Невозможно представить флору нашей планеты без этих замечательных созданий растительного мира. Пальмы расселились по огромным территориям всех пяти континентов(за исключением Антарктики), а также на бесчисленных островах и просто клочках суши посреди бескрайних просторов Мирового океана.

Ширина пояса расселения пальм по Земле ограничена тропиками и субтропиками. Самое большое разнообразие видов пальм — в Колумбии и на Мадагаскаре .

В Европе :

1). Испания, 2).юг Франции, где растёт веерная пальма хамеропс приземистый (Chamaerops humilis), выдерживающая температуру до −12 градусов Цельсия, 3). юг Греции и Крит — где притаились рощи перистой критской финиковой пальмы (Phoenix theophrastii).

Коротко о самых замечательных пальмах.

1. Гифена

Гифена.

(лат. Hyphaene ) - род растений семейства Пальмы, включающий в себя около 8 видов.

Виды рода произрастают в саваннах или полупустынях тропической и субтропической Африки, а также на Мадагаскаре, в горах Южной Аравии, в Западной Азии, на западном побережье Индии и Шри-Ланки.

От других пальм гифены отличаются тем, что их стебли дихотомически ветвятся, придавая растениям характерный вид.

Другие гифены:

Гифена Петерса.
Гифена thebaica . Израиль .

Гифена thebaica. Нигерия.

2. Adonidia merrillii (Вейчия Мерил)

Вейчия Мерилла.

Общее название: Род Пальм

Происхождение: Филиппины

Высота: 6 метров

Сугубо декоративные функции .

3. Кокосовая пальма

Кокосовая пальма (Cōcos nucifēra ).

Растение семейства Пальмовые (Арековые); единственный вид рода Cocos .

Название рода от испанского coco s « («кокос») и происходит, скорее всего, от » греческого κόκκος — шар. Видовое название nucífera - от латинских слов nux («орех») и ferre («нести»).

С санскрита название кокоса переводится как «дерево, способное обеспечить всем необходимым для жизни».

С малайского — «дерево тысячи применений». На Филиппинах кокос называют «дерево жизни».

Родина.

Юго-Восточная Азия. Сейчас расселилась в тропиках обоих полушарий, как в культурном, так и в диком виде. На Филиппинах, Малайском архипелаге, полуострове Малакка, в Индии и на Шри-Ланке её разводят с доисторических времён. Кокос - растение морских побережий, предпочитающее песчаные почвы, поэтому первое место по объёмам производства с большим отрывом занимает многоостровная Индонезия.

Высокая (до 30 м) стройная пальма. Ствол - 15-45 см в диаметре, гладкий, в кольцах от опавших листьев, слегка наклонён и расширен у основания. Боковых ветвей нет, но внизу часто развиваются опорные корни.

Листья длиной 3-6 м. Листьев в кроне от 20 до 35, также имеются пазушные метёлки (длиной 1,2-2 м), свешивающиеся с вершины дерева.

Плод - костянка (название кокосовый орех является ошибочным)15-30 см в длину, сравнительно округлый, весом 1,5-2,5 кг. Наружная оболочка плода (экзокарп) пронизана волокнами (койр); внутренняя (эндокарп) - твёрдая «скорлупа» с тремя порами, ведущими к трём семяпочкам, из которых только одна развивается в семя. Семя состоит из мясистого поверхностного слоя белого цвета толщиной около 12 мм (мякоть, или копра) и эндосперма. Эндосперм, сперва жидкий и прозрачный (кокосовая вода), с созреванием кокоса в нем появляются капли масла, выделяемого копрой, и он становится слегка желтоватым и маслянистым на вид. Добавлением воды в эндосперм получают кокосовое молоко.

Плоды растут связками по 15-20 штук, вызревая за 8-9 месяцев. Окультуренное дерево начинает давать плоды с 7 - 9 лет и рожает около 50 лет. С одного дерева ежегодно получают 50 — 200 плодов. Кокосы собирают либо полностью созревшими (на копру и другие продукты) незадолго(1 -1,5 месяца) до созревания (на койру). Койру используют в мебельной промышленности(например в производстве матрасов)»склеивая» волокна латексом - что даёт запах «резины».

Кокос герметичен, а потому и не тонет. Так расширяется ареал кокоса: плоды разносятся течениями океанов, сохраняя свою способность к прорастанию. Кокосы встречались и у берегов Норвегии, оставаясь живыми.

Кокос — такой же орех как вишня или персик. Это косточковый плод, в котором внутри мякоти находится семя. Белая мякоть кокоса, копра , — и есть его семя , внутри которого находится жидкость, эндосперм .

Всё это стадии созревания одного и того же кокоса. Прозрачная водичка в кокосе — это и есть кокосовая вода.
Затем в нее поступает масло из копры. Жидкость густеет и перестает быть прозрачной. Вначале она как молоко, потом — как кефир, потом — как сметана, а затем затвердевает.

Загустевшее кокосовое молоко на 90% состоит из насыщенных жиров, что выше по содержанию, чем даже сало и сливочное масло.

Так что при попадании на необитаемый остров, где кроме кокосов ничего нет — можете не волноваться -кокосовая пальма поддержит вас неограниченное время.

Кокосовые пальмы очень гладкие и на них не взобраться . А потому, например, в Малайзии используют макак для сбора кокосов. Там существуют даже школы обучения макак сбору кокосов.

1 - плод (костянка) в продольном разрезе; 2 - косточка (эндокарпий), оставшаяся после удаления у плода наружной оболочки и мезокарпия; 3 - то же в поперечном разрезе; 4 - эндосперм после удаления эндокарпия; 5 - часть эндосперма с зародышем.

4. Корифа зонтоносная

Корифа зонтоносная.

Корифа зонтоносная - дерево со стволом высотой до 25 метров и диаметром до метра, с большими веерными листьями до шести метров в диаметре на зеленых черешках до трёх метров в длину. Каждый лист рассечен на 80-110 листовых сегментов, расходящихся от общего центра. Оставшиеся в нижней части ствола дерева основания отпавших черешков листьев напоминают рог носорога.Достигает зрелости и зацветает к 50-60 годам, тогда же начинают засыхать и отпадать верхние листья. На верхушке ствола, над листьями, у цветущих растений появляется самое большое в царстве растений соцветие из мириад желтовато-белых цветков, размером до пяти метров. Через год после начала цветения созревают плоды, представляющие собой зелено-коричневые сочные однокостянки, диаметром около 4 см., в количестве до двух тонн на одном растении, после чего растение отмирает.

Корифой зонтоносной покрыты индийские штаты Керала, Карнатака, Махараштра, Тамилнад и остров Цейлон (Шри-Ланка)

5. Финиковая пальма

Финиковая пальма.

Финиковая пальма (собственно финиковая пальма - в отличие от названия рода), или Финик пальчатый (лат. Phoenix dactylifera) - вид деревьев из рода Финиковая пальма семейства Пальмовые (Пальмы).

Кроме этого вида есть ещё несколько:

Канарский финик

Канарский финик.

Финик робеллена- сугубо декоративный вид.

Финик Робеллена.

Горный финик -финик горный родом из Индии, образует там целые пальмовые леса. Что довольно непривычно для растения, являющегося отшельником в числе пальм.

Финик горный.

Финик пальчатый - дерево с прямым стволом, покрытым остатками листовых черешков. Деревья достигают высоты 15-26 метров (изредка 30 м).Листья приподнятые, длиной до 6 метров, расположены пучком на вершине ствола.Цветки однополые, собраны в метельчатые соцветия, ветроопыляемые.Плод - финик, продолговатая костянка длиной до 8 см и шириной до 4 см. Выдерживает температуру до −14 °С.

Гроздья зреющих фиников.

