Зародыш (ботаника)

Вскрытие коробочки

Освобождение семян из коробочки может происходить по-разному:

• Септицидная коробочка (от лат.septum — перегородка и caedere — резать, рубить) — разделение происходитна стыках перегородок плодолистиков (зверобой, рододендрон, табак, безвременник).
• Локулицидная коробочка (от лат.locullus — гнездо) вскрывается вдоль спинок плодолистиков — в этом случаепо средней жилке раскрывается каждый плодолистик в отдельности (плоды эремуруса, лилии, тюльпана, гиацинта, лука).
• Септифрагная коробочка (от лат.frangere — ломать, разламывать, раздроблять) вскрывается посредствомобламывания, разрушения створок (вереск, дурман, некоторые молочайные).

Иногда семена разбрасываются сквозь специальные поры. У бразильского ореха (Bertholletia excelsa

) крышечка коробочки раскрывается, но отверстие слишком мало, чтобы выбросить порядка десяти семян — они прорастают внутри коробочки до тех пор, пока он не упадёт на землю.

Коробочки часто ошибочно принимают за орехи, как в случае с бразильским орехом или конским каштаном (Aesculus

). В отличие от ореха она, расщепляясь, разбрасывает семя, в то время как орехи являются сложными завязями, содержащими одно семя, не расщепляются и не освобождают содержимое.

Примерами растений, у которых плод коробочка, могут быть мак, лилия, орхидеи, ива, хлопок.

Класс Двудольные

В семени двудольных растений имеется две семядоли. Корневая система у растений – стержневая. Листья имеют сетчатое жилкование. Существенным отличием двудольных от однодольных является кратность частей цветка. Количество лепестков, тычинок и прочих частей у двудольных кратно чаще всего четырем или пяти. У двудольных растений имеется специальная ткань, называемая камбием. Она позволяет стеблю расти в толщину. Именно благодаря ей в данном классе присутствуют не только травянистые формы, но и деревья с кустарниками.

Семейство Бобовые
Растения, относящиеся к данному семейству, отличаются своими своеобразными цветками, которые похожи на мотыльков, развернувших крылья. Именно поэтому бобовые еще называют мотыльковыми. Цветок двусимметричный, имеет пять лепестков, десять тычинок и пестик. Лепестки разные по размеру и форме.
Следующий общий признак семейства – плод. Он называется боб. Это двустворчатый многосемянный плод, который при созревании лопается по шву. Семена прикреплены к створкам.
Семейство очень большое. Оно включает более двухсот родов с шестью тысячами видов. Распространены бобовые повсеместно, по всему земному шару имеются их представители. Присутствуют как травянистые формы, так и одревесневшие.

Семейство Крестоцветные
К семейству крестоцветных относятся травянистые растения как однолетние, так и многолетние. Кустарники и полукустарники встречаются относительно редко. Листорасположение очередное. У листьев отсутствуют прилистники.
Цветки у крестоцветных имеют небольшие размеры. Состоят они из четырех чашелистников, четырех лепестков и шести тычинок, из которых две короткие и четыре длинных. Располагаются тычинки попарно.
Представители семейства крестоцветных распространены преимущественно в Северном полушарии. Их насчитывается триста пятьдесят родов и более трех тысяч видов.

Семейство Пасленовые
К пасленовым относятся растения различных экологических форм. Среди них имеются травянистые формы, кустарники, относительно редко – деревья. Листья у представителей этого семейства бывают цельными, а также лопастными, надрезанными и зубчатыми. Листорасположение зависит от места на стебле. В вегетативной части листья располагаются попеременно, а в цветочной – парами.
Цветки имеют по пять чашелистников, лепестков и тычинок. Отличаются эти цветки тем, что лепестки срастаются и образуют цельный венчик. Плоды пасленовых – ягоды или коробочки.

Семейство Розоцветные
Листья у розоцветных пальчато- или перистосложные. Большинство имеют прилистники, только у некоторых видов их нет.
Цветки у представителей семейства розоцветных правильные. Они имеют двойной околоцветник. Он состоит из пяти чашелистиков и пяти лепестков. Чашелистики и лепестки не срастаются. Прикрепляются они к цветоложу, которое бывает блюдчатым, кувшинчатым или узкотрубчатым. Цветоложе играет важную роль в образовании околоплодника, который часто принимают за плод.

Семейство Сложноцветные
Представители семейства в основной своей массе являются однолетними и моголетними травянистыми растениями. Редко встречаются кустарники, еще реже деревья. Основным характерным признаком семейства сложноцветных является соцветие. Его обычно называют цветком, но оно состоит из множества мелких цветочков, располагающихся на общем цветоложе. Цветки бывают трубчатые, язычковые и двугубые. Соцветие может состоять только из одного вида цветков или совмещать в себе два вида.
Листья имеют в большинстве случаев перистое жилкование. Однако имеются растения с параллельным и дуговым жилкованием листьев.

