Меню

Объясните биологическое значение семян



Биологическое значение семян

Морфология сосны. Сосна (Pinus silvestris) — представитель большого типа голосеменных растений. Этот вид относится к порядку хвойных, семейству сосновых. В отдаленные геологические эпохи тип голосеменных был обширным и разнообразным. В настоящее время он представлен намного скромнее, многие виды вымерли. Все современные голосеменные растения — древесные формы.

Сосна — крупное дерево высотой до 40 м. Ветвление побега моноподиальное, поэтому хорошо выражен главный стебель — ствол дерева. В анатомическом отношении стебель характеризуется высокой специализацией тканей. Ткани так же, как в стебле цветковых растений, располагаются концентрическими кругами. На поперечном разрезе хорошо различаются покровная ткань, кора, камбий, древесина, сердцевина. Сердцевина и кора развиты слабо. Древесина занимает большую часть стебля и отличается однородностью гистологического строения. Она состоит только из трахеид, в ней нет сосудов, либ-риформа и паренхимы. Некоторое разнообразие в ее строение вносят сердцевинные лучи и смоляные ходы, пронизывающие сердцевину в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Сосна имеет побеги двоякого рода – удлиненные и укороченные. На удлиненных побегах листья в виде сухих бурых чешуек. В их пазухах развиваются побеги укороченные, которые несут ассимилирующие зеленые листья. Листья располагаются спирально, но очень сближено, поэтому кажется, что они составляют пучок. У сосны лесной два листа в пучке, у других видов – иное число.

Спороносные листья сосны — спорофиллы — сильно видоизменены и потеряли всякое сходство с обычными ассимилирующими листьями – трофофиллами. Спорофиллы собраны в шишки, мужские женские.

Микроспорофиллы и микроспорангии.Мужские шишки развиваются в конце апреля – начале мая на удлиненных побегах. Они располагаются группами, образуя «колосок». Шишка состоит из осевой части и спирально расположенных на ней микроспорофиллов. Микроспорофиллы — небольшие желтоватые чешуйки с загнутыми кверху окончаниями. На нижней стороне этих чешуек развиваются микроспорангии, которые имеют вид маленьких мешков. Вся эта система — микроспорофиллы с микроспорангиями — называется «тычинковой», a микроспорангий — пыльником.

Образование, строение и развитие пыльцы. Клетки археспория, заполняющие пыльник, делятся путем мейоза и образуют многочисленные микроспоры – пыльцу. Пыльца в момент образования представляет собой гаплоидную клетку с двойной оболочкой. Наружная оболочка называется экзиной (от лат. exter — наружный), внутренняя – интиной (от лат. intus — внутренний). Экзина более плотная и имеет на наружной стороне характерные местные утолщения. В двух точках она отстает от интины, образуя два воздушных мешка, благодаря которым удельный вес пыльцы уменьшается, а ее «летучесть» увеличивается.

Развитие пыльцы начинается еще в пыльнике. Там происходят одно-два деления пыльцевой клетки, но следов от этих делений не остается. Образовавшиеся клетки тут же рассасываются. Эти быстро исчезающие клетки представляют собой остатки вегетативных клеток мужского заростка.

В результате еще одного деления в пыльце образуются две неравные по размеру клетки. Меньшая из них называется генеративной, большая – вегетативной. В таком состоянии пыльца соответствует мужскому заростку. Как видно, вегетативные функции заростка и сам заросток сведены у сосны к минимуму, почти к нулю.

Макроспорофиллы и макроспорангии. Макроспорофиллы сосны называются семенными чешуйками, они также собраны в шишки. Женская шишка состоит из чешуек двоякого рода — кроющих и семенных. Семенная чешуя большие размеров, имеет треугольно-округлую форму с остроконечным загнутым окончанием. Кроющая чешуя меньше семенной, имеет округлую форму, располагается на спинной стороне семенной чешуйки. У других видов этого семейства форма и относительные размеры семенной и кроющей чешуек могут быть иными. Кроющие чешуйки бесплодны, в размножении они играют второстепенную роль.

Строение и развитие семяпочки. В основании семенной чешуи на ее верхней стороне находятся два светлых маленьких пузырька – семяпочки.Семяпочка гомологична макроспорангию. Ее центральная часть называется нуцеллусом (от лат. nux – орешек), наружная часть – покровами семяпочки или интегументами (от лат. integumentum – покров).