Финики на протяжении тысячелетий остаются одним из основных видов пищи в странах Ближнего Востока и Северной Африки. В Индии убеждены, что первыми финиковую пальму одомашнили носители индской цивилизации. В Месопотамии, которая традиционно считается родиной финиковой пальмы, обнаружены свидетельства возделывания этого дерева за 4 тыс. лет до н. э. В Древнем Египте финики использовались как сырьё для производства вина. С появлением оросительных систем в Хадрамауте (Йемен), у Вади-Хадрамаут, финик пальчатый стали культивировать и там.

В наше время основными поставщиками фиников на мировой рынок являются страны Северной Африки, главным образом Алжир и Тунис . Сорта фиников: Деглет Нур и Маджхоль .

6. Сахарная пальма

Сахарная пальма.

Сахарная пальма , или Пальма гомути , или Аренга перистая (лат. Arenga pinnata )

Это среднего размера пальма, вырастающая до 20 м в высоту, с перистыми листьями 6-12 м длиной и 1,5 м шириной. Плоды шарообразные, диаметром до 7 см, зелёного цвета.

Ареал от Восточной Индии на западе до Индонезии, Малайзии и Филиппин на востоке. Её родиной, скорее всего, является Малайский архипелаг, в остальных районах она натурализовалась.

Сок мужских соцветий собирается в азиатских странах в коммерческих масштабах, для получения сахара, известного в Индии как гур . Этот сок также сбраживается для получения вина (тодди ) и уксуса.

Пальмы, малопродуктивные с точки зрения получения сока, срубают и извлекают из крахмалистой сердцевины саго.

Плоды также могут употребляться в пищу после специальной кулинарной обработки, так как в свежем виде их сок и мякоть очень едкие.

В народной медицине сок пальмы и настой из её корней используется для лечения многих заболеваний.

7. Водиетия , или Лисий хвост

Водиетия или Лисий хвост.

Водиетия или Лисий хвост (лат. Wodyetia , англ. Foxtail palm ) - монотипный родпальм, открытых в северной Австралии, штат Квинсленд (англ. Queensland ) в конце 1970 годов (по другим источникам - в начале 1980-х). Единственный вид - Wodyetia bifurcata .

Лисий хвост - тропическая пальма с перистыми листьями и прямым стволом высотой до 10 м. По внешнему виду напоминает королевскую пальму, отличается меньшими размерами и более пушистыми листьями, из-за чего ветви похожи на лисий хвост.

Пальма Лисий хвост - популярное декоративное растение; культивируется во многих странах мира, особенно в южной Флориде и южной Калифорнии.

8. Королевская пальма

Королевская пальма .

Ройстоунея (лат. Roystonea ), или Королевская пальма (англ. Royal Palm ) - род растений семейства Пальмовые.

Характеризуется одиночным стволом серого цвета высотой 10-30 м и перистыми листьями длиной 3-7 м. Ствол может быть расширен в середине или у основания. Плод имеет размер 1-2 см. Происходит из Карибского бассейна. Великолепный вид Королевских пальм делает их излюбленным деревом для украшения американских городов, лежащих в тропических и субтропических широтах.

9. Сейшельская пальма

Сейшельская пальма.

Невероятный орех. Или история удивительного плода.

Коко-де-мер (морской кокос ) стал известным в Европе в средние века, задолго до открытия Сейшельских островов. Морские течения дарили морякам, шедшим в водах Индийского океана огромные орехи «греховной» формы, в натуральную величину женских бёдер и ягодиц. Они приплывали из ниоткуда и это порождало суеверное почтение и веру в их магические свойства.

Аппетитные формы.

Эти орехи находили на берегах Мальдивских островов, на юго-западном побережье Индии, на Суматре, Яве и Борнео.

Но их никогда не видели на дереве, растущем на земле и потому считали, что эти деревья растут в море (отсюда и название «морской кокос»).

Сейшелы.

На Мальдивах вождю племени заранее принадлежали все приплывающие сюда «кокосы любви» и любому кто рискнет скрыть находку отрубались руки.

Уже 1000-1500 лет назад по Востоку ходили фантастические легенды о чудо-орехе. Гарун Ар-Рашид наверняка был знаком с этим чудом природы. Обрастая невероятными подробностями эти легенды сотворили из этих, действительно, выдающихся плодов просто сказочный атрибут. Недаром европейцы так лихорадочно мечтали заполучить в обладание чудо — орех. Например, император Священной Римской империи Рудольф II Австрийский в конце XVI века объявил, цену в 4000 флоринов золотом за один орех. Но обладатели немногочисленных орехов проигнорировали это предложение. Тщеславие обладания этим волшебным орехом оказалось более могучим чувством, чем алчность! В то же время в ту эпоху коко де мер стоил безумные деньги и за каждый плод можно было получить столько золота, сколько поместилось бы в его скорлупе, так что Рудольф пожадничал сам!

В итоге Рудольфу II удалось купить кубок, сделанный из скорлупы коко-де-мер.

Одной из причин столь бешеной популярности было мнение средневековых лекарей и знахарей: лечит все болезни, превосходит любое лекарство, и, самое главное, является фантастическим сексуальным стимулятором. Последнее стало причиной подлинного ажиотажа!

Плюс считалось, что морской кокос - эффективнейший антияд, устранитель колик, неврологических болезней, паралича, эпилепсии, поноса и рвоты.

Мгновенно раскупалась водная настойка скорлупы с тёртым миндалём, а также тонизирующий напиток из розового сока молодых орехов.

В XVII веке при первых Романовых мальдивские орехи попали в Россию, но купить их мог лишь царь, расплачиваясь драгоценными соболями. Из ореховой скорлупы резчики делали братины, ковши, шкатулки.

Локализация Сейшел в Индийском океане.

Высадившиеся в 1742 году на остров Праслен (Praslin) , французы обнаружили легендарную пальму в долине Валей-де-Мей(Майская Долина).

Острова Праслен и Кюрьёз.

Очарование загадки и волшебства исчезло и пришёл голый и грубый коммерческий интерес: плантация веерной пальмы лодоицеи в долине состоит из 4000 деревьев и занимает площадь в 20 гектаров. За год собирается 30000 -40000 орехов (одна пальма приносит максимум 30). Каждому ореху присваивают номер, но вывезти его можно только с сертификатом, свидетельствующим о легальности покупки.

Сертификат легальности.

Стоит орех 250 — 300 долларов, большие -1000 и более. Из скорлупы делают сувенирные шкафчики и шкатулки. Обломки, мелочь идёт на «прасленский фаянс» - черпаки, чаши, тарелки, фляжки и прочие довольно изящные поделки.

Пустая скорлупа — сырьё для поделок.

Итак, расскажем о этом чуде — орехе и пальме.

Она встречается на склонах холмов и в долинах на двух сложенных из гранита островах - Праслен и Кюрьёз в Сейшельском архипелаге .

Веерная пальма лодоицея мальдивская (Lodoicea maldivica).

Сейшельский архипелаг состоит 115 островов в водах Индийского океана. Открыли их для европейцев португальские моряки в 1502 году и до 1742-1744 годов, когда острова исследовал французский капитан Л. Пико , они не были ни чьими владениями. Пико назвал их Ла-Бурдонне , по фамилии тогдашнего французского губернатора о. Иль-де-Франс.

А в 1756 году их переименовали в острова Сешелль , по имени министра финансов виконта де Сешелля, который направил сюда морскую экспедицию.

В XIX веке французов вышвырнули с островов англичане . На атоллах колонисты выращивали кофе и огородные культуры, что оказалось весьма выгодно.

В 1976 году Сейшелы получили независимость

Герб Республики Сейшельские острова.

Флаг Республики Сейшельские острова.

Среди 40 обитаемых островов половина — природные заповедники.

