Будова насінини. Зовнішнє і внутрішнє будова насінини

Ще в шкільному курсі ботаніки (6 клас) будова насінини було досить простий і запам'ятовується темою. Насправді цей генеративний орган рослини виник у результаті тривалого еволюційного процесу і володіє складним і унікальним будовою. У нашій статті ми розглянемо особливості його структурних частин, будова двудольного насіння, а також визначимо біологічну роль насіння рослин.

Поява насіння в процесі еволюції

Рослини не завжди були здатні до формування насіння. Відомо, що життя виникло у воді, і першими рослинами були саме водорості. Вони мали примітивне будова і розмножувалися вегетативно - частинами таллома і за допомогою спеціалізованих рухливих клітин - зооспор. Першими вихідцями на сушу стали риниофити. Вони, як і їхні майбутні наступники - вищі спорові рослини, розмножувалися за допомогою спор. Але для розвитку цих спеціалізованих клітин була необхідна вода. Тому при зміні умов навколишнього середовища зменшувалася і їх чисельність.


Наступним еволюційним етапом стала поява насіння. Це був величезний крок вперед для адаптації і розповсюдження багатьох видів рослин. Зовнішнє і внутрішнє будова насінини обумовлюють надійний захист зародка, оточеного запасом води і поживних речовин. А значить, збільшують життєздатність і видове різноманіття флори планети.

Процес формування насіння

Розглянемо цей процес на прикладі групи рослин, яка в сучасному світі є панівною. Це представники відділу Покритонасінні. Всі вони формують квітка - найважливіший генеративний орган. В його пестике розташовується яйцеклітина, а пиляки тичинок містять спермії. Після процесу запилення, тобто перенесення пилку з пильовика тичинок на рильце маточки, спермії за зародкової трубці просуваються в зав'язь тичинки, де і відбувається процес злиття гамет - запліднення. В результаті формується зародок. При злитті другого спермія з центральної зародкової кліткою утворюється запасна поживна речовина. Його ще називають ендоспермом. Завершує будова насінини міцна зовнішня оболонка. Така структура є основою для розвитку майбутнього рослинного організму.

Зовнішня будова насіння

Як вже було сказано, зовні насінина вкрита шкіркою. Вона досить щільна, щоб захистити зародок, що знаходиться всередині, від механічних пошкоджень, перепадів температур і проникнення шкідливих мікроорганізмів. А ось колір насіння варіюється в широких межах: від чорного до яскраво-червоного. Така будова насінини легко пояснити. У одних рослин колір служить для маскування. Наприклад, щоб птахи не змогли розглянути їх у ґрунті після посадки. Інші рослини, навпаки, пристосовані до поширення насіння за допомогою різних тварин. Разом з неперетравленими залишками їжі вони виділяють їх далеко за межами ареалу зростання материнської рослини.

Внутрішня будова насінини

Основною частиною будь-якого насіння є зародок. Це і є майбутній організм. Тому він складається з тих же частин, що і доросла рослина. Це зародковий корінець, стебельце, листочок і почечка. Будова насіння різних рослин може істотно відрізнятися. У більшості з них запасні поживні речовини накопичуються в ендоспермі. Це оболонка, яка оточує зародок навколо, захищаючи і живлячи його протягом всього періоду індивідуального розвитку. Але бувають випадки, коли під час процесу дозрівання і проростання насіння воно повністю витрачає речовини ендосперму. Тоді вони нагромаджуються в основному у м'ясистих частин зародка. Вони називаються сім'ядолями. Така будова характерна, наприклад, для гарбуза або квасолі. А ось у грициків запас речовин сконцентрований в тканини зародкового корінця. Відрізняються і насіння різних систематичних груп рослин.

Особливості насіння Голонасінних рослин

Зовнішнє і внутрішнє будова насіння цієї групи організмів характеризується тим, процес формування і розвитку зародка відбувається на поверхні насінної шкірки. Крім основних частин, насіння Голонасінних мають крилоподібний плівчатий виріст. Він допомагає розповсюджуватися насіння цих рослин за допомогою вітру. Ще однією особливістю насіння Голонасінних є тривалість їх формування. Щоб вони стали життєздатними, має пройти від чотирьох місяців до трьох років. Процес дозрівання насіння відбувається в шишках. Це зовсім не плоди. Вони являють собою спеціалізовані видозміни пагона. Деякі насіння хвойних здатні зберігатися в шишках десятки років. Весь цей час вони зберігають свою життєздатність. Щоб насіння потрапили в землю, лусочки шишки розкриваються самостійно. Їх підхоплює вітер, іноді переносячи на значні відстані. Якщо шишки м'які, зовні нагадують горіхи, вони розкриваються не самі, а за допомогою птахів. Особливо люблять ласувати насінням різні види сойок. Це також сприяє розселенню представників відділу Голонасінні. Сама назва даної систематичної одиниці свідчить про те, що зародок майбутньої рослини слабо захищений. І дійсно, наявність ендосперму гарантує тільки розвиток насінини. Але шишки багатьох рослин розкриваються під час несприятливих умов розвитку. Опинившись на поверхні грунту, насіння піддаються дії низьких температур і нестачі вологи, тому не всі з них проростають і дають початок новій рослині.