Предполагается, что спорангию гомологичен только нуцеллус, а покровы представляют собой новое образование, не свойственное папоротникам. Покровы семяпочки многослойные, они в виде чаши или бокала охватывают нуцеллус со всех сторон и выполняют защитную функцию. На вершине покровы не смыкаются, остается узкая щель – пыльцевход, или микропиле (от греч. mikros — малый, pyle — ворота) .

Нуцеллус — живая физиологически активная паренхимная ткань, по происхождению спорогенная. Способность к образованию спор сохраняет только одна клетка – материнская клетка спор. Она лежит поверхностно, близко к микропиле. Остальные клетки нуцеллуса играют роль питательной ткани, обеспечивая рост и развитие споры, а также развитие зародыша. Как видно, дифференциация клеток, разделение их функций произошло и в спорангии.

Материнская клетка спор делится путем мейоза, и образуются четыре гаплоидные клетки – споры. Три из них рассасываются, развивается только одна. Развитие споры состоит в том, что она многократно делится и создает в центре семяпочки многоклеточное тело – эндосперм. Эндосперм представляет собой женский заросток, т.е. это второе половое поколение сосны – гаметофит. Эндосперм – ткань гаплоидная, поскольку развивается из гаплоидной споры.

Читайте также:  Если принимать отвар семян льна

В верхней части эндосперма образуются два архегония также весьма упрощенного строения, в каждом из них по одной яйцеклетке.

По сравнению с мужским заростком—двуклеточной пыльцой — женский развит несколько лучше. Но и здесь происходит крайняя редукция полового поколения и утрата почти всех вегетативных функций.

Опыление и оплодотворение. Опыление сосны осуществляется с помощью ветра. Пыльцы образуется очень много, но большая часть ее погибает. В период опыления (в середине мая) пыльцу можно найти на поверхности почвы, листьев, на лесных лужах она образует желтые окаймления.

Пыльца, попавшая на семяпочку сосны, прорастает. При этом трогается в рост вегетативная клетка пыльцы. Она растет на одном полюсе и вытягивается в пыльцевую трубку. Трубка растет в полость семяпочки, проникая туда через семявход, и достигает архегония. Шейковые клетки архегония растворяются, и открывается свободный доступ к яйцеклетке.

Вторая клетка пыльцы делится дважды. От первого деления образуются две клетки — ризоидальная и антеридиальная. Первая из них тут же растворяется, а вторая делится еще раз. Клетки, образовавшиеся в результате деления антеридиальной, являются мужскими гаметами— спермиями. От мужских гамет мхов, папоротников, саговников они отличаются отсутствием жгутиков, поэтому к активному движению не способны. Становится понятным значение пыльцевой трубки. С ее помощью спермии попадают в архегоний. Пыльцевая трубка — явление совершенно новое, не свойственное ни мхам, ни папоротникам. Как видно, у сосны более надежны средства доставки спермиев в архегоний и нет необходимости в наличии капельножидкой воды.

В архегоний происходит процесс оплодотворения и образуется зигота. После этого все части семяпочки претерпевают существенные изменения, в результате которых семяпочка превращается в семя.

Строение семени сосны. Семя сосны имеет сложное строение. Покровы семени состоят из паренхимных толстостенных клеток, оболочки которых сильно одревесневают, развиваются из покровов семяпочки и выполняют защитную роль. Под покровами находится тонкая бурая пленка, облекающая «ядрышко» семени. Она представляет собой остатки нуцеллуса. Центральное желтовато-белое ядрышко семени — эндосперм. Женский гаметофит сосны представляет собой гаплоидный эндосперм. Он, как и трплоидный эндосперм покрытосеменных растений, обычно является питательной тканью. За счет запасных питательных веществ эндосперма развивается при прорастании семени зародыш и образуется проросток.

В центре эндосперма в виде короткого булавовидного тела лежит зародыш. Он развивается из зиготы и представляет собой зачаток будущего растения — нового спорофита. На одном полюсе зародыша находится почка, на другом — зародышевый корень. Почка состоит из нескольких зародышевых листочков — семядолей (так обычно называются первые листья зародыша), между ними находится конус нарастания. С эндоспермом зародыш не срастается и лежит в нем свободно. К наружной стенке эндосперма он прикрепляется с помощью тонкой нити— подвеска. Зародыш ориентирован в семени так, что корешок его обращен к микропиле, к поверхности семени, почка — в глубь семени.