На Сейшелах имеется живность какой нет в других точках планеты. То есть —эндемики . Например, райская мухоловка, сейшельская славка, черный попугай, гигантская слоновая черепаха, сейшельская летучая собака . Но самый знаменитый эндемик Сейшел (Seychellen) - плод веерной пальмы лодоицеи мальдивской (Lodoicea maldivica).

Не самый большой экземпляр.

Иногда длина окружности этого «орешка» достигает метра, высота- более полуметра, а вес 25 и более килограммов. У него много названий: двойной кокос, морской кокос - коко де мер (Coco de mer), мальдивский, или сейшельский, орех. Помимо габаритов сражает наповал и форма: две его «дольки» здоровО напоминают обнаженные женские ягодицы. Велика, мать-природа!)

Ботаники утверждают, что сейшельская пальма, рождающая гигантские семена, - феномен в мире растений, как, например, секвойя калифорнийская, африканский баобаб или ливанский кедр. А вот медленный рост объяснить не могут. Первый росток из посаженного семени появляется через целый год. За 800 лет жизни пальма вырастает на 30 метров , при этом в 200-летнем возрасте не превышает 10 метров. Плоды появляются после 100 лет жизни .

У пальмы одновременно завязывается до 30 орехов , но каждый орех созревает через 7 – 10 лет. Особенностью этой пальмы является безуспешность многочисленных попыток вырастить её в других местах.

В отличие от многих других видов пальм у лодоицеи деревья разнополые. После опыления завязь женского цветка развивается в двойную костянку, покрытую толстой зеленой кожурой. Для полного созревания плоду требуется, как уже говорилось, от 7 до 10 лет. Свежие орехи тяжелее воды; оказавшись в морской пучине, тонут и теряют способность к прорастанию, поэтому не могут расселяться морскими течениями на другие континенты, как плоды пальмы Cocos nucifera

Плод веерной пальмы лодоицеи - самое большое семечко в растительном мире. Под панцирем оболочки находится упругая мякоть, похожая на кокос. В сыром виде ее не съесть, в отличие от желеобразного содержимого еще недозревших кокосов, весьма недурственного на вкус и ощутимо бодрящего.

Морской кокос в разрезе.

Орех в разрезе.

Двойная семядоля окружена эндоспермом - тканью в семени, в которой откладываются питательные вещества, необходимые для развития зародыша. Семя покрыто эндокарпием - твердой деревянистой оболочкой. Под гладким внешним слоем, экзокарпием, находится волокнистая оболочка - мезокарпий.

Ботаники, как они утверждают, выяснили, откуда на скудных почвах Сейшельских островов появляются семена — гиганты: до метра в окружности и до 30 килограммов весом.

Аборигены Сейшел были уверены, что семена-гиганты растут на деревьях на дне Индийского океана, а опыление происходит, когда мужские пальмы во время ночного шторма вырываются из глубин и овладевают женскими пальмами. Но наука опираясь на исследования растительного материала сейшельской пальмы с острова Праслен, выяснила, что концентрация азота и фосфора в листьях в три раза меньше, чем у других местных растений. Пальма также всасывает максимум микроэлементов перед тем, как сбросить листья. Всё полезное и необходимое для роста отдаётся плодам.

Также с целью максимального питания растущих плодов пальма помогает им и собственным устройством: гигантские листья пальмы устроены как водосборник на время муссонов. Помимо воды дерево обогащает почву вокруг себя остатками органики (пыльца, цветы, помет и т.п.). Поэтому концентрация азота и фосфора в почве на расстоянии 20 сантиметров у ствола оказалась на 50 процентов выше, чем в почве по соседству.

Размер семян объясняется ботаниками просто: зарождением вида в эпоху динозавров - когда несколько миллионов лет циклопические бронтозавры и диплодоки разносили проглоченные семена в своих кишечниках по бескрайним просторам протоконтинента Гондвана. Вплоть до своей гибели 65 миллионов назад от удара астероида-убийцы. Затем Сейшельские острова откололись от Индостанской плиты, которая, в свою очередь, откололась от Гондваны и их флора с фауной изолировались на клочках суши посреди океана.

От доисторических времён до дней нынешних.

Подрастая в тени родителей и пользуясь более богатым запасом питательных веществ пальмы быстро выдавили другие растения-конкуренты из сейшельских лесов. Но после этого развернулась жестокая внутривидовая конкуренция: чтобы повысить шансы потомков на выживание, родительские деревья вкачивают в семена как можно большее количество питания и микроэлементов.

Только на один вопрос так и не смогли ответить умницы-ботаники: Так как же происходит опыление цветков? Но везде должна оставаться крупица тайны, а иначе — неинтересно…

10. Финик лесной

Финик лесной .

Финик лесной (Phoenix sylvestris ), также известный как серебряная финиковая пальма , сахарная финиковая пальма или дикая финиковая пальма - вид пальм произрастающий в южной части Пакистана, на большей территории Индии, Шри-Ланки, Непала, Бутана, Бирмы и Бангладеш. Является натурализовавшимся видом в таких регионах как Маврикий, архипелаг Чагос, Пуэрто-Рико и Подветренные острова. Произрастает на равнинах и в лесах, плоды данного вида пальмы используется для изготовления вина и желе. Сок добывают из ствола дерева, пьют свежим или сбраживают для пунша. В индийском штате Западная Бенгалия и Бангладеш свежий сок кипятят для изготовления неочищенного пальмового сахара.

Сингалы в Шри-Ланке называют данный вид wal Indi , val Indi . Слово Phoenix (Фоникс) пришло в латинский язык из греческого и означает пурпурный, багряный , в то время как Sylvestris означает лесной . Листья могут быть использованы для изготовления циновок, мешков и т. д. Из ствола деревьев данного вида добывают сок для изготовления пунша или пальмового вина.

Высота пальм колеблется от 4 до 15 м при диаметре 40 см; по внешнему виду очень напоминают деревья вида Финик канарский, хотя и не такие высокие. Листья 3 м в длину, слегка загнутые, на черешках 1 м в длину с острыми листовками у основания. В кроне, вырастающей до 10 м в ширину и от 7,5 до 10 м в высоту, может быть до 100 листьев. Соцветие, достигающее размеров до 1 метра, имеет белые, однополые цветы, образующие большие подвешенные соплодия. Плоды с одним семенем при созревании приобретают пурпурно-красный цвет.

11. Финик канарский

Финик канарский.

Родина канарского финика - Канарские острова. Оно было распространено человеком и культивировано во многих субтропических районах планеты. Сейчас ареал этой пальмы растянут от Франции на севере до южного Чили на юге. Растение в избытке водится в Испании, Португалии, Аргентине, Италии, Хорватии, Греции, Турции, на севере Ирана, на юге Франции, в США (Калифорния и Флорида), на юге Бразилии (штат Рио -Гранди-ду — Сул) в Уругвае, Австралии, Новой Зеландии и Южной Африке. А в некоторых странах, в частности, в Новой Зеландии , растение стало просто агрессивным сорняком.

12. Саговая пальма настоящая

Саговая пальма (лат. Metroxylon sagu).

Это вид пальм рода Метроксилон (Metroxylon ), населяющих тропические леса и острова ЮВА, Индонезию, Малайзию, Малайский архипелаг, Фиджи, Новую Гвинею, а также Молуккские острова. Растёт и на Филиппинах, но вероятно туда была завезена человеком. Высота этих пальм достигает 10-15 метров. Плодоносят они один раз в жизни в возрасте 15-20 лет. Это пальма, входящая в число самых ценных в пищевом отношении видов пальм, из сердцевины ствола которых получают крахмалистый пищевой продукт саго.

Процесс изготовления саговой муки.

