Плод (лат. fructus) - видоизменённый в результате двойного оплодотворения цветок. Образуется из одного цветка, предназначен для размножения покрытосеменных растений, а также служит для образования, обеспечения сохранности и распространения содержащихся в нём семян. Множество плодов являются ценными продуктами питания, сырьём для получения красящих веществ, лекарств и т.д. Наука, изучающая плоды, называется карпологией, а ее раздел, изучающий распространение плодов и семян, называется карпоэкологией. В фармакологии плодами называют любые виды плодов, их фрагменты, а также соплодия.
Строение
Плод образуется, в основном, из завязи, но в его образовании могут принимать участие различные части цветка (чашечка, околоцветник и тычинки). Семена формируются из семяпочек. Стенка (так называемый околоплодник) формируется из стенки завязи. Околоплодник состоит из трех слоев: наружного - экзокарпия или эпикарпия, среднего - мезокарпия и внутреннего - эндокарпия, все они хорошо различимы. Например, рассмотрим плод вишни. У него наружный слой (экзокарпий) - тонкий кожистый, средний (мезокарпий) - съедобная сочная мякоть, внутренний (эндокарпий) – семя, окруженное твёрдой косточкой из окаменевшей ткани. Существуют плоды, у которых слои околоплодника трудноразличимы, даже при анатомическом исследовании, объясняется это сжатием и деформацией клеток при созревании плода.
Развитие
Развивается плод после оплодотворения, но у некоторых покрытосеменных происходит развитие зародыша семени при отсутствии оплодотворения, т.е. путем апомиксиса. Морфологическая основа плода - гинецей, прежде всего завязь. Другие части цветка (чашечка, околоцветник, тычинки) чаще всего засыхают, а иногда с завязью также участвуют в формировании плода, преобразуясь в сочные или деревянистые, иногда в пленчатые фрагменты.
Наибольшие изменения претерпевает завязь, в которой происходит усиленное деление клеток, что приводит к увеличению ее размеров, разрастанию стенок. После опыления растение изменяет направление движения питательных соединений в сторону развивающихся плодов. Например, у травянистых растений почти все синтезируемые органические вещества идут на развитие семян и плодов, а другие ткани растения истощаются. После прекращения роста, плод начинает созревать, при этом хлорофилл и дубильные вещества разлагаются, в вакуолях накапливаются пигменты, которые определяют окраску, характерную для данного вида. Стенки содержат разные вещества: сахар, некоторые витамины, белки, крахмал, жирные масла и т. п.
Для зрелого плода характерна совокупность только ему присущих особенностей. В плоде находится семя, или семена, которые крепятся к околоплоднику или свободно располагаются в полости плода, или плотно покрыты мясистой стенкой. Семена обеспечивают распространение вида растения в природе, хотя по массе семена относятся к меньшей доле плода. После созревания в него прекращают поступать питательные вещества, он больше не растет и с течением времени ткани подвергаются разрушению и гниению, освобождая семена. Также встречаются бессемянные плоды.
В зависимости от вида, плоды имеют различную форму: шаровидную, грушевидную, цилиндрическую, спиральную, линзовидную, в виде крыла и др. Поверхность плода может быть шероховатой, гладкой, колючей, бородавчатой и т.д. Размеры варьируют от 1мм до 1м.
Классификация
Плоды по классификации делят на настоящие или истинные, сформировавшиеся из разросшейся завязи, и ложные, в образовании которых принимают участие и другие части цветка.
Среди истинных плодов различают простые, сформированные исключительно из пестика, и сборные, сложные, образовавшиеся из многочленного апокарпного гинецея (шиповник, клубника, земляника, малина др.). Простые плоды подразделяют по консистенции околоплодника на сочные (с сочным околоплодником) и сухие (с сухим околоплодником).
