Семя растения

Семена у растений возникли в результате длительного процесса эволюции как орган, наиболее надежно обеспечивающий их размножение и распространение.

Основная часть семени — зародыш будущего растения. Он состоит из зачаточного стебелька, от которого отходят зачатки листьев и корешки. На верхушке стебелька находится почечка. Первые листья зародыша, обычно резко отличающиеся от последующих своим строением и функцией, называются семядолями. Растения, у которых в семени имеется пара семядолей, относятся к классу Двудольных (горох, подсолнечник, лен, конопля, капуста и др.). Если же в семени имеется только одна семядоля, то это однодольное растение (ирис, лилия, рожь, пшеница и др.).

В семени содержится необходимый для прорастания зародыша запас питательных веществ, который находится либо в самом зародыше, либо в специальной запасающей ткани семени. Снаружи семя защищено кожурой. У таких растений, как фасоль, горох, тыква, семя состоит из кожуры и зародыша. Кожура защищает его от высыхания и повреждения. Под кожурой располагается зародыш. Большая часть зародыша приходится на семядоли, в которых содержатся запасные питательные вещества (белки, жиры, углеводы). Семядоли — это видоизмененные листья. Между ними располагается зародышевый корешок, стебелек и почечка.

В семенах других растений питательные вещества откладываются в специализированной запасающей ткани — эндосперме. Примером семян с эндоспермом могут служить семена хлебных злаков. Под кожурой их семени легко различается эндосперм и зародыш. В зародыше при помощи лупы можно рассмотреть единственную семядолю — щиток, зародышевый корешок, стебелек и почечку. При прорастании зерновки питательные вещества эндосперма всасываются клетками щитка и используются зародышем. В эндосперме содержится крахмал и растительный белок — клейковина. В состав семян входят также минеральные вещества и вода. Воды в сухих семенах содержится 6-14%, минеральных веществ — 2-4%.

В состав семян обязательно входят также различные ферменты. С их помощью осуществляется преобразование запасных веществ семени в усвояемую для формирующегося зародыша форму.

Условия прорастания семян. Для прорастания семян необходимы вода, воздух и тепло. Вода проникает под кожуру семени через маленькое отверстие, называемое семявходом, в результате чего семя набухает. Потребность в воде для набухания в первую очередь зависит от состава семян. Семена, богатые жирами, поглощают 30-40% воды, богатые крахмалом — 50-70%, семена с большим количеством белка — около 90% воды. Вода необходима также для растворения питательных веществ семени, которые поглощаются растущим зародышем семени.

Набухание семян сопровождается интенсивной деятельностью ферментов. Запасные питательные вещества в семенах находятся в малоподвижных формах сложных органических соединений. Для того чтобы твердый полисахарид крахмал мог быть использован зародышем, необходим гидролиз его под влиянием фермента диастазы, который осахаривает крахмал до растворимого дисахарида мальтозы. Другие вещества растворяются под действием иных групп ферментов. Растворенные и подвижные продукты распада уже могут быть использованы зародышем. Во время распада освобождается энергия, которая идет на усиление физиологических функций проростка.

В период покоя дыхание семян очень слабое, но при прорастании резко усиливается и потребность в кислороде возрастает. Прорастающие семена не только поглощают кислород, но и выделяют углекислый газ, т. е. дышат. Это естественно: ведь растения, как и животные, — живые организмы. Во время дыхания выделяется тепло. Сырые семена дышат энергичнее сухих. Поэтому сложенные толстым слоем они быстро разогреваются и, как говорят, «сгорают», причем их зародыши погибают. Семена становятся невсхожими. Их убирают на хранение только сухими и хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях, при этом доступ воздуха к семенам должен быть свободным и постоянным.

Семена могут прорасти только при определенной температуре: например, озимая рожь при 2-4° С, а семена огурца — при 15-16° С. Требовательные к теплу растения высевают позже, когда почва достаточно прогреется.

Проростки. Молодые растеньица, которые развиваются из зародыша семени, называются проростками. Первое время проростки питаются запасными веществами, накопленными в семени. Если семядоли при прорастании выносятся над почвой, то такой тип прорастания называется надземным (например, огурец, тыква, фасоль, морковь). В том случае, когда семядоли остаются под землей, прорастание называется подземным (горох, дуб, пшеница, ячмень).

У проростков однодольных растений обычно несколько корешков (у озимой пшеницы — 3, у яровой — 5). У проростков двудольных сначала, как правило, образуется один корешок, который потом ветвится.