· накопление питательных веществ;
· расселение растения (ветер, животные, насекомые и др.).
Покой семян — широко распространенное явление, которое можно рассматривать как важное приспособительное свойство, выработавшееся у цветковых растений в процессе эволюции.
Период покоя для семян разных видов различен (от нескольких дней до нескольких лет, в отдельных случаях до тысяч лет).
Различают искусственные способы сокращения периода покоя:
· стратификация — выдерживание семян, которые долго не прорастают, во влажном песке при низкой температуре;
· скарификация — механическое повреждение кожуры семени с целью получения доступа к зародышу.
Семена имеют следующий химический состав:
· углеводы — представлены двумя типами крахмальных зерен: крупными — пластидного и мелкими — хондриосомного крахмала;
· белки — представлены преимущественно группами эластичных и растяжимых белков;
· жиры — представлены группой масел, содержащихся как в эндосперме, подобно белкам и углеводам, так и в самом зародыше.
Кроме того, в семени содержатся зольные элементы, клетчатка, витамины, ферменты, основная задача которых — перевод запасных веществ в легкоусвояемую зародышем форму.
Плод
Плод — это орган размножения покрытосеменных, заключающий семена и развивающийся из одного цветка. Плод представляет собой конечный этап развития репродуктивных органов цветковых растений. В образовании некоторых плодов принимают участие не только завязь, но и разросшиеся отдельные части цветка — цветоложе, или околоцветник, чашечка, венчик и т. д.
Плод состоит из одного или нескольких семян, развившихся в результате оплодотворения; околоплодника, формирующегося из стенок завязи или других частей цветка (цветоложа) при созревании плода.
Околоплодник включает в себя:
· внеплодник — тонкий наружный слой в виде окрашенной кожицы;
· межплодник — средний слой, мясистый у сочных плодов, менее выраженный у сухих;
· внутриплодник — внутренний слой, обычно тонкий и слизистый, способный у некоторых плодов превращаться в каменистую ткань, образующую косточку.
Плоды классифицируются следующим образом.
По характеру образования:
1. настоящие плоды образованы только из завязи;
2. ложные плоды образованы из завязи и других частей цветка;
3. сборные плоды образованы из нескольких пестиков одного соцветия.
По строению:
1. сухие нераскрывающиеся (содержат только одно семя) — орех, семянка, зерновка, крылатка;
2. сухие раскрывающиеся (многосеменные) — листовка, боб, коробочка, стручок;
3. сочные плоды — ягода, ягодоподобные плоды, костянка;
4. сочные соплодия (шелковица, ананас, свекла).
Плоды выполняют следующие функции:
· формирование находящихся внутри семян;
· защита семян от внешних воздействий;
· распространение семян (только для вскрывающихся плодов).
Классификация плодов
| Простые плоды | Сборные плоды | |||
| с сухим околоплодником | с сочным околоплодником | |||
| Многосеменные коробочкообразные | Односеменные ореховидные | Многосеменные ягодовидные | Односемянные костянковидные | |
| Боб — семена лежат на двух раскрывающихся створках (горох, фасоль) Стручок — семена лежат на краях перегородки, раскрывается двумя створками (капуста, скрепка) Коробочка — семена высыпаются из щелей, отверстий (мак, тюльпан) | Семянка — околоплодник кожистый, семя лежит свободно (подсолнечник) Зерновка — Околоплодник кожистый, срастается с кожурой семени (пшеница, кукуруза) Орех — околоплодник деревянистый, семя лежит свободно (лещина, фундук) | Ягода — семена лежат внутри сочной мякоти плода (помидор, виноград, ландыш) Яблоко — семена лежат в пленчатых сухих камерах, мякоть плода образована сросшимися завязью и цветочной трубкой (яблоня, груша) Тыквина — семена лежат в сочной мякоти плода, наружный слой околоплодника деревянистый (арбуз, тыква) Померанец — многосемянный, многогнездный плод, образуется из пестика, который состоит из нескольких плодолистиков. Наружный слой околоплодника кожистый, плотный, с большим числом железок, заполненных эфирным маслом. Средний слой