Чаще с саговой пальмой ассоциируется цикас. Но цикас больше — культура декоративная. Используется для украшения садов и парков, повсеместно в ЮВА и в других тропических регионах.

Цикас, произрастающий в Миядзаки, Япония.

Если у вас не открываются игры или тренажёры, читайте .

Оплодотворение у растений

Оплодотворение – процесс слияния двух половых клеток (мужской и женской). Вследствие оплодотворения образуется зигота , которая дает начало новому организму. Пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, прорастает и с помощью пыльцевой трубки достигает завязи и семенного зачатка. При этом оболочка зародышевого мешка растворяется посте контакта с кончиком пыльцевой трубки, которая тоже разрывается, и из нее выходят два спермия . Один спермий сливается с яйцеклеткой – и образуется диплоидная зигота , из которой затем развивается зародыш семени. Другой, сливаясь со вторичным ядром центральной клетки, образует триплоидную клетку , из которой развивается эндосперм семени (его, в отличие от эндосперма голосеменных, называют вторичным). Происходит так называемое двойное оплодотворение . Именно такое оплодотворение является характерной особенностью покрытосеменных растений. Открыто профессором С.Г. Навашиным в 1898 г. У голосеменных оплодотворяется только одна яйцеклетка и эндосперм имеет гаплоидный набор хромосом.

СЕМЯ

Семя формируется из семенного зачатка в результате процесса двойного оплодотворения. Оно состоит из зародыша и запасных питательных веществ, защищенных семенной кожурой. Зародыш развивается из зиготы и является продуктом полового процесса. По форме он может быть прямым, согнутым, спиральным, подковообразным. В основном зародыш состоит из образовательных тканей. В нем различают зародышевый корешок и стебелек, к которому прикрепляются семядоли - первые зародышевые листья. Верхушка стебелька заканчивается почечкой. Запасные питательные вещества откладываются в разных частях семени, например, у злаков – в эндосперме, у бобовых – в семядолях. Семенная кожура формируется из интегументов (часть семяпочки у семенных растений, окружающая нуцеллус (центральная часть семяпочки)) семенного зачатка, бывает – одно- , дву- и многослойной. Главная функция семенной кожуры – защита зародыша от повреждений, проникновения микроорганизмов, чрезмерного высыхания и преждевременного прорастания. Снаружи на семени заметны рубчик (место отсоединения семени от семенной ножки) и семявход (микропилярное отверстие).

Семя цветковых растений различается по форме, характеру поверхности, окраске, размерам.

Строение семени одно- и двудольных растений неодинаково. Главным отличием является наличие двух семядолей в зародыше двудольных растений и одной – у однодольных.

Часть семени	Пшеница – однодольное растение	Фасоль – двудольное растение
Зародыш	Состоит из корешка, стебелька, почечки и одной семядоли (щитка), который плотно прилегает к эндосперму и имеет вид тонкой пластинки. Сквозь щиток питательные вещества от эндосперма приникают к зародышу	Состоит из корешка, стебелька, почечки и двух больших мясистых семядолей, которые содержат значительный запас питательных веществ
Эндосперм	Занимает большую часть зерновки. В его клетках находятся запасные питательные вещества, в основном крахмал	Отсутствует, он полностью израсходовался во время формирования зародыша
Покров	Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая срастается с околоплодником	Снаружи семя покрыто семенной кожурой

Химический состав семени:

Вода – 12-14% массы сухого вещества; в процессе созревания семени содержание воды постепенно уменьшается;

Органические вещества – 82-84%; белки, жиры, углеводы (в семени злаков преобладают углеводы, у бобовых больше белков, а семена подсолнечника, льна или мака характеризуются высоким содержанием масла);

Минеральные вещества- 1,5-5,5%;

Химический состав семени зависит от условий среды: плодородия почвы, увлажнения, количества тепла.

ПЛОД

Плод имеет околоплодник, в котором могут быть одно или несколько семян. Он защищает семя от механических повреждений, высыхания, действия высоких и низких температур. После созревания плода у большинства растений околоплодник раскрывается и семена разбрасываются. По этому признаку различают раскрывающиеся и нераскрывающиеся плоды.

Околоплодник состоит из трех слоев. Внешний слой – экзокарпий , образуется из эпидермы завязи. Его поверхность часто покрыта кутикулой, волосками разных типов. Внутренний слой околоплодника – эндокарпий у косточковых пород (слива, персик, вишня и др.) превращается в массивное толстостенное образование (косточку). Средний слой – мезокарпий – часто разрастается, становится мясистым и сочным, и формируются сочные плоды, мякоть которых содержит много растворимых сахаров (слива, виноград) или масла (маслина). Все три слоя иногда вместе называют перикарпием . У сухих плодов слои околоплодника в основном срастаются в одно целое.

Характерным признаком хлорофиллоносных клеток экзокарпия сочных плодов является постепенное превращение одних типов пластид в другие, что можно наблюдать, например, у помидоров, рябины и у плодов других растений, когда они из зеленых становятся сначала беловатыми (хлоропласты превращаются в лейкопласты) и при созревании приобретают оранжевый или красный цвет (образуются хромопласты). У других растений цвет плодов изменяется вследствие синтеза других пигментов (антоцианы, флавоноиды).

Разнообразие плодов: плоды сочные и сухие, простые и сборные, соплодия.

По содержанию воды в околоплоднике различают плоды сухие и сочные, а по количеству семян в них – односемянные и многосемянные. Кроме того, плоды различаются по их происхождению. Простым является плод, который развивается из цветка с одним пестиком. Сборный (сложный) плод формируется из цветка с несколькими пестиками. Соплодие образуется из соцветия.

Многосемянные сухие плоды (боб, стручок, стручочек, коробочка) при созревании раскрываются – раскрывающиеся , чем обеспечивают лучшее разбрасывание семян.

Боб (фасоль, горох, дереза) – одногнездный плод, раскрывается от вершка до основания двумя корками по двум швам. Семена в нем прикрепляются к чешуйкам возле брюшного шва.

Стручок (капуста, хрен) и стручочек (пастушья сумка) – двугнездный плод, раскрывается от основания до вершка двумя корками, между которыми есть пленчатая перегородка с семенами. Короткий стручок, длина которого не больше ширины или превышает ее немного, называется стручочек.

Коробочка – плод, имеющий вид коробочки, которая закрывается крышечкой (белена), отверстиями (мак), зубцами (гвоздичные), створками (дурман). Коробочка может быть одно- и многогнездной. У некоторых видов какао коробочки совсем не раскрываются, семена из них высвобождаются, когда сгнивает околоплодник. Такие нераскрывающиеся коробочки называют сухими ягодами.

К нераскрывающимся плодам принадлежат орех или орешек с твердым деревенистым околоплодником (лещина), семянка – с кожистым околоплодником (астровые), зерновка – с кожистым околоплодником, который плотно сросся с семенем (злаки). Семянки и орешки с околоплодником в виде расширенного перепончатого приложения называют крылатками (вяз, ясень, граб, береза). Желудь (дуб) имеет твердый одревесневевший околоплодник, который сросся с семенем и покрыт плюской, которая происходит от бесплодных цветков соцветия.

Сочные плоды – ягода, костянка, яблоко, тыква, померанец. Ягода – это сочны околоплодник, внешняя часть которого у некоторых растений может быть кожистой или даже жесткой. Семян в ягодах бывает от одного (виноград, смородина, брусника, черника) до нескольких. Костянка – это односемянный сочный нераскрывающийся плод с твердым эндокарпием (терн, черемуха, вишня, абрикос). У некоторых видов (миндаль) мезокарпий сухой, кожистый. Такие костянки называются сухими . Яблоко – плод, у которого мезокарпий образуется из тканей разросшегося цветоложа, а семя окружено хрящевым эндокарпием (яблоко, груша, рябина). Тыква – плод, внешний слой околоплодника которого твердый, а семена находятся в сочном мякише (дыня, тыква, арбуз). Лимон, апельсин, грейпфрут имеют плод, который называется померанцем , или гесперидием , и образуется вследствие срастания нескольких плодолистиков. Внешний сплошной слой околоплодника утолщен. В нем есть железистые образования, которые вырабатывают эфирные масла. Средний слой околоплодника белый, волокнистый, внутренний – раздельный, сочный, мясистый.