К сухим относятся:
- коробочковидные или многосемянные
(мак, дурман, тюльпан, боб), ореховидные или односемянные
(орех, лещина, фундук), зерновка (злаки), крылатки (клён), жёлуди (дуб), семянки (подсолнечник). 
После оплодотворения из семязачатка образуется семя. Оно покрыто семенной кожурой, содержит зародыш и запас питательных веществ. Параллельно образованию семян начинает разрастаться завязь. Из стенок завязи формируется околоплодник, который окружает семя - так происходит образование плода.
Плод, образованный из единственного пестика в цветке называют настоящим. Если плод образуется из нескольких пестиков одного цветка, он называется сложным. Плод считается сложным, если в его формировании кроме завязи пестика, принимают участие другие части цветка- цветоложе, околоцветник, тычинки.
На основе строения околоплодника настоящие плоды подразделяются на сухие и сочные. Разновидности плодов определяется также и числом семян в плоде. Разделяют односеменные и многосеменные плоды. В итоге выделяют четыре типа плодов: сухие односеменные, сухие многосеменные, сочные односеменные, сочные многосеменные.
Сухие односеменные плоды : зерновка - семя плотно срастается с тонким околоплодником (рожь, пшеница); семянка- околоплодник кожистый, с семенем не срастается, часто имеет хохолок или летучку (подсолнечник, одуванчик); крылатка - семянка с крыловидным придатком (ясень); орех - околоплодник твердый, деревянистый (лещина); орешек - орех маленького размера (конопля); желудь (дуб).
Сухие многосеменные плоды : коробочка - вскрывается дырочками или трещинами (мак, белена, хлопчатник); листовка - вскрывается по брюшному шву (живокость); боб - вскрывается по двум швам - брюшному и спинному, семена прикреплены к створкам околоплодника (растения семейства бобовых); стручок - между створками имеется продольная перегородка, к которой прикрепляются семена (горчица); стручочек - длина его превышает ширину не более чем втрое (пастушья сумка).
Сочные односеменные плоды : костянка (вишня, слива); сложная костянка - группа костянок, образовавшаяся из одного цветка (малина, ежевика).
Сочные многосеменные плоды : ягода (виноград, томаты, клюква, смородина); яблоко - ложный плод, в образовании которого принимает участие разросшееся цветоложе - гипантий (яблоня, груша, рябина); тыквина - ложный плод, в образовании которого принимает участие цветоложе (арбуз, тыква); померанец - плод цитрусовых (лимон, мандарин).
Соплодия - это плоды, которые образуются из соцветия в процессе срастания нескольких плодов в единое целое.
Распространение семян и плодов:
1. При помощи ветра разносятся очень легкие, мелкие семена. Семена многих растений имеют тонкие пленчатые выросты или хохолки. Эти образования также способствуют переносу семян воздушными течениями (тополь, одуванчик, клен, береза и т.д.).
2. С помощью воды распространяются семена водных растений - кувшинки, кубышки. Семена снабжены воздушными пузырями, что не позволяет им погружаться на дно.
3. Распространение семян животными происходит в том случае, когда семена имеют специальные выросты: крючочки, шипики, клейкие выделения и др. с помощью которых семена цепляются за шкуру животных.
4. Плоды с сочным околоплодником обычно распространяются птицами. Птицы питаются такими плодами (рябина, малина, вишня и др.), переваривают околоплодник, а семена выбрасываются неповрежденными.
5. В распространении семян могут принимать участие муравьи (семена в которых содержится много масел), а также человек - это обычно семена сорных растений. Человек распространяет такие семена вместе с семенами культурных растений (василек, подорожник).
6. Самораспространение семян
Семя. Строение семян (на примере двудольного и однодольного растений). Состав семян. Условия прорастания семян. Дыхание семян. Питание и рост проростка. Время посева и глубина заделки семян.
Основное отличие в строении семян однодольных и двудольных растений определяется строением зародыша.