белый, губчатый; внутренний — пленчатый, с многочисленными волосками (лимон, апельсин) Цинородия — многоорешек в вогнутом, бокаловидной формы околоплоднике, разросшемся при созревании | Костянка — снаружи плод покрыт кожицей, в средней части плода сочная мякоть, внутренний слой одеревеневший, образует косточку, семя лежит свободно (вишня, абрикос, черемуха) | Многоорешек — на одном общем цветоложе расположено много мелких сухих плодиков-орешков (лютик, ветреница) Многокостянка — у малины и ежевики Земляничина — особый тип многоорешкового плода. Сильно разрастается цветоложе, оно становится мясистым, сочным. На поверхности его в большом количестве расположены сухие коричневые плодики-орешки |
Распространение плодов и семян
| Тип распространения | Особенности строения | Представители |
| Анемохория (воздушными течениями) | Мелкие и легкие семена, крылатые выросты; способность растений после созревания плодов обламываться ветром | Тополь, береза, осина, клен, одуванчик, перекати-поле |
| Гидрохория (водой) | Воздушные полости, выросты | Кувшинка, кубышка, рдест |
| Зоохория (животными) | Колючки, крючки, шипики, клейкие выделения | Лопух, василек, череда |
| Орнитохория (птицами) | Мясистый яркий сочный околоплодник, устойчивый к перевариванию эндокарпий | Рябина, черемуха |
| Инсектохория (насекомыми) | Семена богаты маслами | Фиалки, чистотел, ежевика |
| Разбрасывание семян при раскрытии плода | Избыточное давление внутри плода, механические толчки за счет упругости оболочки | Акация, люпин |
Отдел Голосеменные
К голосеменным относятся около 700 видов деревьев и кустарников, размножающихся семенами; травянистые растения среди них неизвестны. Возникли в палеозое от разноспоровых папоротников, позже вымерших. Современные виды распространены по всему земному шару.
В состав отдела входят несколько классов (саговниковые, гнетовые, гинкговые и хвойные), из которых наиболее распространен класс хвойных (550 видов).
Характерные особенности:
В цикле развития голосеменных полностью преобладает спорофит (2n). Мужской гаметофит — пыльцевое зерно (микрогаметофит) и женский гаметофит — два архегония с яйцеклетками (мега-гаметофит) развиваются в спорангиях на специальных спороносных побегах — мужских и женских шишках. Вода для оплодотворения не нужна.
Спермии проникают к яйцеклеткам при помощи пыльцевой трубки, развивающейся при прорастании пыльцы. Пыльца переносится ветром. В результате оплодотворения развивается семя с семенной кожурой, зародышем и эндоспермом (n), находящимся открыто на чешуях женских шишек.
Значение голосеменных в природе и жизни человека велико. Хвойные слагают древесный ярус лесов умеренной зоны. Они являются поставщиками кислорода и органических веществ, средой обитания животных и их пищей, очищают воздух, участвуют в круговороте воды и других веществ.
Человек использует хвойные породы деревьев как топливо, строительные материалы (вагоностроение, кораблестроение, авиация, домостроение, изготовление музыкальных инструментов и т. д.), для изготовления лекарственных препаратов (сосновые почки, пихтовое масло, хвоя и т. д.). В химической промышленности из них получают смолы и эфирные масла. Они являются декоративными и полезащитными растениями, семена хвойных человек использует в пищу.
Отдел Цветковые растения
Распространены цветковые растения повсеместно. В настоящее время они преобладают в растительном покрове Земли.
Характерные особенности:
В цикле развития цветковых полностью преобладает спорофит (2n). Из микроспор в пыльниках тычинок развивается мужской гаметофит — пыльцевое зерно, состоящее из вегетативной клетки и двух спермиев. Из мегаспоры в семязачатке (семяпочке) развивается женский гаметофит — зародышевый мешок. Оплодотворение двойное. Оба спермия сливаются с клетками женского гаметофита. Образующееся в результате оплодотворения семя содержит зародыш с одной или двумя семядолями, семенную кожуру и эндосперм. Семя формируется внутри плода, образующегося из завязи цветка или других его частей.