Kasvimaailmassa voidaan erottaa kaksi lisääntymismuotoa: aseksuaalinen ja seksuaalinen. Ensimmäinen tyyppi sisältää sellaiset perinnöllisen tiedon välittämismenetelmät, kuten suora solujakautuminen, vegetatiivinen - somaattisten solujen ryhmän avulla ja lisääntyminen erikoistuneiden haploidisten solujen - itiöiden avulla. Toinen, edistyneempi muoto on sukupuolinen lisääntyminen, mikä johtaa siementen muodostumiseen. Sitä esiintyy voimisiemenisten ja kukkivien kasvien, joita kutsutaan myös koppisiementen, elinkaaressa. Tässä työssä tarkastellaan pavun siemenen ulkoista rakennetta, selvitetään sen itämiseen tarvittavat olosuhteet ja selvitetään myös, mitä etuja siementen lisääntymiseen kykenevillä kasveilla on.
Mistä ja miten siemenet muodostuvat?
Pavut ovat palkokasvien perheen lämpöä rakastava yksivuotinen sato, sillä on muodoltaan tyypillisiä kukkia, jotka muistuttavatpurjevene tai perhonen, joka istuu siivet taitettuina. Kukan sisällä, sen erityisessä osassa, nimeltään emi, on siemennalkio, joka piilotti alkiopussin kuoriensa alle. Se sisältää munan ja diploidisen rakenteen, jota kutsutaan keskussoluksi. Niitä hedelmöittää peräkkäin kaksi siittiötä, minkä seurauksena pavun siemen ilmestyy. Siinä on alkio, orgaanisten yhdisteiden tarjonta kasvua ja kehitystä varten, kaksi sirkkalehteä ja sisäosa, jota kutsutaan siemenkuoreksi.
Mitä ovat kaksisirkkaiset siemenet
Kaikki kukkivat kasvit, joissa on kaksi sirkkalehteä, muodostavat hedelmöityksen seurauksena hedelmiä siemenillä, joiden muodostumisessa kukan kaikki osat ovat pääroolissa: verhiö, terälehtineen teriä, androekium, joka koostuu heteistä ja tietysti emi siemenprimordialla. Pavun siemenen rakennetta tutkitaan 6. luokalla tutustuen sellaiseen biologian osaan kuin kasvitiede. Sillä on ellipsoidimuoto, jossa yhdistyvät vaikuttava siemenmäärä suhteellisen pieneen pinta-alaan.
Tämä ominaisuus minimoi siemenen kosketuksen ympäristöön. Pavun siemenen ulkoinen rakenne muistuttaa nisäkkäiden eritysjärjestelmän pääelintä. Ihmisen anatomiassa on jopa määritelmä - pavun muotoinen munuainen. Sisäpuolella, koveralla puolella on arpi - paikka, jossa pavun siemen on kiinnittynyt hedelmän kuiviin lehtiin, jota kutsutaan papuksi. Tästä syystä kasviperheen nimi - Palkokasvit. Siinä on yli 12 tuhatta lajia. Suurinosa siitäedustajat ovat ruohomaisia muotoja, mutta on myös pensaita ja puita. Palkokasveista nimetään mestareita arvokkaan kasvisproteiinin sisällössä: näitä ovat soijapavut, herneet, pavut, linssit.
Siemenrakenteet ja niiden merkitys
Jatketaan pavun siemenen rakenteen tarkastelua. Alla olevasta kuvasta näkyy selvästi aiemmin ilmoitettujen osien esiintyminen, nimittäin: siemenkuori, kaksi sirkkalehteä ja niiden välissä oleva alkio.
Kuten todettiin, ulompi osa - siemenen kuori - on johdannainen siemenalkion (integumenttien) osasta. Se suojaa kuivumista, haitallisia lämpötiloja ja muita negatiivisia abioottisia tekijöitä vastaan. Tietenkin tärkein siemenrakenne on alkio. Miksi näin on, katsotaanpa seuraavaa osaa.
Dicot alkio
Kuten muistamme, kaksinkertaisessa hedelmöityksessä, joka on ominaista vain kukkiville kasveille, hedelmöittyneestä munasta kehittyy monisoluinen muodostelma - tsygootti. Sitä kutsutaan alkioksi ja siinä on kolme osaa: itujuuri, varsi ja munuainen. Kiinnitetään huomiota pavun siemenen sisäiseen rakenteeseen. Alla olevasta kaaviosta käy selvästi ilmi, että sirkkalehtien väliin turvallisesti piilotettu alkio ei ole vain tärkein, vaan myös herkin ja haavoittuvin rakenne. Seuraavaksi vastaamme kysymykseen, mitkä toiminnot ovat luontaisia alkion pääkomponenteille.
