими пло­долистиками. У разных растений различные способы раскрывания плода. У мака коробочка вскрывается дырочками, у белены крышечкой, у гвоздики— зубчиками, у дурмана створками и т. д.

II. Ореховидные (плоды одно-семенные, при созревании не растрес­киваются, семена не высеивающиеся, орех, или орешек, — околоплодник жесткий, деревянистый (лещина, гречиха.

Семянка — околоплодник кожистый, семя не срастается с околоплодником (подсолнечник). Из сложного гинецея лютика, земляники, образуется плод сложная семянка.

Крылатка — семянка, околоплодник который имеет кожистый или перепончатый крыловидный вырост, как у вяза — род

Зерновка — околоплодник кожистый, сросшийся с семенной кожурой (пшеница — род, рожь.

Иногда простые плоды могут распадаться по гнездам или разламываться на односеменные членики. Такие плоды называют дробными: например, дробный орешек у представителей семейства яснотковых, дробная крылатка у клена, членистый стручок у дикой редьки, членистый боб у копеечника.