_семена

Задания для домашней работы

2. Понаблюдай, как распространяются зимой плоды клёна, липы, берёзы и других растений.

Зимой плоды многих деревьев и кустарников можно увидеть на снегу. Они покрывают снег под деревьями. Эти плоды могут пролежать на снегу всю зиму, но их часто растаскивают грызуны и птицы.

Весной снег тает, и ручьи подхватывают плоды и разносят на большие расстояния.

А также семена распространяются животными и птицами, которые съедают плоды.

Рассказ «Как животные помогают растениям осуществлять размножение» для 3 класса

Многие животные помогают распространяться растениям.

Происходит это по-разному.

Например, насекомые опыляют цветки и помогают образовываться плодам. Таких насекомых называют опылителями. К ним относятся пчёлы, шмели, бабочки и многие другие летающие насекомые.

Многие плоды имеют крючки, колючки, с помощью которых цепляются к шерсти животных. Животное разносит эти плоды далеко от растения. Например, собака, к шерсти которой прицепился плод репейника, может унести его на несколько километров.

А также помогают распространяться семенам птицы. Они питаются плодами, а семена попадают в землю вместе с отходами жизнедеятельности. Птицы могут разносить семена на многие километры.

А также птицы могут прятать плоды, делая запасы на зиму. А потом забывать про них. Так часто случается с птицей сойкой, которая теряет спрятанные жёлуди.

Участвуют в распространении семян и животные, которые питаются плодами. Например, белка может утаскивать кедровые орешки в дупла и часть из них терять. Попадая в землю, орешки могут прорасти и дать жизнь новому дереву.

Зародыш

Зародыш принято называть зачатком будущего растения. Он расположен под семенной оболочкой и окружен эндоспермом. В большинстве случаев этот элемент имеет сложную структуру.

Выделяют фрагменты зародыша:

• корешок,
• стебель зародыша,
• семяпочки,
• семядоли (около 75 % цветковых имеют 2 такие доли).

В зависимости от типа растения количество долей может варьироваться. Так, у покрытосеменных чаще всего имеются 1 или 2 доли, у голосеменных это количество значительно больше. Основной задачей таких долей (в особенности, у однодольных является обеспечение внутренних обменных процессов, и, как результат, полноценное формирование крепкого зародыша).

Общие черты семян цветочных растений

Несмотря на большое разнообразие внешнего и внутреннего строения, семена цветочных растений имеет ряд общих черт. В состав каждого семени входит: семенная оболочка (кожура), зародыш и запасные питательные вещества. Семенная кожа формируется из покровов (интегументом) (от лат. integumentum — покров, покрытия) семенного зачатка. Она многослойна и выполняет защитную функцию, защищает зародыш от механических повреждений, грибных болезней, высыхания и тому подобное. За счет семенной кожуры могут формироваться различные придатки — волоски (у тополя), благодаря которым семена рассеивается ветром. Мясистые образования на семенах бересклета, копытня и других растений являются кормом для птиц и муравьев, что тоже способствует переносу их в новые экологические условия.

Зародыш развивается из зиготы и является продуктом полового процесса. В зародыше в эмбриональном состоянии закладываются семядоли и вегетативные органы — зачаточный корешок и почечка (ось с зачаточными листочками). Однако не всегда в семени происходит дифференциация на эмбриональные органы. Иногда оно не дифференцируется (в орхидных) или испытывает редукцию, что имеет место у растений-паразитов (волчок, повилика). Семядоли в семени образуют семядольный узел. Между семядолями формируется ось с меристематическим апексом побега. В точке роста уже закладываются зачаточные листья. Зачаточный корень напоминает сгусток меристематичных клеток, прикрытых корневым чехликом. Промежуток между семядолями и зачаточным корнем называют подсемядольным коленом, или гипокотилем (от гр. hipo — внизу, kotyl — углубление). Переход от корня к гипокотиля называют корневой шейкой.

Определение 1

По происхождению и характеру развития семян цветочных разделяют на две группы — однодольные и двудольные (у голосеменных многодольные).