Строение семени двудольного растения рассмотрим на примере семени фасоли. Снаружи семя покрыто гладкой семенной кожурой, которая образовалась из покровов семязачатка. Семенная кожура защищает семя от потерь влаги и механических повреждений. На вогнутой стороне семени заметен рубчик - след от семяножки, при помощи которой семя крепилось к околоплоднику. Под семенной кожурой располагается зародыш. Зародыш состоит из двух мясистых семядолей, в которых сосредоточен запас питательных веществ, зародышевых корешка, стебелька и почечки. Семя фасоли не содержит эндосперм.
В семени пастушьей сумки также не содержится эндосперма. Запасные питательные вещества сосредоточены в зародышевых стебельках, корешке, а также семядолях, поэтому вышеперечисленные части зародыша выполняют питательную функцию.
У лютика и фиалки семена с эндоспермом. Небольшой зародыш, состоящий из корешка, стебелька, почечки и двух семядолей, окружен эндоспермом со всех сторон. В результате семенная кожура окружает не сам зародыш, как у фасоли и пастушьей сумки, а эндосперм.
Строение семени однодольных растений рассмотрим на примере зерновки пшеницы. У зерновки тонкий околоплодник срастается с семенной кожурой. Большую часть семени занимает мучнистый эндосперм, снизу к нему примыкает зародыш. Зародыш состоит из одной семядоли, которая называется щитком, зародышевых корешка, стебелька и почечки. Щиток непосредственно граничит с эндоспермом и осуществляет всасывание питательных веществ зародышем при прорастании семени.
У других однодольных растений (лук, ландыш) эндосперм окружает зародыш со всех сторон.
В эндосперме или в зародыше семени растений содержатся запасные вещества, необходимые для прорастания и развития будущего растения. Эти вещества делятся на органические и минеральные. Органические вещества - растительный белок (клейковина), углеводы (крахмал), жиры (растительные масла). Минеральные вещества - вода и минеральные соли.
Семена разных растений содержат вышеперечисленные вещества в различных количествах. Так, семена бобовых богаты белками, семена пшеницы - крахмалом, семена подсолнечника - жиром.
Прорастание семян представляет собой процесс перехода семени от состояния покоя к развитию и росту зародыша формированию проростка. Прорастанию семян предшествует набухание, означающее проникновение в семя воды. При набухании в клетки семени попадает вода. В результате в клетках активизируются ферменты, контролирующие дыхание и распад запасных органических веществ. При этом вырабатывается энергия и накапливаются мономерные молекулы, которые идут на строительство органических веществ проростка. Важной характеристикой прорастающих семян служит всхожесть, а именно процент семян, дающих нормальные проростки при оптимальных условиях среды. Прорастать могут семена только с живыми зародышами. Гибель зародышей происходит по ряду причин: из-за неправильного хранения семян, в результате поражения бактериями, грибами и насекомыми и т.д. Набухают семена, как с живыми, так и с погибшими зародышами, но прорастают - только с живыми.
Вторым условием прорастания является температурный фактор. Семена разных растений прорастают при определенных температурах. Так, семена ржи, моркови прорастают при температуре плюс 1-5°С (это холодостойкие растения), семена огурцов, томатов, кукурузы прорастают при температуре плюс 15°С и выше (теплолюбивые растения).
Для прорастания семян необходим кислород воздуха. Дышат как сухие, так и прорастающие семена.
Сухие (покоящиеся) семена потребляют кислород в ограниченных количествах. При набухании и следующим за ним прорастании семян дыхание усиливается. Кислород расходуется в процессе окислительного фосфорилирования, в результате образуются молекулы АТФ. Чем активнее идет прорастание, тем больше нужно энергии, следовательно, тем выше потребление кислорода.