Sikiönjuuri
Yleistämaakasvien lukumäärällä on hyvin kehittynyt juurijärjestelmä: pääjuuri, sivujuuri tai satunnainen. Heinät, pensaat ja puulajit voivat muodostaa kahden tyyppisiä maanalaisia rakenteita, joita kasvitiikassa kutsutaan tajuuri- ja kuitujuuristoiksi. Kuten kävi ilmi, ne aloittavat kehityksensä samasta osasta - itujuuresta. Sen solujakautumisen alkaminen kasvin fysiologiassa on tärkein kriteeri, jolla määritetään sellaisen mekanismin käynnistäminen kuin siementen itävyys. Pavut, tomaatit, herneet ja muut lämpöä rakastavat ja herkät viljelykasvit vaativat erilaisten ympäristötekijöiden optimaalisen yhdistelmän, jotta tämä prosessi saadaan päätökseen uuden nuoren kasvin ilmaantuessa.
Sirkkalehtiä ja niiden rooli taimen elämän tukena
Jotta siemen itäisi, tarvitaan ravintoyhdisteitä: sokereita, aminohappoja, rasvoja. Kaksisirkkaisissa kasveissa se kertyy sirkkalehtiin. Alkioiden itämisen alussa orgaaniset aineet siirtyvät liuenneeseen muotoon, joka on solujen helpoimmin saatavilla olevaan muotoon. Kaksisirkkaisten kasvien taimissa sirkkalehdet alkavat toimia ensimmäisinä maanpäällisinä, ns. alkiolehtinä. Siitä huolimatta ne pystyvät suorittamaan fotosynteesiä ja toimittamaan nuorelle kasvelle kaikki tarvittavat muoviaineet.
Mitä on siementen itävyys?
Tämä on fysiologinen prosessi, joka perustuu siirtymämekanismiin siemenen elämän piilevästä jaksosta alkion osien aktiivisen kasvun vaiheeseen: juuri ja varsi lehtineen. Tämän seurauksena taimi ilmestyy ensin jasitten muodostuu nuori kasvi. Miltä näyttää itävä pavun siemen? Alla olevasta kuvasta näkyy selvästi, että itujuuri alkaa kehittyä ensin, sitten varsi nostaa sirkkalehtiä maan yläpuolelle. Jonkin ajan kuluttua varren kasvukartiosta, joka koostuu apikaalisesta kasvainkudoksesta - meristeemistä - muodostuu papukasvin todelliset lehdet.
Lepoaika
Pavuiksi kutsuttujen hedelmien kypsymisen jälkeen puutarhasta kerätyt pavunsiemenet eivät pysty itää heti. Ei vain palkokasvien, vaan myös muiden ryhmien edustajien, kuten tomaattien, munakoisojen, kurkkujen, siementen kypsyminen sadonkorjuun jälkeen vie aikaa. Sille on ominaista ensisijaisesti se, että tällä hetkellä alkion soluissa aineenvaihdunta tapahtuu erittäin alhaisella tasolla. Siementen hengitys on käytännössä olematonta, vesipitoisuus on alle kuudesosa kokonaismassasta.
Tämän seurauksena siemenillä on minimaalinen itämisenergia, joka ei riitä sirkkalehtien orgaanisten aineiden siirtymiseen liukoiseen muotoon. Pavun siemenen sekä ulkoinen että sisäinen rakenne piilevänä aikana ei eroa kasvukauden rakenteesta, jolloin ne valmistellaan kylvöä varten maahan. Erot liittyvät ensisijaisesti aineenvaihduntareaktioiden nopeuteen alkion soluissa, joka on hyvin alhainen siementen lepotilan aikana.
Mitä tarvitaan alkion itämiseen
Agronomiassa voitkorosta seuraavat olosuhteet, jotka varmistavat siementen korkealaatuisen itämisen ja ystävällisten taimien ulkonäön: veden läsnäolo, suotuisa lämpötila, hapen läsnäolo, optimaalinen valaistus. Tarkastellaanpa näitä tekijöitä yksityiskohtaisemmin. Ensimmäinen abioottisten olosuhteiden luettelossamme on vesi. Se on välttämätön solujen turvotukselle, johon liittyy lisääntynyt niiden hengitys.
Pavun siemenen rakennetta tutkiessamme selvisi, että alkion ravinto on mahdollista vain, jos sirkkalehtien orgaaniset aineet siirtyvät liuenneeseen muotoon. Tämä johtuu vesimolekyylien tunkeutumisesta niiden varastointiparenkyymiin. Koska pavut ovat lämpöä rakastava sato, ne itävät hyvin hyvin lämmitetyssä maaperässä. Mutta valaistus ei vaikuta itämisenergiaan. Siementen poistamiseksi keinotekoisesti latentista tilasta niitä käsitellään piristeillä, kuten kasvihormoneilla.
Ne suorittavat myös karifioinnin, eli ne rikkovat mekaanisesti kuoren eheyttä vahingoittamatta rakenteita, jotka muodostavat pavun siemenen sisäisen rakenteen, erityisesti sen sirkkalehtiä ja alkiota. Siten kaikki yllä mainitut maatalouskäytännöt nopeuttavat satojen itämisprosessia.