Особливості насіння Квіткових рослин

Порівняно з Голонасінними, представники відділу Квіткові мають ряд значних переваг. Формування їх насіння відбувається зав'язі квіток. Це найбільш розширена частина маточки, яка дає початок плодам. В результаті насіння розвиваються всередині них. Вони кружени трьома шарами оплодні, які відрізняються своїми властивостями та функціями. Розглянемо їх будову на прикладі кістянки сливи. Зовнішній шкірястий шар захищає від механічних пошкоджень, забезпечуючи цілісність. Середній є соковитим і м'ясистим. Він живить і забезпечує зародок необхідною вологою. Внутрішній окостеневший шар є додатковим захистом. В результаті у насіння є всі необхідні умови для розвитку і проростання, навіть при несприятливих обставинах.

Насіння Однодольних рослин

Будова насінини однодольної рослини визначити дуже легко. Їх зародок складається тільки з однієї сім'ядолі. Ці частини ще називають зародковими листками. Однодольними є всі рослини родин Злакові, Цибулеві та Лілейні. Якщо пророщувати насіння кукурудзи чи пшениці, незабаром на поверхні грунту з кожного зернятка утворюється по одному листочку. Це і є сім'ядолі. Пробували розділити крупинку рису на кілька частин? Природно, це неможливо. Все тому, що її зародок утворений єдиною сім'ядолею.

Насіння Дводольних рослин

Насіння родин Розоцвіті, Пасльонові, Айстрові, Бобові, Капустяні і багатьох інших дещо відрізняються за будовою. Навіть виходячи з назви, нескладно здогадатися, що їх зародок складається з двох сім'ядолей. Це є основною систематичною особливістю. Будова насіння дводольних рослин легко розглянути неозброєним оком. Наприклад, насіннячко соняшнику без праці розділяється на дві рівні частини. Це і є сім'ядолі його зародка. Будова двудольного насіння видно і молодим сходам. Спробуйте в домашніх умовах проростити насіння квасолі звичайної. І ви побачите два плодолистика, які з'являться над поверхнею землі.

Умови проростання насіння

Будова насіння дводольних рослин, як і представників інших систематичних одиниць цього царства живої природи, що обумовлює наявність всіх необхідних речовин для розвитку зародка. Але для проростання необхідні й інші умови. Для кожної рослини вони абсолютно різні. По-перше, це певна температура повітря. Для теплолюбних рослин це +10 градусів за Цельсієм. А ось озима пшениця починає розвиватися вже при + 1. Вода також необхідна. Завдяки їй зернятко набухає, що прискорює процеси дихання і обміну. Поживні речовини переходять у форму, в якій вони можуть засвоюватися зародком. Наявність повітря і достатньої кількості сонячного світла - ще дві умови проростання насіння та розвитку рослини, оскільки без них неможливий фотосинтез.

Насіння і плоди

Кожен плід містить насіння. Будова насіння вищих рослин практично ідентично. А ось плоди більш різноманітні. Виділяють сухі і соковиті плоди. Вони відрізняються структурою шарів, які розташовуються навколо насіння. У соковитих один з шарів оплодні обов'язково м'ясистий. Слива, персик, яблуко, малина, полуниця Ці ласощі улюблені всіма саме завдяки тому, що є соковитими і солодкими. У сухих плодів околоплодник шкірястий або окостеневший. Його шари зазвичай зростаються в один, надійно захищає насіння всередині. Коробочка маку, стручок гірчиці, зернівка пшениці мають саме таку будову.

Біологічна роль насіння

Більшість рослин на планеті для розмноження використовують саме насіння. Будова насіння сучасних рослин - результат тривалої еволюції. Ці генеративні органи містять зародок і запас речовин, що забезпечує її зростання і розвиток навіть в несприятливих умовах. Насіння мають пристосування для поширення, що збільшує їх шанси на виживання і розселення. Отже, сім'я є результатом процесу запліднення. Воно являє собою структуру, яка складається із зародка, запасних речовин і захисної шкірки. Всі його елементи виконують певні функції, завдяки яким група насіннєвих рослин зайняла панівне становище на планеті.