К сборным плодам принадлежит сборная семянка , характерная для клубники. На сочном разросшемся выпуклом цветоложе содержатся многочисленные мелкие семянки. Сборным плодом является также гипантий , или сборный орешек , – внутри сочного разросшегося бокаловидного цветоложа лежит много сухих плодов-орешков (шиповник). Сборная костянка у малины, ежевики – на белом сухом разросшемся выпуклом коническом цветоложе находятся сочные плоды костянки. Соплодия – это совокупность плодов одного соцветия, которые срослись околоплодниками сочными (шелковица, ананас) или сухими (свекла).

Распространение плодов и семян

Распространение плодов и семян – одна из важных приспособительных особенностей растений, приобретенная в процессе их эволюционного развития.

Анемохория (воздушными потоками) – один из самых распространенных способов расселения растений. Приспособления у растений: незначительная масса плодов и семян 9у орхидей), наличие на них волосков (у тополя, одуванчика), крылатые выросты (у ясеня, березы, клена), жизненная форма «перекати-поле».

Гидрохория (водой) – у водных, прибрежных и болотных растений (стрелолист, некоторые пальмы, осока) плоды и семена переносятся морскими течениями, реками, ручьями, дождевыми потоками. Приспособления: несмачиваемость семени водой, наличие раздутых выростов, заполненных воздухом.

Зоохория (животными) – орнитохория (птицами), заурохория (пресмыкающимися), ихтиохория (рыбами), энтомохория (насекомыми) и, мирмекохория (муравьями). Приспособления: липкие плоды и семена (у омелы, лилии), наличие прищепок в виде шипов или крючочков(у лопуха, дикой моркови), сочность, яркая окраска плодов (у черешни, рябины), питательные придатка, привлекающие муравьев (у чистотела, фиалки).

Антропохория (человеком) – выполняет одну из ведущих ролей в расселении растений на планете (сельскохозяйственная деятельность).

Автохория (самостоятельно). Приспособления: растрескивание плодов (у люпина, чины), «выстреливания» слизистой жидкости с семенами (у «бешеного» огурца), наличие длинных остистых придатков, благодаря которым плоды как будто ввинчиваются в землю (у ковыля).

Прорастание семян

Прорастанием называют переход семени из состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формированию из него проростка. Семена некоторых растений прорастают сразу или вскоре после созревания. У многих древесных пород и лесных травянистых растений оно имеет длительный период глубокого покоя и прорастает только через год, два или более после опадания. Период покоя семени очень важен для выживания растений, т.к. является механизмом, обеспечивающим прорастание только при благоприятных для дальнейшего развития растения условий. Например, у многих растений умеренной зоны прорастание стимулируется низкими зимними температурами. У одних растений смена быстро теряют всхожесть (у верб и тополя), а у других сохраняет ее на протяжении нескольких лет (у овощных культур, хлебных злаков), очень долго сохраняют всхожесть семена многих бурьянов.

Для прорастания семян необходимо оптимальное соединение температуры, влажности и свободного доступа кислорода. Большинство растений прорастает в темноте, на свету.

Оптимальная температура – для каждого вида растений характерен свой температурный оптимум, при котором прорастает семя.

Влажность – процесс прорастания начинается с поглощения семенем большого количества воды. Вода проникает через пыльцевход и семенную кожуру и обусловливает набухание семени. Одновременно с поглощением воды усиливается дыхание и активизируются ферменты, под влиянием которых начинается перевод питательных веществ в растворимое состояние. Они используются для роста зародыша.

Свободный доступ воздуха – необходим для обеспечения процесса интенсивного дыхания увлажненного семени.

Во время прорастания первым появляется зародышевый корешок, который закрепляет растение в почве и начинает самостоятельно всасывать воду и растворенные в ней минеральные вещества, необходимые для дальнейшего развития зародыша 9гетеротрофный тип питания). За счет усиленного роста и деления клеток зародыш превращается в проросток. Некоторое время он развивается, поглощая питательные вещества из эндосперма или семядолей, а затем переходит к самостоятельному питанию (автотрофный тип питания). Если во время прорастания семядоли выносятся на поверхность, то это надземный тип прорастания (у фасоли, тыквы, клена), а если остается в почве – подземный (у гороха, дуба, пшеницы).

Рост и развитие растений

Процессы роста и развития отражают наследственные особенности и всю совокупность процессов взаимодействия растительного организма с факторами среды. Они связаны между собой и обуславливают друг друга. Рост высшего многоклеточного растения состоит из процессов деления клеток, их роста и дифференциации, образования новых органов и тканей. У очень молодых растений способны расти все клетки. Позднее ростовые процессы локализуются в определенных частях тела растения и в основном в верхушках стеблей и корней – апикальный (верхушечной) тип роста, а в органах, которые растут в толщину, – еще и в цилиндрической зоне (камбий). Кроме верхушечного некоторые растения, например злаковые, имеют вставочный (интеркалярный) тип роста. Зоны этого типа роста есть над каждым узлом – местом прикрепления листьев. К неограниченному росту способны стебли и корни многих растений. Рост листа всегда ограничен: сначала растут все клетки, а затем – только основания (базальный тип роста). Рост разных частей цветка, видоизмененных листьев также ограничен.

Биологическое значение цветка, семени, плодов и их роль в жизни человека

С помощью цветов происходит половое размножение растений, и в этом заключается их основное биологическое значение. Цветки используют в медицине, пищевой промышленности, парфюмерии. Из лепестков роз и цветков лаванды, например, изготавливают эфирные масла с характерными бактерицидными свойствами. Эфирные масла многих растений используют в парфюмерии для производства разнообразной ароматической продукции. Из лепестков роз готовят варенье, добавляют их в чай. Сухие бутоны гвоздичного дерева используют как пряности. Лепестки календулы лекарственной имеют ранозаживляющие, желчегонные, бактерицидные, противовоспалительные свойства. Из них, а также из сафлора красильного и рылец шафрана изготавливают пищевые красители. Бутоны некоторых видов бананов используют в качестве овощей. У цветках образуется нектар, из которого пчелы делают мед. В медицине используют и пыльцу растений. Из софоры японской получают витамин Р (рутин).

Цветки имеют эстетическое значение, украшая дома, интерьеры офисов. Изображения некоторых цветков используют в геральдике.

Плоды в жизни растений защищают семена и обеспечивают их распространение.

Плоды и семена широко использует человек в разных отраслях производства. Они являются основными продуктами питания (хлебные, крупяные, овощные, фруктово-ягодные), широко используются в медицине (семена каштана конского, льна, плоды дынного дерева, рябины, черники, малины, дурмана), для изготовления бытовых украшений (ожерелья), предметов одежды (пуговицы), посуды, игрушек.