Семейство Зонтичные
К семейству зонтичных относятся в большинстве случаев травянистые растения, которые имеют хорошо узнаваемые соцветия. Это простые и сложные зонтики. На них располагаются мелкие цветки, имеющие чаще всего белый цвет. Реже встречается желтая и голубая окраска. Венчик цветков двойной. Чашечка из чашелистиков развита мало, а венчик из пяти лепестков развит хорошо.
Листья в большинстве случаев перисто-рассеченные. Виды зонтичных очень похожи и отличаются мелкими деталями, такими как форма плода, зонтика или цветка.

Корица

Коричная палочка и коричный порошок

Пряность корица – это не плод, а высушенная внутренняя часть коры дерева коричника цейлонского, которое относится к семейству лавровых и роду коричник. Культурные посадки корицы имеют вид плантаций кустарников. Дважды в год с молодых побегов насаждений снимают кору. Это очень хлопотное дело. Во-первых, нужно дождаться окончания периода дождей, тогда кору снимать не так сложно и ее запах самый насыщенный. Во-вторых, снимать ее необходимо полосками с точными параметрами длины и ширины – 30 см и 1-2 см, соответственно.

Молодое коричное деревце. 7_Heads

Родиной корицы считают Шри-Ланку, но выращивают ее сегодня повсеместно в Индии, Бразилии и странах Юго-Восточной Азии. Лучшими сортами цейлонской корицы считаются те, которые имеют кору толщиной с лист бумаги.

Киноа

Зёрна киноа

Растение киноа выглядит как высокая трава. Она растет до четырех метров, имеет жесткий ветвящийся стебель, крупные круглые листья и большие соцветия. Биологи относят культуру к псевдозерновым, из-за отсутствия на плоде жесткой оболочки. Сегодня известно о сотнях сортов киноа, но выращивают в коммерческих целях только три из них.

Плантация киноа. Michael Hermann

Доказано, что киноа было основой рациона древних индейцев. «Золотое зерно», так называли его инки, которые считали эти плоды таким же важным продуктом, как картофель и кукурузу. В начале 21 века киноа стало популярно во всем мире благодаря приверженцам здорового питания

Однако в свой рацион этот продукт нужно вводить очень осторожно: он является сильным аллергеном

Дневное дыхание растений

Дневное дыхание связано с двумя процессами: непосредственно дыханием и фотосинтезом. Процесс дыхания, как и у человека, связан с окислением органических соединений и выделением диоксида углерода, воды и энергии. Вместо человеческих легких выступает вся поверхность растения. Химическая формула, описывающая реакции в процессе дыхания растений: 

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 674 ккал.

Любое дерево способно дышать всей поверхностью, даже поверхностью плодов. Но наиболее активно процесс дыхания происходит через устья листа, откуда и попадает по межклеточному пространству большая часть необходимых газов.

Если речь идет о дневном времени суток, то дыхание не столь заметно, как ночью. Поскольку работа растения направлена большей частью на постоянное запасание энергии в виде органических соединений (глюкозы). Попадающий в листья газ, при содействии воды и энергии солнечного света в хлоропластах превращается в глюкозу, которую организм запасает для дальнейшего использования. Собственно дыхание и является этим дальнейшим использованием.

Запасенная глюкоза, с помощью воды и кислорода разлагается на молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), углекислый газ и водород. АТФ – это твердая энергия. Биологический аккумулятор клеток, который обеспечивает энергетическими запасами все живое на планете. Позднее эти запасы будут использованы в жизнедеятельности каждой молекулы организма.

Кажется, что образуется замкнутый круг: фотосинтез происходит с образованием глюкозы и кислорода, но что толку, если потом в результате дыхания растений выделяется диоксид углерода и АТФ. А энергию растения расходуют лично на себя, ничего не оставляя другим. Но весь вопрос в количестве. Далеко не весь кислород, который образуется во время фотосинтеза, поглощается организмом во время дыхания. Растения производят в разы больше, чем поглощают. Может этим они и отличаются от человека. А все энергетические запасы растений рано или поздно переходят в запасы животных или человека. Так растения отдают все свои накопления ради существования экосистемы Земли.

С увеличением процента содержания углекислого газа в атмосфере теоретически можно ускорить рост зеленых насаждений на Земле. Многие исследования показывают, что в условиях теплиц СО₂ можно использовать как «воздушное удобрение», ведь иногда при дыхании кислородом растениями поглощается еще и углекислый газ. Но так происходит это только в условиях экспериментов. На открытых пространствах начавшийся рост активизирует насекомых, которые не позволяют лесам и джунглям разрастись. А культурные растения от таких добавок превращаются в легкую добычу для вредителей. Поэтому, чтобы не говорили скептики, нарушение обмена углеродом это плохо.

Плод

После оплодотворения из семенных зачатков формируется семя, а цветок превращается в плод. Интегументы превращаются в кожу семян. Нуцеллус расходуется у большинства растений при формировании зародыша как питательное вещество. Иногда он может превращаться в питательное вещество.