Запасные питательные вещества откладываются в различных частях семени. У злаковых растений они накапливаются в эндосперме (от гр. endon — внутри, sperma — семя), в бобовых — в семядолях, у растений семейства маревых, гвоздичных, в лататтевых — в перисперме (от гр. peri — вокруг, sperma — семя). Энергетический запас нужен на первых этапах развития растения от прорастания до появления всходов, так как в начале жизни растение ведет себя как гетеротрофный организм. При появлении фотосинтезирующих органов начинается автотрофное питание.

По состоянию развития семядолей и эндосперма семена бывают:

• двудольные растения с эндоспермом,
• двудольные растения без эндосперма
• двудольные растения с эндоспермом и периспермом
• однодольные растения с эндоспермом
• однодольные растения без эндосперма.

Строение семян

Строение семян голосеменных

Семя развивается на поверхности семенной чешуи. Оно представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань — эндосперм, зародыш и специальный защитный покров (семенную кожуру).

До оплодотворения в центральной части семязачатка имеется нуцеллус, который постепенно вытесняется эндоспермом. Эндосперм гаплоидный и образуется из тканей женского гаметофита.

У саговников и гинкго наружный слой семенной кожуры (саркотеста) мягкий и мясистый, средний слой (склеротеста) твёрдый, а внутренний слой (эндотеста) к моменту созревания семени плёнчатый. Семена распространяются различными животными, которые поедают саркотесту, не повреждая склеротесты.

У тиса и подокарпуса семена окружены мясистым ариллусом — сильно видоизменённой чешуёй женской шишки. Сочный и ярко окрашенный ариллус привлекает птиц, которые распространяют семена этих хвойных. Ариллусы многих видов подокарпуса съедобны и для человека.

Семенная кожура

Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая защищает внутренние части семени от высыхания и механических повреждений. Семенная кожура развивается из покровов (интегумента) семяпочки.

Эндосперм

Эндосперм — ткань, содержащаяся внутри семени, обычно окружающая зародыш и снабжающая его питательными веществами в ходе развития. У голосеменных эндосперм представляет собой ткань женского гаметофита. Часто на ранних стадиях развития он имеет синцитиальное строение, позднее в нём формируются клеточные стенки.

Клетки эндосперма исходно гаплоидные, но могут становиться полиплоидными. У цветковых эндосперм обычно образуется в ходе двойного оплодотворения в результате слияния центральной клетки (центрального ядра) зародышевого мешка с одним из спермиев.

У многих цветковых клетки эндосперма триплоидны. У кувшинки эндосперм образуется при слиянии спермия с гаплоидной клеткой зародышевого мешка, так что его ядра диплоидны. У многих цветковых ядра эндосперма имеют набор хромосом более чем 3n (до 15 n).

Перисперм

Перисперм схож по функциям с эндоспермом, но имеет диплоидный набор хромосом, содержит малое количество белковых веществ, в основном крахмал, а иногда и жиры. Может выполнять роль основной запасающей ткани как самостоятельно, так и наряду с эндоспермом.

Зародыш

Под кожурой находится зародыш — маленькое будущее растение. Зародыш у многих цветковых состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, зародышевой почечки и семядолей. У других групп (например, у подавляющего большинства орхидных) зародыш до прорастания семени не имеет дифференцированных органов.

Морфология семени

Если рассмотреть зрелое семя, можно увидеть, что в нем сохраняются некоторые особенности семязачатка, из которого оно развивалось.

Строение семени фасоли

Как правило, на поверхности семени хорошо заметны пыльцевход и семенной рубчик (место отделения семяножки от зрелого семени). В обычном семени содержится запас питательных веществ для зародыша, которому придется расти некоторое время без света, который необходим для фотосинтеза. Этот запас может составлять большую часть семени, а иногда он располагается внутри самого зародыша — в его семядолях. В качестве примера можно привести бобовые: горох, фасоль и т.д. Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая служит его надежной защитой.