При прорастании из семени выходит зародышевый корешок. На нем образуются корневые волоски и начинается активное всасывание воды и минеральных веществ. Растворенные в воде органические вещества из запасающих тканей притекают к зародышу, начинается деление клеток и активный рост проростка. Затем на поверхность почвы выносится зародышевый стебелек с семядолями и почечкой. Семядоля выполняет роль первых листьев; в них начинается процесс фотосинтеза, то есть образуются органические вещества. Они расходуются на рост тканей почечки. В результате развития почечки образуются настоящие листья, и проросток превращается в молодое растение.
Условия прорастания семян:
1. глубина заделки семян
2. вода, воздух, тепло
Похожая информация.
Который состо-ит из околоплодника (разросшейся завязи) и семян. Плод слу-жит для защиты и распространения заключенных в нем семян.
Пло-ды различаются по структуре околоплодника, количеству семян, особенностям вскрывания, наличию приспособле-ний для распространения и другим признакам. Плоды и семена распространяются ветром, водой, животными и че-ловеком. Плоды имеют важное биологическое и хозяй-ственное значение.
Строение плодов раз-ных видов растений однотипное. Плод состоит из околоплод-ника (разросшаяся завязь) и семян.
Семя
Семя — это многоклеточное образование, раз-вивающееся из семязачатка после оплодотворения.
По типу околоплодника различают сочные и сухие пло-ды.
Сочные плоды
Если к моменту созревания околоплодник содержит мно-го запасных питательных веществ и воды, плоды относятся к сочным. Наиболее распространенными сочными плодами являются костянка, ягода, тыквина, яблоко.
Односемянной плод
Костянка
Очень твердый внутренний слой околоплодника, так называемая «косточка». Внутри косточки расположено семя. Наружный слой околоплодника — кожица, средний — сочная мякоть (вишня, слива, абрикос, черемуха, алыча)
Многосемянные плоды
Ягода
Нет деревянистого слоя в отличие от костянки, и семена располагаются в сочной мякоти (томат, картофель, виноград, смородина, черника).
Тыквина
Наружный слой околоплодника при созревании довольно твердый (огурец, тыква, арбуз, дыня).
Яблоко
В образовании плода участвуют, кроме завязи, и другие элементы цветка — цветоложе. околоцветник (яблоня, груша, рябина).
Сухие плоды
Если околоплодник подсыхает и не содержит пи-тательных веществ — плод сухой. По количеству семян пло-ды бывают односемянные и многосемянные.
Плоды с сухим околоплодником можно разделить на две группы: вскрывающиеся, которые при созревании растрескиваются, и невскрывающиеся — их семена освобождаются после разрушения околоплодника.
Односемянные невскрывающиеся плоды
Орех
Жесткий деревянистый околоплодник (лещина, липа). Маленький орех называется орешком (гречиха).
Желудь
Менее жесткий, чем у ореха, кожистый околоплодник. У основания плод окружен чашевидным защитным покровом — плюской (дуб).
Зерновка
Кожистый околоплодник срастается с кожурой семени (рожь, пшеница, ячмень, овес, кукуруза, рис).
Семянка
Кожистый околоплодник не срастается с кожурой семени (под солнечник, одуванчик, мать-и-мачеха).
Многосемянные вскрывающиеся плоды
Боб
Околоплодник из двух створок, которые вскрываются от верхушки к основанию. Семена прикреплены к стенкам плода (горох, фа соль, люпин, акации).
Стручок
Семена крепятся к перегородке, разделяющей плод на две части (капуста, репа, рапс, пастушья сумка). Вскрывается двумя створками. У некоторых растений стручки не вскрываются, а разламываются поперек на части (дикая редька) .
Коробочка
Имеет различные приспособления для вскрывания: дырочки (мак), крышечку (белена), зубчики (гвоздика). Вскрывается чаще створками (тюльпан, дурман, каштан конский).
Сбор-ные плоды
Каждый плод образуется из одного пестика, но у некоторых растений в цветке пестиков мно-го (ежевика, малина, земляника). В этом случае формируются сбор-ные плоды, состоящие из несколь-ких плодиков. Например, у мали-ны, ежевики плод сборная ко-стянка (рис. 162).