Цветок превращается в плод. Стенка завязи видоизменяется и образует околоплодник. Околоплодник окружает семя. Если околоплодник образован только стенками завязи, такой плод называется настоящим (у вишни, сливы и т. п.). У многих видов растений плод образован еще и с помощью других частей цветка (основ тычинок, цветоложа, чашелистиков, лепестков). Такие плоды называются ложными (например, у яблони).

Строение зародыша

У семенных растений зародыш являются частью семени и состоит из следующих частей:

• Заро́дышевый корешо́к — часть, из которой развивается главный корень растения.
• Гипоко́тиль, или гипокотиле, или заро́дышевый стебелёк, или подсемядо́льное коле́но — часть, находящаяся в зародыше между и ; позднее — часть растения, которая расположена между главным корнем и главным побегом; в анатомическом плане гипокотиль также занимает промежуточное положение между корнем и стеблем. При прорастании семени над поверхностью почвы первым обычно становится виден именно гипокотиль — сначала он имеет форму петельки, а затем, распрямляясь, вытягивает из почвы и .
• Заро́дышевая по́чечка, или плю́мула, — часть, из которой развивается главный побег растения.
• Семядо́ли, или семенодо́ли, или заро́дышевые ли́стья — первые листья растения, развивающиеся у зародыша ещё в семени; часто существенным образом отличаются от последующих листьев — и по форме, и по внутреннему строению, а иногда и по функции. У голосеменных растений число семядолей составляет от двух до восемнадцати, причём их число может различаться даже в пределах вида. У однодольных семядоля одна, у двудольных — обычно две (но есть исключения: к примеру, у некоторых видов магнолии могут быть как две, так и три семядоли, а у дегенерии — или три, или четыре семядоли, но никогда две, что рассматривается как примитивный признак, унаследованный от голосеменных предков). У некоторых высокоспециализированных однодольных растений семядоля трансформировалась в особый орган, защищающий  — колео́птиль, который имеет вид колпачка (щитка); при прорастании семени он пробивает почву твёрдой верхушкой.

Имеется немало представителей цветковых растений, у которых зародыш не дифференцирован. В одних случаях такая организация зародыша является признаком примитивности, в других — признаком редуцированности (вторичностой упрощённости). У орхидей, а также у многих паразитических (например, из семейств Заразиховые) и сапрофитных (например, из подсемейства Грушанковые семейства Вересковые) растений зародыш именно редуцирован, но нередко бывает трудно установить, первичный это признак или вторичный.

Развитие плода

Как правило, плод развивается после оплодотворения, но у части покрытосеменных может образовываться и в результате апомиксиса, то есть развитие зародыша семени без оплодотворения (партенокарпические плоды).

Морфологической основой плода является гинецей, прежде всего завязь. Прочие части цветка — околоцветник, тычинки и чашечка — чаще быстро увядают, но нередко изменяются и вместе с гинецеем также принимают участие в формировании плода, становясь сочными или, напротив, деревянистыми или пленчатыми. Самые глубокие изменения происходят в завязи. Её стенки разрастаются за счёт усиленного деления клеток и увеличения их размеров. После опыления происходит существенное изменение направленности транспортных потоков и перераспределение питательных веществ в сторону развивающихся плодов. У травянистых растений (особенно у однолетних) практически все синтезируемые органические вещества используются развивающимися семенами и плодами, что ведёт к истощению других тканей растения. Многие растения плодоносят только раз за всю свою жизнь.

При созревании плод проходит ряд стадий, которые характеризуются изменением морфологическими, физиологическими и биохимическими изменениями. Созревание начинается с того, что плод прекращает рост, разлагаются хлорофилл и дубильные вещества, в вакуолях накапливаются пигменты, определяющие характерную для данного вида окраску плодов. У некоторых видов растений, например картофеля, плоды даже при созревании остаются зелёными. В стенках плода сосредотачиваются различные пластические и энергетические вещества: белки, крахмал, сахара, жирные масла, некоторые витамины и другие. При созревании плоды ряда растений проходят климактерический подъём дыхания. Зрелый плод характеризуется совокупностью только ему присущих особенностей.

Созревший плод переходит в последнюю стадию — отмирания, в ходе которой в плод обычно не поступают новые вещества, не делятся и не растут клетки, и постепенно ткани плода разрушаются и сгнивают. У большинства цветковых растений созревший плод опадает и отмирает уже на грунте.

См. также: Созревание плодов

Плод несёт семя или семена, которых у ряда растений может быть до нескольких тысяч. Это важнейшая его часть, обеспечивающая воспроизведение данного вида в ряду поколений. Однако, по массе семена, как правило, относятся к меньшей части плода. В природе и особенно в культуре встречаются бессемянные плоды. В результате длительной селекции выведены бессемянные сорта винограда культурного (Vitis vinifera), банана (Musa) и других культур. Зрелые семена прикрепляются к околоплоднику в тех местах, где в завязи располагалась плацента, либо свободно лежат в полости плода, либо плотно окружены мясистой стенкой. Максимальное число семян в плоде равно числу семязачатков, но обычно меньше, так как не все семязачатки достигают зрелости.