У некоторых растений в семенах есть придатки, которые богаты жирами, протеином и крахмалом. Они служат для привлечения животных, которые способствуют их распространению. Такие выросты семяножки называют присемянниками или ариллусами. Примером таких растений являются тис (в некоторых случаях название этого растения пишут с двумя «с» — тисс), бересклет, пассифлора.

Тис ягодный

Таким образом, семя является видоизмененным в процессе оплодотворения семязачатком. Семена покрытосеменных растений располагаются в плоде и прикреплены к его стенкам с помощью семяножек. У голосеменных растений семена формируются открыто на семенных чешуях женских шишек. По своей форме, массе и окрасе семена могут сильно отличаться. Например, масса семян может колебаться от 0,002 мг у некоторых видов орхидей до 20 кг у некоторых видов пальм.

Семена у голосемянных и покрытосемянных

Другими словами семя является основой существования современного растительного и животного мира. Не будь семян, на нашей планете не было бы ни хвойной тайги, ни лиственных лесов, ни цветущих лугов, степей или хлебных полей. не было бы птиц, пчел, бабочек, млекопитающих и человека. Весь окружающий растительный и животный мир смог появиться после того, как у растений в ходе эволюции возникли семена. Внутри семян жизнь может сохраняться месяцами и даже годами, никак не проявляя себя. Растительный зародыш в семени может перемещаться на далекие расстояния; не привязан к земле корнями, не требует воды или кислорода. Этот зародыш просто ждет благоприятных условий, чтобы начать свое развитие, которое называют прорастанием семени.

Прорастание семян можно считать началом роста зародыша. В результате этого оболочки семени разрывается и появляется молодое растение. При росте зародыша происходит и деления клеток, и растяжение. У различных видов растений сначала может идти один процесс (деление), у других — другой (растяжение). Запасенные в семени питательные вещества поддерживают рост зародыша пока не развернутся листья (фотосинтезирующая система) и разовьются корни, для поглощения воды и минеральных веществ. Так молодое растение обретает физиологическую самостоятельность.

Появление всходов у двудольных и однодольных

В процессе прорастания семени происходит удлинение корешка и проникновение его в почву. У некоторых видов растений семядоли остаются под землей, а эпикоптиль растет вверх и развиваются листья. Это так называемое подземное прорастание. К таким растениям относятся горох, дуб, орех, конский каштан.

У других видов растений семядоли пробиваются наверх с помощью растущего подсемядольного колена (гипокотиля). Это называют надземным прорастанием, встречается у большинства голосеменных.

Семена растенийСтатья описывает семена растений

Date Published: 12/04/2018
В статье дано определение семени растения, описаны функции и строение семян.

10 / 10 stars

Посмотреть список всех материалов по биологии.

Значение семян в жизни растений

Семя – это такое маленькое зачаточное растение (зародыш, эмбрион) в защитных оболочках. Оно содержит питательные вещества и, иногда, приспособления, которые помогают зародышу расселиться.

В зависимости от вида растения, семена могут выглядеть очень по-разному.

Например, семена подсолнечника. Мы их называем просто семечками. Они состоят из:

• плодовой оболочки (лузги) – твердая и невкусная часть семечек,
• семени (ядра) – вкусная часть семечка,
• семенной оболочки – тонкая пленка на семени,
• зародыша подсолнуха внутри семени.

Если семечко подсолнуха попадет не в рот, а на землю, и совпадет ряд условий (качество почвы, температура, количество воды и др.), то из ее острого носика начнет прорастать корешок.

Он пробивает плодовую оболочку и укрепляется в почве. А затем появляется тонкий небольшой побег с листьями. На этой стадии растение называется проростком.

Прорастание семечка

Пока зародыш не превратился в проросток, плодовая оболочка защищает его от неблагоприятных условий внешней среды и повреждений. Правда, она бессильна против наших зубов.

Проросток подсолнечника, с которого еще не опала вскрытая плодовая оболочка.

Эксперимент

Возьмите десяток сырых необжаренных семечек (можно очищенных). Положите их в воду. Через день-два у некоторых из них появятся корешки.