У земляники сборный орешек — мелкие плодики орешки вдавлены в разросшееся мясистое цветоложе (рис. 163).
Плоды не только надежно защищают семена, но и способствуют их распростра-нению. Это обеспечивает расселение растений.
Анемохория (ветром)
Плоды многих растений разносятся ветром. Для этого у них есть специальные приспособления — крылышки (клен, ясень) (рис. 164), парашютики (бодяк, одуванчик).
Гидрохория (водой)
Плоды некоторых растений рас-пространяются водой (ольха, осоки). Они имеют плотные, не-проницаемые для воды покровы, а также воздушные камеры, позволяющие им плавать. Например, плоды кокосовой пальмы переносятся морскими течениями на тысячи километров и, бу-дучи вынесенными на песчаный берег, прорастают (рис. 165).
Зоохория (животными)
Семена многих растений переносят-ся животными. Птицы, например, по-едают плоды, богатые питательными веществами (см. рис. 165). Семена та-ких плодов имеют плотную кожуру и не повреждаются в пищеварительном тракте . Попав с экскрементами на почву, семена прорастают. Тяжелые плоды (орехи, желуди) опадают с деревьев и лежат на почве. Их распространяют кабаны, белки, мыши, бурундуки. Животные, делая запасы на зиму, часто о них забывают, и семена прорастают на новых местах.
Плоды некоторых растений имеют прицепки, крючочки, при помощи которых они прикрепляются к шерсти живот-ных — лопух, гравилат, череда (рис. 166).
Антропохория (человеком)
Особая роль в распространении плодов и семян принадлежит человеку. Семена ценных растений он издавна завозит в новые районы выращивания. Таким образом в Европу из Америки попали кукуруза, фасоль, подсолнечник. Семена сорных растений распро-страняются с транспортом, фуражом. Так, например, в XIX в. во Францию вместе с овсом, которым кормили лошадей в русской армии, был занесен лопух. Из Европы в Америку распространился подорожник, который индейцы называли «след белого человека», по-скольку впервые он появился в местах поселения европейцев.
Автохория (разбрасывание семян)
Есть и такие растения, для которых характерно активное разбрасывание семян (желтая акация, недотрога). Их со-зревшие плоды растрескиваются, и створки околоплодника, скручиваясь, с силой отбрасывают семена в стороны. Материал с сайта
Значение плодов в природе
В отли-чие от голосеменных растений у цветковых семена защище-ны околоплодником от неблагоприятных воздействий внеш-ней среды. Следовательно, возрастает вероятность созревания семян и прорастания их в новые растения.
Значение плодов в жизни человека
Велико также хозяйственное значение плодов. Человек использует плоды в пищу в свежем виде (фрукты, овощи) или перерабатывает для большей сохранности (квашение, ва-рение, соление, сушка). Для человека плоды — основной ис-точник витаминов , сахаров. Хлеб также является продуктом переработки плодов злаков — зерновок (рожь. пшеница, рис, кукуруза). Плоды и семена используются на корм домашним животным. Из плодов многих растений получают лекар-ственные препараты. Некоторые плоды и семена используют-ся для изготовления различных поделок (посуда, бусы, оже-релья, пуговицы).
У цветковых растений семена развиваются в плодах, а плод обычно формируется из завязи пестика.
Плод – репродуктивный орган покрытосеменных, обеспечивающий семенное размножение растений. Он предназначен для формирования, защиты и распространения семян. Плод развивается из цветка, как правило, после двойного оплодотворения, но может образовываться и в результате апомиксиса.
Развитие и строение. В образовании плода главную роль играет гинецей, и прежде всего завязь. В процессе развития плода из стенки завязи формируется стенка плода – околоплодник (перикарп, от греч. пери – около, карпос – плод).
