Jopa koulussa kasvitieteen kurssilla (luokka 6), siemenen rakenne oli melko yksinkertainen ja mieleenpainuva aihe. Itse asiassa tämä kasvin generatiivinen elin syntyi pitkän evoluutioprosessin seurauksena, ja sillä on monimutkainen ja ainutlaatuinen rakenne. Artikkelissamme tarkastelemme sen rakenneosien ominaisuuksia, kaksisirkkaisen siemenen rakennetta ja määritämme myös kasvien siementen biologisen roolin.
Siemenen ilmestyminen evoluutioprosessissa
Kasvit eivät aina pystyneet muodostamaan siemeniä. Tiedetään, että elämä syntyi vedessä ja levät olivat ensimmäisiä kasveja. Niillä oli primitiivinen rakenne ja ne lisääntyivät vegetatiivisesti - talluksen osilla ja erikoistuneiden liikkuvien solujen avulla - zoosporit. Rhinofyytit laskeutuivat ensimmäisinä maalle. Ne, kuten heidän tulevat seuraajansa - korkeammat itiökasvit, lisääntyivät itiöiden avulla. Mutta vesi oli välttämätöntä näiden erikoistuneiden solujen kehittymiselle. Siksi ympäristöolosuhteiden muuttuessa myös niiden määrä väheni.
Seuraava evoluution vaihe oli siemenen ilmestyminen. Tämä oli v altava edistysaskel monien lajien sopeutumisessa ja leviämisessäkasvit. Siemenen ulkoinen ja sisäinen rakenne määrää alkion luotettavan suojan, jota ympäröi vesi ja ravinteet. Tämä tarkoittaa, että ne lisäävät planeetan kasviston elinkelpoisuutta ja lajien monimuotoisuutta.
Siementen muodostusprosessi
Katsotaanpa tätä prosessia kasviryhmän esimerkillä, joka on hallitseva nykymaailmassa. Nämä ovat Angiosperms-osaston edustajia. Ne kaikki muodostavat kukan - tärkeimmän generatiivisen elimen. Sen emessä on muna ja heteiden ponnet sisältävät siittiöitä. Pölytysprosessin jälkeen, ts. siitepölyn siirtyminen heteiden ponnesta emen leimaamiseen, siittiöt liikkuvat ituputkea pitkin heteen munasarjaan, jossa tapahtuu sukusolujen fuusioprosessi - hedelmöitys. Tämän seurauksena muodostuu alkio. Kun toinen siittiö fuusioituu keskeisen sukusolun kanssa, muodostuu vararavinne. Sitä kutsutaan myös endospermiksi. Siemenen rakenteen täydentää vahva ulkokuori. Tällainen rakenne on tulevaisuuden kasviorganismin kehityksen perusta.
Siementen ulkoinen rakenne
Kuten jo mainittiin, siemenen ulkopinta on peitetty kuorella. Se on tarpeeksi tiheä suojaamaan sisällä olevaa alkiota mekaanisilta vaurioilta, lämpötilan muutoksilta ja haitallisten mikro-organismien tunkeutumiselta. Mutta siementen väri vaihtelee suuresti: mustasta kirkkaan punaiseen. Tämä siemenen rakenne on helppo selittää. Joissakin kasveissa väri toimii naamiointina. Esimerkiksi, jotta linnut eivät näe niitä maassa istutuksen jälkeen. Muut kasvit sen sijaansopeutunut eri eläinten siementen levittämiseen. Yhdessä sulamattomien ruokajäämien kanssa ne erittävät niitä kauas emokasvin elinympäristön ulkopuolelle.