Посадите такие семечки в горшок. Полейте и поставьте в теплое солнечное место. Еще через день-два они начнут прорастать.

Проросток состоит из . Затем у него развивается корневая система. А на главном побеге (стебле) образуются новые побеги, почки и листья.

Если это цветковое растение, то со временем у него развиваются цветки и плоды с новыми семенами.

Зрелые семена расселяются. И из них снова появляются новые растения.

Таким образом, главные функции семян – это размножение и расселение. А также – защита зародыша. И обеспечение его питательными веществами, которые нужны для роста на первых этапах жизни.

Это интересно

Семена бывают разных размеров. Самые крупные – у сейшельской пальмы. Они весят до 18 кг, а в длину бывают до 30 см.

Самые маленькие – у некоторых видов орхидей. Они могут быть в длину всего 85 микрометров. То есть почти в 12 раз меньше миллиметра! Для человеческого глаза они выглядят просто как мелкая пыль.

{"questions":,"answer":}}}]}

Особенности отдельных видов

Наиболее типично для всех двудольных строение семени фасоли. Оно имеет форму боба, одна сторона которого вогнутая, а другая выпуклая. На вогнутой стороне имеется хорошо заметный светлый рубчик и микропиле. Цвет кожицы может быть от белого или кремового до коричневого или фиолетового.

Если снять с фасолины кожицу, можно увидеть 2 мясистые семядоли и зародыш. Корешок располагается ближе к выходу и самым первым появляется снаружи, если создать подходящие условия для прорастания. Семядоли у фасоли располагаются супротивно. Они толстые и мясистые. По сути это зачаточные листочки будущего растения. Кроме питания, семядоли обеспечивают защиту зародышевому корешку и стебельку.

Строение семени тыквы также имеет свои характерные черты. Это растение также относится к разряду двудольных. Оно не имеет эндосперма, поэтому питательные вещества накапливаются в двух мощных семядолях. Размеры семян достигают 1 см. Сверху они покрыты плотной кожицей золотисто-желтого цвета.

Особенно интересно с морфологической точки зрения строение семени пшеницы. По сути, пшеничное зерно — это плод. Его ткани представлены очень тонкой пленкой, покрывающей наружную часть, — плодовой оболочкой. Остальная часть представляет собой семя. Вдоль него проходит тонкая бороздка, а в ней располагается рубчик. Основную часть зерновки пшеницы занимает эндосперм, а зародышу остается совсем немного места.

Структуру плодовых можно рассмотреть на примере строения семени яблони. Внешне оно имеет острый носик или основание и широкую закругленную вершину. Кроме того, различают брюшную (вентральную) и спинную (дорсальную) стороны. Последняя имеет более крутой изгиб. По брюшной стороне проходит сосудистый пучок, через который поступают питательные компоненты от яблока. Костянки имеют похожую схему строения, но у них дополнительно выделяют бока — части, находящиеся между брюшной и спинной сторонами.

Таким образом, большинство семян цветковых видов имеют много общих черт. У голосеменных растений эта часть имеет значительные отличия.

Дыхание семян

Для активного дыхания набухающих семян необходим доступ кислорода. Во время дыхания выделяется тепло. У сырых семян дыхание более активное, чем у сухих. Если сырые семена сложены толстым слоем, они быстро разогреваются, их зародыши погибают. Поэтому на хранение засыпают только сухие семена и хранят их в хорошо проветриваемых помещениях. Для посева следует отбирать более крупные и полноценные семена без примеси семян сорных растений.

Очистку и сортировку семян производят на сортировочных и зерноочистительных машинах. Перед посевом проверяют качество семян: всхожесть, жизнеспособность, влажность, зараженность вредителями и болезнями.

При посеве необходимо учитывать глубину заделки семян в почву. Мелкие семена надо сеять на глубину 1-2см (лук, морковь, укроп), крупные — на 4-5см (фасоль, тыква). Глубина заделки семян зависит и от типа почв. В песчаные почвы сеют несколько глубже, а в глинистые — мельче. При наличии комплекса благоприятных условий всхожие семена начинают прорастать и дают начало новым растениям. Молодые растения, которые развиваются из зародыша семени, называются проростками.