1. Пестик (зв - завязь, ст - столбик, рц - рыльце, плц - плацента, смч - семязачаток); 2. Тычинка (тн - тычиночная нить, св - связник, плн - пыльник, пц - пыльца, нк - нектарник, стм - стаминодий); 3. Венчик; 4. Лепесток (плл - пластинка лепестка, нгл - ноготок лепестка, ч - чашечка); 5. Подчашие; 6. Цветоложе; 7. Узлы; 8. Междоузлия; 9. Цветоножка (прц - прицветник, прцп - прицветничек)

Типы соцветий

1. Кисть; 2. Щиток; 3. Метелка; 4. Простой колос; 5. Сложный колос; 6. Початок; 7. Простой зонтик; 8. Сложный зонтик; 9. Головка; 10. Корзинка; 11. Развилина; 12. Извилина; 13. Завиток

>>Образование семян и плодов

§ 46. Образование семян и плодов

Что же происходит в семязачатке после оплодотворения? Оплодотворенная яйцеклетка делится на две клетки . Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения .

Из самой крупной клетки семязачатка, слившейся со вторым спермием, развиваются клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Эндосперм снабжает ими развивающийся зародыш.

Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. Так, после оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры и зародыша.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы, путем последовательных делений развивается зародыш , из оплодотворенной центральной клетки или клетки зачатка эндосперма развивается эндосперм .

После слияния спермия с яйцеклеткой, т. е. мужской и женской гаплоидных гамет, в оплодотворенной яйцеклетке восстанавливается диплоидное число хромосом. Первичное ядро эндосперма, являясь обычно продуктом слияния трех ядер - двух полярных и одного спермия - имеет триплоидное число хромосом . В редких случаях, когда эндосперм образуется без оплодотворения, его клетки имеют диплоидное число хромосом , а иногда и гаплоидное (представители семейства Onagraceae). Наконец, у тех растений, у которых при образовании вторичного ядра сливаются не два, а несколько ядер (3, 4, 7, 8 и даже 14), эндосперм может быть более или менее полиплоидным . После оплодотворения яйцеклетка и центральная клетка зародышевого мешка становятся способными к активному развитию. Двойное оплодотворение отсутствует у всех архегониальных растений и свойственно лишь покрытосеменным.

Во время развития зародыша и эндосперма зародышевый мешок нуждается в особенно обильном притоке питательных веществ, который осуществляется за счет извлечения их из окружающих материнских тканей, а также благодаря непосредственному потреблению зародышевым мешком тканей нуцеллуса и покровов семяпочки. Этому способствуют различного типа гаустории (присоски), развитые у многих растений. Под воздействием интенсивного обмена веществ размеры зародышевого мешка значительно увеличиваются. Наряду с этим стимулируется дальнейший рост и развитие семяпочки.

Период времени, протекающий от оплодотворения до образования зародыша и эндосперма, у разных растений неодинаков, колеблясь от 10-15 дней (у кок-сагыза, салата и др.) до нескольких недель (у злаков, хлопчатника и др.) и даже до нескольких месяцев (у черного саксаула и др.).

После двойного оплодотворения чаще всего первым делится первичное ядро эндосперма (продукт слияния вторичного - центрального ядра зародышевого мешка со спермием). Эндосперм у разных растений формируется неодинаково. Различают три основных типа развития эндосперма: ядерный , или нуклеарный , клеточный , или целлюлярный , и базальный , или тип Helobiae . В каждом из этих типов имеется ряд более или менее значительных модификаций.

Ядерный тип образования эндосперма характеризуется тем, что вслед за делением первичного ядра эндосперма не происходит немедленного образования клеточных перегородок, а возникает большее или меньшее число ядер, свободно лежащих в общей цитоплазме.

Формирование клеточных перегородок при ядерном типе развития эндосперма наступает позднее, начинаясь либо в микропилярной части зародышевого мешка, либо по всей периферии его. В редких случаях при ядерном типе эндосперма клеточные оболочки вообще не закладываются. Клеточный тип, напротив, характеризуется тем, что после первого и каждого из последующих делений ядер эндосперма немедленно появляются клеточные перегородки.

Базальный тип имеет промежуточный характер между ядерным и клеточным. Он отличается тем, что возникающая сразу после первого деления ядра эндосперма клеточная перегородка делит центральную клетку на две неравные части: большую верхнюю, или микропилярную, и маленькую нижнюю, или базальную. В микропилярной части эндосперма сначала образуется ряд свободных ядер и только позднее между ядрами появляются клеточные перегородки; в нижней же части либо образуются две клетки, либо небольшое число свободных ядер, либо делений вообще больше не происходит. Эта антиподальная часть эндосперма, или его базальный аппарат, функционирует часто как гаусторий.

Эндоспермальные гаустории формируются также при клеточном, а иногда и при ядерном типе развития эндосперма, возникая как в микропилярной, так и в халазальной и даже в латеральной части зародышевого мешка.

Гаусториями называются образования, состоящие из одно- или многоядерных клеток с густым содержимым и часто с гипертрофированными клеточными ядрами. В одних случаях гаустории состоят из нескольких более или менее разросшихся и разветвленных клеток и даже целой ткани, в других - только из одной клетки, сильно разрастающейся и дающей боковые отростки.

Наряду с эндоспермальными гаусториями в семяпочках покрытосеменных известны и другие типы гаусторий, образованных самим зародышевым мешком, антиподами, синергидами, подвеском зародыша. Гаустории весьма сильно варьируют по своему облику и строению, но роль их, по-видимому, одна и та же; они приспособлены к выполнению питательной и секреторной функции. Проникая своими отростками и боковыми ветвями глубоко в ткани семяпочки, плаценты и даже завязи, гаустории извлекают из материнского растения питательные вещества для роста и формирования зародыша. Эндоспермальные гаустории, как и гаустории любого другого типа, способствуют повышению интенсивности обмена веществ во время роста и развития зародыша, так как облегчают приток к нему питательных веществ из окружающих тканей материнского растения.

Примером гаусторий антиподального происхождения могут служить гаустории злаков. Комплекс антипод образует своеобразное подобие ткани, внедряющейся в нуцеллус. Клетки нуцеллуса, непосредственно примыкающие к клеткам антиподального комплекса, разрушаются.

При гибридизации и самоопылении перекрестников, а также под воздействием неблагоприятных внешних условий развитие эндосперма может преждевременно приостанавливаться или с самого начала происходит ненормально. Это, в свою очередь, сразу сказывается на формировании зародыша и приводит к образованию щуплых семян с недоразвитым зародышем.

В сформированном виде эндосперм зрелого семени (тех растений, у которых он сохраняется) представлен тканью, состоящей из более или менее крупных клеток, заполненных различными питательными веществами - крахмалом, маслом, сахарами, белком и т. д. Кроме того, в клетках эндосперма могут присутствовать дубильные вещества, алкалоиды, кристаллы оксалата кальция и т. д. Оболочки эндоспермальных клеток обычно тонкие, целлюлозные. У некоторых растений, у которых основное запасное вещество откладывается в оболочках, последние значительно утолщаются.

По своей консистенции эндосперм у одних растений более или менее жидкий или студенистый, у других - в той или иной степени твердый или даже роговой. Эндосперм бывает либо бесцветным, либо различно пигментированным.

В дальнейшем эндосперм претерпевает различные превращения. У одних растений он полностью ассимилируется зародышем в процессе развития последнего и в зрелом семени или отсутствует полностью, или представлен одним-двумя слоями клеток. К таким растениям принадлежат бобовые, тыквенные, сложноцветные и другие. В этих случаях запасные питательные вещества, необходимые для прорастания зародыша, накапливаются в клетках семядолей самого зародыша, и последний заполняет собой почти весь объем семени.

У других растений эндосперм сохраняется до созревания семени и потребляется зародышем лишь при его прорастании (злаковые, ситниковые, магнолиевые и др.). В этих случаях зародыши малы по объему, а основную часть семени занимает эндосперм. Между этими крайними примерами существует, конечно, много переходных форм, среди которых встречаются и такие, у которых объемы эндосперма и зародыша в зрелом семени одинаковые.