Siemenen sisäinen rakenne
Siemenen pääosa on alkio. Tämä on tulevaisuuden organismi. Siksi se koostuu samoista osista kuin aikuinen kasvi. Nämä ovat itujuuri, varsi, lehti ja silmu. Eri kasvien siementen rakenne voi vaihdella merkittävästi. Useimmissa niistä endospermiin kertyy vararavinteita. Tämä on kuori, joka ympäröi alkiota ympärillä, suojaa ja ravitsee sitä koko yksilön kehityksen ajan. Mutta on tapauksia, joissa siemenen kypsymis- ja itämisprosessin aikana se kuluttaa kokonaan endospermin aineet. Sitten ne kerääntyvät pääasiassa alkion meheviin osiin. Niitä kutsutaan sirkkalehtiksi. Tällainen rakenne on tyypillinen esimerkiksi kurpitsalle tai papuille. Mutta paimenen kukkarossa aineiden tarjonta on keskittynyt alkionjuuren kudokseen. Myös erilaisten systemaattisten kasviryhmien siemenet eroavat toisistaan.
Siementen siementen ominaisuudet
Tämän organismiryhmän siementen ulkoiselle ja sisäiselle rakenteelle on ominaista se, että alkion muodostumis- ja kehitysprosessi tapahtuu siemenkuoren pinnalla. Pääosien lisäksi sinisiementen siemenissä on pterygoidinen kalvomainen uloskasvu. Se auttaa levittämään näiden kasvien siemeniä tuulen avulla.
Lisääyksi gymnospermin siementen ominaisuus on niiden muodostumisen kesto. Niiden elinkelpoisuuden saavuttaminen kestää neljästä kuukaudesta kolmeen vuoteen. Siementen kypsymisprosessi tapahtuu käpyissä. Se ei ole hedelmä ollenkaan. Ne ovat erikoistuneita muunnelmia pakosta. Joitakin havupuiden siemeniä voidaan säilyttää käpyissä vuosikymmeniä. Koko tämän ajan ne säilyttävät elinkelpoisuutensa. Jotta siemenet putoavat maahan, käpyn suomu avautuu itsestään. Tuuli kerää ne ja kantaa niitä joskus pitkiä matkoja. Jos käpyt ovat pehmeitä, ulkoisesti pähkinöitä muistuttavia, ne eivät avaudu itse, vaan lintujen avulla. Erityisesti tykkään herkutella siemenillä, erityyppisillä jaysillä. Tämä edistää myös Gymnosperms-osaston edustajien uudelleensijoittamista.
Juuri tämän systemaattisen yksikön nimi osoittaa, että tulevan kasvin alkio on huonosti suojattu. Itse asiassa endospermin läsnäolo takaa vain siemenen kehityksen. Mutta monien kasvien käpyt avautuvat haitallisten kehitysolosuhteiden aikana. Maan pinnalle tulleet siemenet altistuvat alhaisille lämpötiloille ja kosteuden puutteelle, joten kaikki eivät itä ja synnytä uutta kasvia.
Kukkivien kasvien siementen ominaisuudet
Kukkasiemenisiin verrattuna kukintaosaston edustajilla on useita merkittäviä etuja. Niiden siementen muodostuminen tapahtuu kukkien munasarjassa. Tämä on emen laajin osa ja synnyttää hedelmän. Tämän seurauksena siemenet kehittyvät niiden sisällä. Ne on ympyröity kolmella siemenkerroksella, jotka eroavat ominaisuuksiltaan jatoimintoja. Harkitse niiden rakennetta käyttämällä esimerkkiä luumupuusta. Nahkainen ulkokerros suojaa mekaanisilta vaurioilta ja varmistaa eheyden. Medium on mehukas ja lihainen. Se ravitsee ja antaa alkiolle tarvittavaa kosteutta. Sisäinen luutunut kerros on lisäsuoja. Tämän seurauksena siemenillä on kaikki tarvittavat edellytykset kehitykseen ja itämiseen myös epäsuotuisissa olosuhteissa.