У семян любых растений прорастание начинается удлинением зародышевого корешка и его выходом через пыльцевход. В момент прорастания зародыш питается гетеротрофно, используя заключенные в семени запасы питательных веществ.

Надземный и подземный типы прорастания семян

У одних растений при прорастании семядоли выносятся над поверхностью почвы и становятся первыми ассимиляционными листьями. Это надземный тип прорастания (тыква, клен). У других семядоли остаются под землей и являются источником питания проростка (горох) . Аутотрофное питание начинается после появления побегов с зелеными листьями над землей. Это подземный тип прорастания.

https://youtube.com/watch?v=pIRwzDaVrqM

Что делать с семенами после их сбора: главные шаги

1. Семена нужно просушить

Сушить семена нужно при температуре от 20 до +30…+35 °С, периодически переворачивая растения, перемешивая ворох (плоды с семенами) или потряхивая пакеты.

Подготовка к получению очищенных семян из сухих плодов

Заканчивают сушку, когда масса будет казаться сухой, а листочки, коробочки, веточки – легко ломаться при сгибании.

Получение семян из сухих плодов

2. Семена нужно обмолотить

Если семена легко высыпаются из коробочек – переверните веточки так, чтобы отверстия оказались внизу, и потрясите их над бумагой – часть семян высыпется. В большинстве же случаев ворох приходится перетирать руками либо, ссыпав его в мешок, топтать или бить колотушкой. Особенно прочные коробочки раздавливают скалкой, стеклянной бутылкой, гирей или другим тяжелым предметом.

Получение очищенных семян из сухих плодов. Измельчение вороха перетиранием. 

3. Семена нужно провеять

Следующий этап – выделение семян из вороха и их очистка. Для этого используют различные сита – подойдет сито для муки, дуршлаг. Сначала с помощью сита с более крупными отверстиями отделите крупный мусор.

Получение очищенных семян из сухих плодов. Просеивание

Затем через мелкое сито отсейте пыль. Когда у вас останется фракция с мусором, соразмерным семенам, их можно отделить несколькими способами.

Получение очищенных семян из сухих плодов. Просеивание.

Отвеивание на ветру

В ветреный сухой день на улице расстилают кусок ткани или плотной бумаги и, приподнимая емкость с семенами примерно на метр от земли, медленно высыпают семена на ткань. Более тяжелые семена падают вниз, а легкий мусор ветер уносит в сторону. Можно сделать это и дома, используя фен.

4. Семена нужно отбить (например, на тарелке)

В большую плоскую тарелку насыпают немного вороха с семенами, слегка наклоняют и встряхивают быстрыми короткими движениями. При этом семена ссыпаются в нижнюю часть тарелки, а мусор поднимается кверху.

Завершение очистки семян. Встряхивание. 

5. Откатывание круглых семян на тарелке или листе плотной бумаги

Семена мелкими порциями насыпают с одной стороны листа, наклоняют лист так, чтобы ворох оказался вверху, и слегка встряхивают. Круглые семена ссыпаются в подставленную снизу коробку, а мусор остается на бумаге.

6. Убираем в пакетики

Очищенные семена аккуратно ссыпают в бумажные пакетики.

Ссыпание очищенных семян в пакетик для хранения

Пакетиики необходимо плотно закрыть, чтобы защитить семена от лишней влажности.

Закрывание пакетика с семенами

Не забудьте подписать пакеты с семенами: с указанием названия растения, сорта и года сбора семян. 

Подпись на пакетике с семенами. ВНИИСОК, отделение селекции цветочных культур

Пакетики с семенами удобно хранить в больших коробках, можно и обувных.

Условия для прорастания семян

Современные ботаники выделяют более двадцати факторов, которые опосредованно участвуют в развитии растительного организма из семени. Однако, по большому счету, все сводится лишь к небольшому количеству данных факторов. Обозначим условия, которые необходимы для прорастания семян:

• наличие достаточного количества воды;

• наличие достаточного количества света;

• наличие оптимальной температуры.