У некоторых растений (например, из семейства гвоздичных, перечноцветных) запасные вещества откладываются в нуцеллусе. Подобного рода запасная ткань называется периспермом .

Оплодотворенная яйцеклетка, или зигота, может делиться одновременно с делением первичного ядра эндосперма, но, как правило, зигота делится несколько позже (иногда значительно позже) - лишь после образования нескольких, а в некоторых случаях большого числа ядер или клеток эндосперма. Во время созревания зиготы она сама и ее ядро значительно увеличиваются в размерах, вакуоля постепенно исчезает, и вся клетка заполняется более или менее густым содержимым, концентрирующимся главным образом в апикальной ее части. По окончании периода созревания зигота начинает делиться, давая начало зародышу.

Имеется несколько классификаций типов развития зародыша, в основе которых лежат следующие признаки: способ заложения первой перегородки, делящей зиготу на две клетки, направления перегородок при последующих делениях, а также участие тех или иных клеток начинающего развиваться зародыша в формировании его органов.

При развитии зиготы покрытосеменного растения возникает клеточное тело, которое обычно уже на начальных фазах своего развития расчленено на базальную часть - подвесок, или суспензор, и терминальную - тело зародыша. Независимо от способа заложения клеточных перегородок зародыши покрытосеменных растений на самых ранних стадиях внешне довольно единообразны и являются радиально симметричными. В этот период нет различий даже между зародышами двудольных и однодольных растений, эти различия появляются позже. У двудольных растений тело зародыша постепенно принимает форму шара, который в дальнейшем несколько уплощается, после чего происходит дифференциация на семядоли и осевую часть. Через такой зародыш можно теперь провести только две плоскости симметрии.

При развитии зародыша однодольных растений шарообразная стадия отсутствует, а зародыш из радиально симметричного становится билатерально симметричным, т. е. через него можно провести лишь одну плоскость симметрии. В некоторых случаях, например у злаков, это объясняется тем, что здесь очень рано нарушается равномерность ритма деления клеток зародыша- на вентральной его стороне деления задерживаются, в то время как на противоположной дорзальной стороне и в апикальной части зародыша они протекают интенсивно. В результате зародыш изгибается, а это в свою очередь обусловливает иной по сравнению с двудольными характер заложения органов. Единственная семядоля закладывается терминально, а точка роста занимает боковое положение. В других случаях не исключены и другие пути, приводящие к становлению своеобразного зародыша однодольных.

Несколько особняком в отношении формирования зародыша среди покрытосеменных растений стоит семейство Леоновых. У его представителей деление зиготы и последующие деления производных ядер не сопровождаются заложением клеточных перегородок. В результате образуется предзародышевая ценоцитная структура , очень сходная с тем, что имеет место у голосеменных растений. Лишь позже между ядрами такого ценоцита закладываются перегородки и возникают меристематические очаги, дающие начало зародышам. Рост и дифференциация зародыша происходят в процессе активного обмена веществ, осуществляющегося между ним и окружающей его средой. Выше уже говорилось о том, что этому способствуют различного рода гаусториальные образования, формируемые различными структурами зародышевого мешка, в первую очередь эндоспермом. Такого рода гаусториальные функции свойственны также и самому зародышу, в частности его подвеску. При помощи подвеска зародыш продвигается в ткань эндосперма и получает наиболее благоприятные возможности для его использования; при помощи подвеска зародыш может получать питательные вещества и непосредственно из материнских тканей. Облегчая поступление к зародышу питательных веществ из окружающих его тканей семяпочки, подвесок способствует повышению интенсивности обмена веществ на ранних стадиях роста и развития зародыша.

Подвески зародышей бывают одноклеточными и многоклеточными, клетки в них могут быть одноядерными или многоядерными. В некоторых случаях подвесок сильно разрастается и разветвляется, образуя подвесочный гаусторий. Иногда же подвесок совершенно не развивается или развивается крайне слабо.

59 ..

8. СЕМЯ, ПЛОД, СОПЛОДИЕ

СЕМЯ. Если низшие и многие высшие растения размножаются спорами, не имеющими многоклеточных покровов, то семенные растения размножаются семенами.

_____________________________________

Только у харовых водорослей развивающаяся зигота (спора) окружена несколькими спирально окружающими ее вегетативными покровными клетками архегония. В таком состоянии это растение переживает период покоя и может эффективно расселяться.
_______________________________________

Семя - орган полового размножения и расселения семенных растений, обычно развивающийся из оплодотворенного семязачатка.

У голосеменных семена развиваются прямо на поверхности макроспорофилла (на семенной чешуе), а у покрытосеменных семена заключены в полость плода. В отличие от споры - единицы расселения споровых растений - семя обладает рядом особенностей, возникших в результате прогрессивной эволюции. Прежде всего семя представляет собой многоклеточную структуру, объединяющую запасающую ткань, зачаточное дочернее растение (зародыш) и специальный защитный покров. Этим семя существенно отличается от споры, где все необходимое для развития будущего растения-гаметофита содержится в единственной клетке.

По своей физиологии спора и семя также существенно различаются. Спора прорастает немедленно при поступлении в клетку влаги. Многие семена имеют различной длительности период физиологического покоя, в течение которого они не способны к активной жизнедеятельности и образованию проростка. Иными словами, семена как единицы расселения растений во всех отношениях значительно более надежны и универсальны, чем споры.

Рис. 105 Семена с эндоспермом, окружающим зародыш,- А (мак-Papaver somniferum); с эндоспермом, примыкающим к зародышу,- Б (пшеница-Trificum aestivum); с запасными веществами, отложенными в семядолях зародыша,- В (горох - Pisum sativum); с эндоспермом, окружающим зародыш, и мощным периспермом - Г (перец - Piper nigrum); с периспермом:- Д (куколь - Agro-stemma gjfhago):
1 - семенная кожура, 2 - эндосперм. Части зародыша: 3 - корешок, 4 - стебелек, 5-почечка, 6 - семядоли, 7 - околоплодник, 8-перисперм

Развитие семени начинается с того, что зигота, располагающаяся в семязачатке, вытягивается в длину и делится поперек перегородкой. Одна из. клеток образует так называемый подвесок, или суспензор, другая -_ собственно зародыш. Подвесок содействует питанию зародыша, погружая его в эндосперм, а нередко приобретает свойства гаустория - присоски. Вторая клетка многократно митотически делится и в конечном итоге образует зародыш.

У голосеменных эндосперм гаплоидный и образуется тканями женского гаметофита. У покрытосеменных начало эндосперму дает триплоидное ядро, образовавшееся в результате слияния диплоидного вторичного ядра зародышевого мешка и одного из спермиев. Деление этого ядра дает всю массу питательной ткани - эндосперма. Степень развития эндосперма у разных таксонов неодинакова. Как правило, чем примитивнее в эволюционном отношении систематическая группа, тем лучше развит у нее эндосперм. Редукция эндосперма обычно связана с увеличением относительных размеров зародыша. С увеличением его размеров запасные вещества обычно накапливаются в самом зародыше (рис. 105).

В процессе развития женского гаметофита, а затем зародыша и эндосперма мегаспорангий, т. е. нуцеллус семязачатка, обычно разрушается, а его запасные вещества используются. Однако у некоторых таксонов эта ткань частично сохраняется, превращаясь в питательную ткань, физиологически аналогичную эндосперму. Она носит название перисперма и отмечена для семян представителей семейств перцевых, гвоздичных и ряда других.

Основные структурные части зрелого семени: семенная кожура, питательная (запасающая) ткань и зародыш.