Околоплодник (перикарпий) обычно составляет основную массу плода. В нем выделяют три сравнительно четкие зоны: наружную, среднюю и внутреннюю. Наружная зона называется внеплодником или экзокарпием ; средняя – межплодником или мезокарпием ; внутренняя – внутриплодником или эндокарпием .
Наиболее четко все зоны можно различить, например, в плоде сливовых из семейства Розовые (рис. 25): тонкий наружный слой – экзокарпий; съедобная сочная мякоть плода – мезокарпий; твердая косточка, окружающая единственное семя, – эндокарпий.
Рис. 25. Строение плода
(костянка персика обыкновенного):
1 –3 – околоплодник, или перикарпий
(1 – экзокарпий; 2 – мезокарпий;
3 – эндокарпий); 4 – семя; 5 – след плодоножки; 6 – плодоножка
Классификация плодов. Морфогенетическая классификация основана на типе гинецея. По этому признаку плоды делят на четыре главных типа, которые приведены ниже.
1. Апокарпии образуются из цветков с архаичным апокарпным гинецеем. Из каждого свободного пестика одного цветка формируется отдельный плодик.
2. Монокарпии возникают из цветков, имеющих монокарпный гинецей. Они генетически родственны апокарпиям и образовались в результате редукции плодолистиков до одного.
3. Ценокарпии (синкарпий, лизикарпий и паракарпий) формируются из цветков с ценокарпным гинецеем.
4.Псевдомонокарпии внешне похожи на монокарпии, но образуются из гинецея, в котором первоначально закладывается два или более плодолистиков, но потом чаще развивается только один. В результате возникает одногнездная завязь с одним семязачатком.
Каждый из названных типов подразделяют на подчиненные группы в соответствии с их эволюционными тенденциями. В целом морфогенетическая классификация достаточно сложна и трудно применима при определении растений. Поэтому рассмотрим искусственную классификацию плодов , основанную главным образом на внешних морфологических признаках. Согласно данной классификации различают указанные ниже группы плодов.
Простой плод развивается из завязи только одного пестика (монокарпный, ценокарпный и псевдомонокарпный гинецей). Это самая многочисленная группа плодов.
Сборный (сложный) плод формируется из завязей нескольких свободных пестиков одного цветка (апокарпный гинецей).
Соплодие – это сросшиеся в единое целое несколько или много плодов, образовавшихся из цветков одного соцветия.
В основу дальнейшей классификации простых и сборных плодов положены следующие признаки :
– консистенция околоплодника (сухие и сочные плоды);
– число семян (многосемянные и односемянные плоды);
– вскрывание околоплодника (невскрывающиеся и вскрывающиеся плоды) – освобождение семян до их прорастания из сухих много-семянных плодов. Оно происходит продольными щелями по брюшному, спинному швам или по поверхности плодолистика;
– способ вскрывания ;
– число плодолистиков , образующих плод.
Иногда простые плоды распадаются на части, тогда их делят на дробные и членистые.
Дробный плод распадается продольно в плоскости срастания пло-долистиков. При этом образуются односемянные мерикарпии (от греч. мерос – часть), как у многих сельдерейных и клена.
Членистый плод распадается поперечно в плоскости, перпендикулярной продольной оси плодолистика, в месте формирования ложных перегородок (некоторые бобовые и капустные).
Основываясь на данных морфологических признаках, выделяют следующие группы плодов: простые плоды (коробочковидные, ореховидные, ягодовидные, костянковидные), сборные (сложные) плоды, дробные, членистые плоды и соплодия.
Плод. Плод – репродуктивный орган покрытосеменных растений, внутри которого образуются семена. Красивое образное определение дал американский ботаник Артур Имс – «Плод – это зрелый цветок». Функции плода: формирование, защита и распространение семян.
Плоды характерны только для цветковых растений. Плод образуется из цветка, как правило, после оплодотворения. Главную роль в образовании плода играет гинецей. Нижняя часть пестика – завязь, содержащая семязачатки, разрастается и превращается в плод.