Таким образом, семя — сложное образование, в котором сочетаются ткани трех различных поколений; покровы и нуцеллус — диплоидные ткани спорофита, эндосперм — гаплоидная ткань гаметофита, зародыш — спорофит нового поколения.

Биологическое значение семян. Семя имеет большое биологическое значение. Семенной способ размножения обладает особыми преимуществами: первые этапы развития новой особи, когда она особенно легко уязвима, проходят на материнском растении. Таким образом, растению обеспечены благоприятные условия для развития — защита и питание. Самостоятельная жизнь организма начинается уже не с одной клетки — зиготы или споры ,— а с зародыша, в котором сложились основные органы будущего растения и даже дифференцировались некоторые ткани.

Семена обладают периодом покоя, который может быть вынужденным и затягиваться при неблагоприятных условиях на очень долгое время. Семена при этом не теряют своей жизнеспособности, «пережидая» неблагоприятное время года, и прорастают лишь при соответствующих условиях. У мхов и папоротников зигота прорастает или погибает немедленно. Ни периодом покоя, ни мощными средствами защиты эта клетка не обладает, поэтому понятно, что семенное размножение увеличивает выживаемость потомства,

Семена сосны имеют приспособления для расселения. Они относятся ветром от материнского растения на значительное расстояние. С их помощью увеличивается ареал.

Рассматривая последовательно цикл развития и размножение мхов, папоротников, разноспоровых папоротников, голосеменных растений, можно видеть, что основное направление эволюции — редукция полового поколения (гаметофита). Она выражается в том, что гаметофит утрачивает свои вегетативные функции. Он служит у высших форм только для образования гамет. Специализация гаметофита достигает крайней степени. В связи с этим гаметофит теряет самостоятельность, развивается только на спорофите и за его счет. Морфологически гаметофит редуцируется до нескольких клеток.

Таким образом, в цикле развития голосеменных растений преобладает спорофит и, следовательно, диплоидная фаза развития. Гаплоидная фаза очень непродолжительная, представлена пыльцой, эндоспермом семяпочки и гаметами.

Источник

Семя. Строение семени. Распространение и значение плодов и семян

Семя. Строение семени. Распространение и значение плодов и семян

Разнообразно по размерам и форме. Например, тысячи мелких плодов орхидей весят меньше грамма, плоды некоторых пальм – до 8-15 кг.

Читайте также:  Что такое бактериологические посевы

Продолжительное время может переносить неблагоприятные условия, находиться в состоянии покоя. Зародыш при этом остается живым. Семя, которое может прорасти, называется всхожим. Для прорастания семени необходимы благоприятные условия (температура, влажность, воздух). Семя дышит, поэтому необходим доступ воздуха (кислорода). Во время дыхания выделяется тепло. Проникает вода в семя сквозь пыльцевход.

Строение семени

Семя состоит из зародыша и запаса питательных веществ, покрытых семенной кожурой. Поверхность может быть гладкой, шероховатой, с шипами, ребрами и т. п. Семенная кожица защищает содержимое семени от повреждения, высыхания. На поверхности семени можно заметить рубчик – след от семенной ножки и пыльцевход. Пыльцевход сохраняется в виде небольшого отверстия в кожуре.

Питательные вещества, как правило, находятся в эндосперме. В состав семени входят органические и неорганические соединения. У многих растений во время созревания семени и формирования зародыша эндосперм полностью используется. Тогда запасные вещества откладываются или в первых зародышевых листках или семядолях (картофель, фасоль, горох, тыква), в других частях семени (куколь).

Количество семядолей в семени определило название классов покрытосеменных (Однодольные, Двудольные). Семена двудольных и однодольных растений имеют разное строение.

У семени двудольных есть две семядоли, между которыми находится зародыш. Семядоли содержат питательные вещества. Зародыш состоит из зародышевых корешка, стебля, почки и листиков. При прорастании семядоли выполняют функцию первых листков.

Семя однодольных имеет единую семядолю – щиток. Это тонкая пленочка, расположенная между эндоспермом и зародышем. Вторая семядоля редуцирована. Зародыш занимает незначительную часть семени и имеет зародышевый корешок, стебель, почку и листики. При прорастании семени сквозь щиток происходит всасывание зародышем питательных веществ из эндосперма.