Итак, вода является универсальным растворителем для большинства органических и неорганических соединений, которые находятся в почве. Достаточное количество воды позволит данным веществам активно поступать в семя, что будет обеспечивать необходимый уровень питания растительного организма. Вода также играет важную роль метаболических реакция растений. Избыток воды может негативно сказаться на росте семян, так как повышается риск развития гипергидратационного состояния. Свет является универсальным фактором, обеспечивающим рост и развитие любого организма на Земле. Стоит отметить, что некоторые растения лучше развиваются при нахождении в малоосвещенных местах (своеобразные исключения в многообразии растительного мира).

Отдельно отметим, роль температуры в ходе процесса прорастания семян. Оптимальной считается температура, значения которой колеблются от десяти до пятнадцати градусов по Цельсию. При наличие такой температуре в зоне, в которой располагается семя, внутри последнего активируются ферментативные процессы, которые в конечном счете обеспечиваются большое количество анаболических реакций. В случае пониженной температуры ферменты будут малоактивны. Если температура повышена, то активность энзимов также снизится.

Некоторые ботаники выделяют кислород как ключевой фактор прорастания семени, однако данное утверждение не совсем корректное, так как растениям в первую очередь необходим углекислый газ для реализации фотосинтетических процессов в хлоропластах зеленой части дерева или цветка.

Внутреннее содержимое

Если рассмотреть строение семени изнутри, можно определить 2 основных компонента — эндосперм и зародыш. Следует заметить, что первый компонент имеется не у всех видов растений. Эта часть представляет собой особую растительную ткань. В ней накапливаются питательные вещества, необходимые зародышу для развития и роста. В клетках эндосперма содержится большое количество крахмала, протеинов и растительных жиров.

У цветковых растений эта структура имеет 3 типа развития:

1. Нуклеарный, или ядерный, тип сопровождается быстрым делением клеточных ядер. Формирование клеточных стенок при этом типе развития запаздывает. В результате большое число ядер остается свободно лежать в цитоплазме. Такое деление характерно для большинства двудольных.
2. Целлюлярный, или клеточный, тип характеризуется образованием клеточных стенок сразу же после формирования ядра. Этот тип присущ многим видам двудольных. Из однодольных растений клеточный тип характерен для рясковых и аронниковых.
3. Гелобиальный тип — особый вариант развития. После деления ядра сразу формируется клеточная мембрана, которая делит гаметофит на 2 части. Большая из них называется микропилярной, а меньшая — латеральной. Далее в микропиллярной части образуется некоторое количество молодых ядер. По мнению некоторых биологов, гелобиальный тип является промежуточным между клеточным и ядерным типами.

Степень развития эндосперма зависит от того, насколько примитивно растение в эволюционном отношении. У наиболее продвинутых растений эта часть семени выражена очень слабо или отсутствует вовсе. Редукция обусловлена увеличением зародыша.

https://youtube.com/watch?v=_ceqvbsGjzY

Зародыш семени имеет следующее строение:

1. Семядоли, или зародышевые листки. По количеству этих образований все цветковые растения делятся на однодольные и двудольные. У хвойных растений бывает большое количество семядолей. Каждая из долей покрыта тонкой кожицей — эпидермисом. Клетки этого образования накапливают большое количество крахмала и других питательных веществ.
2. Зародышевый корешок — часть, из которой в будущем развивается полноценный корень. Он состоит из конуса нарастания, прикрытого сверху корневым чехликом.
3. Зародышевый побег — включает в себя стебелек и почечку. Последняя состоит из конуса нарастания и зачатковых листочков. В дальнейшем из почечки развивается главный побег. Место, от которого отходят семядоли, называется семядольным узлом.

Проще всего исследовать устройство двудольных путем опытов с фасолью и горохом. Проращивание этих культур дает наглядное представление о строении и развитии зародыша и его дальнейшей трансформации.