Monocot Seeds
Yksisirkkaisen siemenen rakenne on erittäin helppo määrittää. Niiden alkio koostuu vain yhdestä sirkkalehtestä. Näitä osia kutsutaan myös alkiokerroksiksi. Kaikki vilja-, sipuli- ja liljaperheiden kasvit ovat yksisirkkaisia. Jos ität maissin tai vehnän siemeniä, jokaisesta jyvästä muodostuu pian yksi lehtinen maan pinnalle. Tämä on sirkkalehtiä. Oletko kokeillut jakaa riisinjyvän useaan osaan? Luonnollisesti tämä on mahdotonta. Tämä johtuu siitä, että sen alkion muodostaa yksi sirkkalehti.
Dicot Seeds
Rosaceae-, Solanaceae-, Asteraceae-, palkokasvien, kaalin ja monien muiden perheiden siemenet ovat rakenteeltaan hieman erilaisia. Jo nimen perusteella on helppo arvata, että heidän alkioidensa koostuu kahdesta sirkkalehdestä. Tämä on tärkein systemaattinen ominaisuus. Kaksisirkkaisten kasvien siementen rakenne on helppo nähdä paljaalla silmällä. Esimerkiksi auringonkukansiemenet jaetaan helposti kahteen yhtä suureen osaan. Tämä on sen alkion sirkkalehti. Kaksisirkkaisen siemenen rakenne näkyy myös nuorista taimista. Yritä idättää tavallisten papujen siemeniä kotona. Ja näet kaksi karppia ilmestyvän maan yläpuolelle.
Siementen itämisen edellytykset
Kaksisirkkaisten kasvien siementen sekä tämän villieläinten v altakunnan muiden systemaattisten yksiköiden edustajien rakenne määrittää kaikkien alkion kehittymiseen tarvittavien aineiden läsnäolon. Mutta muut olosuhteet ovat välttämättömiä itämiselle. Jokaiselle kasville ne ovat täysin erilaisia. Ensinnäkin se on tietty ilman lämpötila. Lämpöä rakastaville kasveille tämä on +10 celsiusastetta. Mutta talvivehnä alkaa kehittyä jo +1:ssä. Myös vettä tarvitaan. Sen ansiosta vilja turpoaa, mikä nopeuttaa hengitys- ja aineenvaihduntaprosesseja. Ravinteet muunnetaan muotoon, jossa sikiö voi imeytyä ne. Ilman ja riittävän auringonvalon läsnäolo ovat kaksi lisäedellytystä siemenen itämiselle ja koko kasvin kehitykselle, koska fotosynteesi on mahdotonta ilman niitä.
Siemenet ja hedelmät
Jokainen hedelmä sisältää siemeniä. Korkeampien kasvien siementen rakenne on lähes identtinen. Mutta hedelmät ovat monipuolisempia. Jaa kuivat ja mehukkaat hedelmät. Ne eroavat siemenen ympärillä olevien kerrosten rakenteesta. Mehikasveissa yksi perikarpin kerroksista on välttämättä mehevä. Luumu, persikka, omena, vadelma, mansikka… Näitä herkkuja rakastavat kaikki juuri siksi, että ne ovat mehukkaita ja makeita. Kuivien hedelmien siemenkalvo on nahkea tai luutunut. Sen kerrokset sulautuvat yleensä yhdeksi,suojaa siemeniä luotettavasti sisällä. Unikkolaatikolla, sinappipalalla, vehnänjyvällä on juuri sellainen rakenne.
Siementen biologinen rooli
Useimmat planeetan kasveista käyttävät siemeniä lisääntymiseen. Nykyaikaisten kasvien siementen rakenne on pitkän evoluution tulos. Nämä generatiiviset elimet sisältävät alkion ja aineita, jotka takaavat sen kasvun ja kehityksen myös epäsuotuisissa olosuhteissa. Siemenillä on kyky levitä, mikä lisää niiden selviytymis- ja asettumismahdollisuuksia.
Siemen on siis lannoitusprosessin tulos. Se on rakenne, joka koostuu alkiosta, vara-aineista ja suojaavasta kuoresta. Kaikki sen elementit suorittavat tiettyjä tehtäviä, minkä ansiosta siemenkasvien ryhmä on ottanut hallitsevan aseman planeetalla.