Распространение плодов и семян

Распространение плодов и семян

У покрытосеменных семя теряет связь с материнским растением и прорастает в другом месте. Распространение плодов и семян происходит под действием разных внешних факторов или самостоятельно.

Автохория

Автохория (от греч. аутос – сам, хорео – распространяться) – это способность растений (люпин, герань, фиалка, желтая акация) самостоятельно распространять плоды и семена. «Бешеный огурец» при созревании способен с силой выбрасывать семена на много метров.

Анемохория

Анемохория (от греч. анемос – ветер, хорео – распространяться) – это распространение плодов с помощью ветра (одуванчик, осот, береза, клен). Для этого плоды имеют ряд разных приспособлений: крылатые выросты (парашютики, волоски, крыловидные придатки и т. п.), легкие семена. Это позволяет ветру подхватывать семя. Таким образом, плоды высыпаются не все вместе, а постепенно. Это распространенный способ среди растений.

Орнитохория

Орнитохория (от греч. орнис – птица, хорео – распространяться) – распространение семени и плодов с помощью птиц. Птицы могут поедать плоды, но, пройдя через кишечник, семена большинства растений не перевариваются, семя выходит с пометом; или просто перенести их на большие расстояния и потерять. Некоторые птицы могут прятать плоды в тайники, где последние иногда прорастают.

Зоохория

Зоохория (от греч. зоон – животное, хорео – распространяться) – это распространение плодов и семян растений с помощью животных. Животные поедают плоды и выводят семена с пометом, зарывают плоды в землю или делают тайники, о которых забывают или не используют их, переносят цепкие плоды на покровах.

Гидрохория

Гидрохория (от греч. гидро – вода, хорео – распространяться) – распространение плодов и семян с помощью воды. Характерно преимущественно для водных и болотных растений (осока, кувшинки, камыш и т. п.).

Антропохория

Антропохория (от греч. антропос – человек, хорео – распространяться) – это распространение семени и плодов человеком. Человек переносит плоды на одежде, транспорте, вместе с продуктами, товаром. Иногда плоды, таким образом, переносятся даже на другие континенты. Часто такие растения (элодея, амброзия, циклохена и т. п.) на новых местах быстро размножаются, распространяются и наносят большой ущерб, являются сорняками, не имеющими естественных врагов.

Значение плодов и семян

Много плодов или семян человек употребляет в пищу, кормит домашних животных. Из плодов и семян некоторых растений (подсолнух, соя) человек получает масло. В семенах масличных растений содержится от 25 до 80 % масла.

Семена и плоды применяются в медицине (малина, ежевика, калина). Иногда плоды и семена растений (белена черная, дурман, белладонна и т. п.) содержат ядовитые вещества. При их употреблении у человека возникают отравления. Поэтому при употреблении плодов, особенно незнакомых, надо быть осторожными. Из плодов некоторых растений (конопля, мак) изготовляют наркотические вещества. Большинство наркотиков имеет растительное происхождение.

Источник

ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 38 Строение семян

Стр. 158. Вспомните

№ 1. Какие растения имеют семена?

Семена есть у всех растений, которые относятся к отделам Покрытосеменные и Голосеменные.

№ 2. Какова роль семян в жизни растений?

Благодаря семенам растения могут пережидать неблагоприятные условия окружающей среды, размножаться и расселяться на разных территориях, занимая новые площади земной поверхности.

Читайте также:  Автоматическая система полива hunter

Стр. 159. Моя лаборатория

Строение семян двудольных растений

Рассматриваем сухие и набухшие семена фасоли. Сравниваем их размеры и форму.

Сухие семена маленькие, сморщенные, с твердой кожурой. У набухших семян семенная кожура стала мягче, появился рубчик, общий размер увеличился, но форма осталась прежней.

На вогнутой стороне семени находим рубчик. Над ним находится маленькое отверстие. Через него в семя проникают воздух и вода.

Рубчик является местом прикрепления семени к семяножке. Он находится в углублении – на вогнутой стороне семени.

Снимаем блестящую плотную кожуру. Изучаем зародыш. Находим семядоли, зародышевые корешок, стебелек, почечку.

Зарисовываем семя и подписываем названия его частей.

Выясняем, в какой части семени фасоли находятся питательные вещества.

Запас питательных веществ в семени фасоли содержится в двух семядолях.

Строение семян однодольных растений

Рассматриваем форму и окраску зерновки пшеницы.

