Семена однодольных и двудольных растений: основные характеристики
- Семена двудольных растений с эндоспермом
- Семена двудольных растений без эндосперма
- Семена двудольных растений с эндоспермом и периспермом
- Семена однодольных растений
В природе встречаются семена различные по форме, цвету, размеру. Такие различия наблюдаются даже среди представителей одного вида. Тем не менее, семена цветочных растений имеют набор общих характеристик. Морфология семени: как единица воспроизведения, оно состоит из кожуры, зародыша и запаса полезных компонентов. Покровы семенного зачатка служат для формирования внешней семенной оболочки. Многослойная структура кожуры определяет её защитные функции. Таким образом, зародыш защищен не только от механического воздействия, но и грибковых поражений. Помимо того, что семенная оболочка препятствует высыханию зародыша, она служит основой для формирования придатков, например, волоски у тополя, которые необходимы для рассеивания семян ветром. В качестве примера можно использовать сочные ткани на семенах бересклета, присемянники, которые привлекает птиц и муравьев, что позволяет вносить семена на новые территории.
Что собой представляет зародыш семян цветочных растений? Это существенная часть семени, которая развивается из диплоидной клетки. Иными словами, зародыш является результатом полового процесса. На эмбриональном этапе в нем формируются семядоли и вегетативные органы. Разделение на эмбриональные органы наблюдается далеко не всегда. У паразитирующих растений зародыш переживает редукцию. Семядольный узел формируют семядоли непосредственно в самом семени. Меристематический апекс побега и ось закладываются между семядолями. Зачаточные листья получают свое начало в точке роста. Корневой чехлик в виде конусовидного колпачка прикрывает собой растущий кончик корня. Гипокотиль, он же подсемядольное колено — это участок между семядолями и зачаточным корнем. Участок, от корня к гипокотилю, в ботанике принято называть корневой шейкой.
Комплекс питательных веществ можно встретить в разных частях семени. Например, аккумуляция полезных веществ в эндосперме характерна для злаков, в перисперме откладываются питательные компоненты растений лататтевых. Запас энергетических веществ понадобится растению на ранних этапах развития, пока не появятся всходы. Дело в том, что на первых порах растение характеризуется гетеротрофным механизмом питания. Признаки автотрофного организма появляются после формирования фотосинтезирующих органов.
В зависимости от характера развития семян цветочных растений и особенности их происхождения, выделяют следующие группы:
- Однодольные.
- Двудольные.
Особенности формирования семядолей и эндосперма определяют следующую классификацию семян: двудольные растения с эндоспермом /без эндосперма, двудольные растения с эндоспермом и периспермом, однодольные растения с эндоспермом/без эндосперма.
Семена двудольных растений с эндоспермом
Типичные представители этой группы: клещевина, ясень, жимолость, помидор и прочие. Полезные компоненты запасаются в эндосперме, семядоли функционируют как гаустории. Когда семена прорастают, клетки семядолей дают начало эндосперму, способствуют выделению энзимов, трансформируют крупные молекулы углеводов белков и жиров в более простые. После всасывания простых молекул они передаются в зачаточные органы. Это классический пример того, как семядоли выполняют выделительную функцию и обеспечивают всасывание необходимых веществ. Что же касается формы семядолей, то они могут быть широкими, приплюснутыми с выраженными жилками, что характерно для семядолей клещевины. Семядоли помидоров и ясеня имеют незначительные размеры, находятся в эндосперме, активно растут в длину, когда семена прорастают.
Семена двудольных растений без эндосперма
У двудольных растений, которые лишены эндосперма есть ряд особенностей: сначала эндосперм присутствует, но позднее его ткани поддаются распаду. Так как семядоли в этой группе растений выполняют функцию запасной ткани то нерастворимые остатки эндосперма оседают в семядолях. Представители этой группы: астровые, бобовые, тыквенные и другие. На примере фасоли рассмотрим строение семени, схема которого представлена на рисунке ниже. Здесь видно, что две мясистые семядоли скрыты под семенной оболочкой, а между ними находятся листики, отросток и зачаточный корешок. Как только семена начинают всходить семядоли будут вынесены на поверхность. Под действием солнечной энергии они обретают зеленый цвет и выполняют фотосинтезирующие функции до тех пор, пока не появятся настоящие листья. Как только появятся полноценные листья, семядоли отмирают. Кроме того, семядоли могут оставаться в почве, это характерно для гороха, чечевицы и технических бобов.
Семена двудольных растений с эндоспермом и периспермом
К этой группе растений можно отнести свеклу. Формирование эндосперма наблюдается в зародышевом мешке, где он появляется со второго ядра. Остатки нуцеллуса представляют собой – перисперм. Эти элементы необходимы растению для запаса питательных веществ, которые понадобятся зародышу. Даже если эндосперм будет полностью поглощен, перисперм продолжает развиваться. На примере семян свеклы наблюдаем, что эндосперм находится в семени в форме подковы. В это же время «львиную долю» семени составляет перисперм.
Семена однодольных растений
Представители семейства злаковых и лилейных формируют семена с эндоспермом. Кроме того, в развитии злаковых семян можем отметить формирование зерневища. Если семена разрезать вдоль, то видим сформированный зародыш, эндосперм и семенную оболочку. Кожура очень плотно прилегает к плодовой оболочке, срастаясь с ее тканями. На участке, где эндосперм и зародыш находятся в семени, можно обнаружить щиток, который представлен одной семядолей. В ходе развития зародыша, в нем формируются зачаточные небольшие листочки.
Многослойный чехол — колеориз имеет волоски, которые поглощают воду и питательные вещества для снабжения зародыша. Сегодня ученые сошлись во мнении, что колеориз является главным первичным корнем, другие корни злаковых растений принято называть вторичными. Кроме того, зародыш включает в себя небольшой придаток, под названием эпибласт. Его считают редуцированной второй семядолей. Аккумулируются запасные вещества в эндосперме, где содержится преимущественно крахмал. Алейроновые зерна находятся под семенными оболочками в специальном слое.
Семена однодольных без эндосперма. Комплекс питательных веществ находится в семядоли, и полностью исчез эндосперм, посредством глубокой редукции. Ознакомится с особенностями строения семян однодольных без эндосперма можно на рисунке, который показан ниже.