Семенная кожура. Семенная кожура, или спермодерма, формируется главным образом за счет интегументов семязачатка, реже - за счет разрастания тканей халазы. У большинства растений семенная кожура плотно окружает семя и служит основным защитным покровом, препятствующим его иссушению и преждевременному насыщению влагой. Структурные особенности семенной кожуры связаны со способами распространения и прорастания семян. Они имеют большое значение для систематики. У семян, развивающихся во вскрывающихся плодах, в семейной кожуре часто образуется защитный слой из склерифицированных клеток. Иногда наружный слой кожуры становится мясистым и сочным (саркотеста), что привлекает птиц и млекопитающих и способствует распространению семян.

Рис. 106 Семя фасоли Phaseolus vulgarfs (А - общий вид, Б - зародыш): 1 - след халазы, 2 - след микропиле, 3-рубчик, 4 - семенной шов, 5 - семенная кожура (спермодерма), 6 - почечка, 7 - семя

На поверхности семени обычно хорошо заметен рубчик - след, остающийся на месте прикрепления семени к фуникулусу (рис. 106). Морфологические особенности рубчика - форма, размеры, окраска и т. д.- имеют большое значение в систематике растений, а также

Широко используются в семеноведении при характеристике и определении семян.

Канал, или углубление в семенной кожуре, являющееся остатком микропиле семязачатка, называется микропилярным следом, остаток халазы иа противоположном конце семени именуется халазалъным следом. Через микропилярный след при прорастании семени выходит корешок. Помимо рубчика, микропилярного и халазального следов на семенной кожуре обычно можно заметить особое утолщение, называемое ребром семени или его швом. Шов возникает в той части фуникулуса, которая у некоторых типов семязачатков сливается с иктегументом.

Многим семенам цветковых растений свойственно особое образование, имеющее вид мясистых наростов, пленок или бахромы. Оно Развивается в различных частях семени и получило название присемянника или ариллуса. Природа присемянника различна. Иногда он возникает в результате разрастания тканей фуникулуса, обрастает семя частично или полностью, плотно прилегая к семенной кожуре, но не срастается с нею. В иных случаях ариллус - производное наружного интегумента семязачатка. Присемянники, располагающиеся близ микропилярного следа семени, известны под названием карункулы. Присемянники большей частью ярко окрашены и содержат сахара, жиры и белки. Эти придатки часто привлекают определенных животных, обычно птиц или муравьев, которые способствуют распространению семян и расселению растений.

Питательные ткани. Питательной тканью в семенах могут быть эндосперм и перисперм. Чаще в семенах встречается эндосперм, реже перисперм, еще реже - обе питательные ткани одновременно. У некоторых таксонов специальные питательные ткани полностью отсутствуют и тогда запасные вещества откладываются непосредственно в зародыше.

Консистенция питательной ткани различна: твердая, жидкая, слизистая и т. п. Твердый, но снабженный глубокими складками и бороздами эндосперм называется руминированным. Чаще всего в питательной ткани накапливаются углеводы в виде зерен вторичного крахмала, реже липиды в виде капелек жирного масла. Кроме того, в семенах всегда имеются запасные белки, что особенно важно при прорастании, и фосфорное соединение фитин, которому приписывают роль стимулятора в метаболических процессах, совершающихся при прорастании.

В зависимости от химического состава преобладающих запасных веществ семена разделяют на крахмалистые (пшеница, кукуруза, рис и многие другие злаки), масличные (подсолнечник, лен, арахис, соя) и белковые (большинство бобовых).

Зародыш. Зародыш обычно образуется из оплодотворенной яйцеклетки и представляет собой зачаток новой особи. Зародыш - это миниатюрный спорофит. Процесс формирования зародыша (эмбриогенез) сложен и подразделяется на несколько периодов. Этот процесс имеет свои особенности. Семена большинства растений заключают один зародыш. Он чаще всего бесцветен, реже окрашен и тогда содержит хлорофилл. Степень морфологической расчлененности зародыша различна у разных систематических групп. Зародыш в значительной мере составлен из меристематических клеток. Для наиболее примитивных таксонов характерен так называемый недоразвитый зародыш. Он очень маленький, точечный и формируется поздно, за период прорастания семени. У эволюционно более продвинутых групп зародыш хорошо развит, в его частях могут откладываться питательные вещества, а специальные питательные ткани (эндосперм и перисперм) при этом редуцируются или полностью исчезают. У большинства цветковых растений ось зародыша состоит из зародышевых корешка и стебелька. К верхней части стебелька прикрепляются семядоли. Часть стебелька, располагающаяся ниже семядолей, называется гипокотилем, выше эпикотилем (см. рис. 51). Верхушка стебелька завершается почечкой, или плюмулой, зачатком главного побега растения. В семени корешок всегда направлен к следу микропиле. Из него образуется главный корень нового растения. У части семян гипокотиль и эпикотиль при прорастании способны удлиняться и выносить семядоли на поверхность. Число семядолей различно. У двудольных их обычно две, очень редко три или четыре, у однодольных только одна, у голосеменных их чаще всего несколько (от 2 до 15). Семядоли - первые листья растения, развивающиеся в семени на еще не дифференцированном зародыше-. Считается, что односемядольный-зародыш произошел от двусемядольного в процессе эволюции. При надземном прорастании семядоли зеленеют и способны к фотосинтезу, а при подземном служат главным образом хранилищем питательных веществ, например у лещины или дуба. В других случаях семядоли (у злаков) выполняют роль гаустория, поглощающего питательные вещества эндосперма и передающего их в надземную часть проростка.

Физиология семени и его прорастание. Рост семени обычно заканчивается незадолго до завершения его полного физиологического развития. Несколько позднее прекращается приток питательных веществ и снижается активность растительных гормонов. По мере того как активность гормонов и ферментов снижается до минимума, влажность семян падает. Покровы семени претерпевают существенные изменения: их ткани частично отмирают, уплотняются и нередко одревесневают. Такие зрелые семена способны переносить неблагоприятные условия среды и могут длительно (иногда до нескольких десятков лет) сохранять способность к прорастанию. Такие зрелые семена находятся в физиологическом покое, в этом состоянии происходят метаболические процессы, дыхание, иногда «дозревание» зародыша, но способность к набуханию при поступлении влаги и прорастанию часто заторможена.

Степень глубины физиологического покоя и его длительность неодинаковы. Семена выводятся из состояния покоя различным образом. Некоторые семена, особенно однолетних растений, легко набухают и прорастают уже под влиянием увлажнения. Для прорастания других и нормального развития проростка обязательна холодная стратификация, т. е. длительное выдерживание их при пониженной температуре, во влажной среде и в условиях хорошей аэрации. Наконец, существует еще одна группа так называемых «твердосеменных», семенная кожура которых в силу ее структурных особенностей водонепроницаема. Такие семена прорастают только после скарификации - искусственного нарушения целостности кожуры с помощью надцарапываиия, перетирания с песком, ошпаривания кипятком и т. д. В природе такие семена набухают и прорастают обычно под влиянием резкой смены температурных режимов, способствующих нарушению целостности оболочки.

Прорастанием семян называют их переход от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формированию из него проростка. Прорастание начинается при оптимальном для каждого вида сочетании влажности и температуры среды, при свободном доступе кислорода.

Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и морфофизиологическими процессами. При поступлении воды в семенах резко усиливается процесс дыхания, активизируются ферменты, запасные вещества переходят в легкоусвояемую, подвижную форму, образуются полирибосомы и начинается синтез белка и других веществ. Рост зародыша обычно начинается с прорыва покровов удлиняющимися зародышевым корнем и гипокотилем в области микропилярного следа. После появления корня почечка развивается в побег, на котором развертываются настоящие листья (см. рис. 51). В практике сельского хозяйства жизнеспособность и качество семян характеризуются всхожестью, т. е. процентом семян, давших нормальные проростки в оптимальных для них условиях за определенный срок. Для полевых культур этот срок равен 6-10 суткам, для древесных - до 2 месяцев.