Форма зерновки пшеницы продолговатая, цвет у нее золотисто-желтый.

Препаровальной иглой пробуем снять часть околоплодника с набухшей и сухой зерновок. Объясняем, почему она не снимается.

Кожистый околоплодник очень плотно срастается с семенной кожурой зерновки пшеницы, поэтому снять его невозможно.

Рассматриваем в лупу разрезанную вдоль зерновку. Находим эндосперм и зародыш. Пользуясь рисунком 102, изучаем строение зародыша.

Зародыш зерновки пшеницы состоит из одной семядоли, корешка, стебелька и почечки.

Зарисовываем зерновку пшеницы и подписываем названия её частей.

Стр. 159. Вопросы после параграфа

№ 1. Какие растения называют двудольными, а какие – однодольными?

Однодольными называют растения, у которых в зародыше семени находится только одна семядоля.

Двудольными называют растения, у которых в зародыше находится сразу две семядоли.

№ 2. Каково строение семени фасоли?

Семя фасоли типичное для покрытосеменного двудольного растения. По форме оно напоминает боб, вогнутый на одной стороне, и выпуклый на другой. На вогнутой части есть рубчик. Это место крепления семяножки, которая является связующим звеном с околоплодником. Рядом располагается мелкое отверстие – микропиле (семявход), через которое внутрь семени проникает воздух и влага. Сверху семя покрыто тонкой семенной кожурой, при удалении которой можно увидеть зародыш. Он располагается рядом с микропиле и является основой для будущего развивающегося растения. В его строении различимы стебелек, почечку, семядоли и зародышевый корешок.

№ 3. Какое строение имеет зерновка пшеницы?

Зерновка пшеницы имеет удлинённую форму. В нижней ее части находится зародыш, в верхней – бородка. Выпуклая сторона семени называется спинкой, а ее противоположная сторона – брюшком. Вдоль брюшка есть бороздка или углубление.

В зерновке пшеницы различают три основные части. Это две плодовые и две семенные оболочки, эндосперм и зародыш. Оболочки надежно защищают ее от проникновения вовнутрь вредных веществ и микроорганизмов и от механических повреждений. Плодовая оболочка состоит из трех слоев: поперечный, продольный и трубчатый. Семенная оболочка также состоит из трех слоев: верхний прозрачный, средний пигментный и нижний прозрачный набухающий.

За семенной оболочкой находится краевой слой эндосперма, который состоит из одного ряда толстостенных клеток. Под ним – эндосперм (основная часть зерновки), который состоит из тонкостенных клеток, полностью заполненных питательным веществом – крахмалом. Эндосперм и его краевой слой формируют хранилище для питательных веществ, которые необходимы для молодого астения про прорастания семени.

№ 4. Чем различаются зародыши двудольных и однодольных растений?

Зародыш у двудольных растений имеет две семядоли, а запасные вещества, которые ему необходимы при прорастании, содержатся либо в нем, либо в эндосперме. Состоит зародыш из первичного корешка, первичного стебелька и почечки. Пример: дыня, подсолнечник, огурец, фасоль и т.д.

Зародыш у однодольных растений имеет только одну семядолю, а питательные вещества (крахмал, жиры и белки), которые нужны ему для полноценного прорастания, накапливаются только в эндосперме. От эндосперма зародыш отделяется семядолей, которая прощупывается на поверхности целого зерна в виде опоясывающего бугорка. Семядоля защищает зародышевую почку и, хоть и не содержит питательных веществ, но является их проводником из эндосперма.

Стр. 159. Подумайте

В чём состоит биологическая роль семян?

Биологическая роль семян обширна, и нельзя ее рассматривать только с точки зрения полезности для растений. Естественно, что при помощи семян растения могут размножаться и расселяться на разные территории при помощи ветра (у берез, сосен, одуванчика), воды или животных (орешник, дуб). Немалое значение в распространении семян и у людей, которые случайно или специально перевозят нужные, а иногда и ненужные растения. При этом семена могут долгое время оставаться жизнеспособными, особенно у сорняков.

В семенах растений содержится большое количество питательных веществ – белков, жиров и углеводов. Именно поэтому они являются ценной пищей для многих птиц и животных, которые хоть и поедают плод, но разносят семена. Интересно, что около 80% всех семян распространяется именно путем поедания плодов животными. Также они часто закапывают семена в норы.

Источник