Плод состоит из околоплодника и семян, число которых соответствует числу семязачатков. Иногда в образовании плода принимают участие и другие части цветка (цветоложе , тычинки, околоцветник).
Стручок, стручочек – многосемянный плод, образованный двумя плодолистиками, семена располагаются на перегородке между створками (левкой, сурепка, капуста). У стручка длина в четыре и более раз превышает ширину (горчица, капуста), у стручочка – в два-три раза или равна ей.
Коробочка – многосемянный плод, образованный двумя или более плодолистиками (табак, хлопчатник). Коробочки могут быть одногнездными и многогнездными.
Ореховидные плоды (рис. 55).
Орех – плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенной кожурой, образованный из двух плодолистиков (лещина). У лещины орехи заключены в плюску – листовидную обертку, развивающуюся из трех сросшихся прицветников; орешек – отличается от ореха меньшими размерами (гречиха, липа).
Крылатка – семянка, околоплодник которой имеет крыло, образующееся из сросшихся с околоплодником чешуевидных прицветников и прицветничков (береза, ольха) или из приросших к околоплоднику сегментов околоцветника (вяз, щавель).
Желудь – плод с деревянистым околоплодником, не срастающимся с семенем, имеет чашевидную плюску, образованную видоизмененными стерильными веточками соцветия, характерен для различных видов дуба.
Семянка – плод с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем, образованный чаще всего из двух плодолистиков, характерен для сложноцветных (астра, одуванчик).
Сборная костянка состоит из множества отдельных плодов-костянок, каждый из которых образован из отдельного пестика, и все они собраны на одном цветоложе.
Ягодовидные плоды (рис. 56).
Ягода – как правило, многосеменной плод с сочным мясистым эндо- и мезокарпием, в мякоть которых погружены семена, и тонким пленчатым или кожистым экзокарпием (виноград , томаты, брусника , черника, клюква).
Померанец , или гесперидий – плод цитрусовых растений (апельсин , лимон). Экзокарпий ярко окрашен, содержит большое количество вместилищ эфирных масел.
Мезокарпий рыхлый, белый, губчатой консистенции, сухой и безвкусный. Клетки эндокарпа образуют соковые мешочки на длинных ножках, заполненных клеточным соком, из которых состоит съедобная мякоть плода;
Гранатина – плод, мякоть которого образуется из сочного наружного слоя семенной кожуры многочисленных семян. Околоплодник у зрелого плода подсыхает и образует твердую кожистую кожуру.
Ложные плоды – плоды, образованные не только из завязи пестика, но и из других частей цветка (чаще цветоложа). Обычно ложные плоды развиваются у растений, имеющих цветки с нижней завязью.
Яблоко (рис. 57) – многосемянный ложный плод, у которого мякоть развивается из разросшегося цветоложа. Собственно околоплодник образует стенки гнезд с семенами (яблоня, груша, рябина, боярышник).
Тыквина (рис. 57) – многосемянный ложный плод с твердым, жестким, одревесневающим или кожистым экзокарпием и сочным мезо- и эндокарпием. Тыквина образуется из цветков с нижней завязью, плод тыквину имеют тыква, дыня, арбуз, огурец.
Земляничина , или фрага – ложный плод (земляника, клубника), образованный из выпуклого сочного цветоложа, на котором находятся настоящие плоды-орешки.
Цинародий – также ложный плод, характерный для шиповника. Бокаловидное окрашенное цветоложе скрывает настоящие плоды орешки, густо покрытые волосками.
Семена
Семя – высокоспециализированный орган полового размножения, расселения и переживания неблагоприятных условий жизни у семенных растений, развивающийся обычно после оплодотворения из семязачатка.
Типичное семя состоит из покровов (кожуры), зародыша и питательной ткани. Главная функция семенной кожуры – защита зародыша от высыхания, механических повреждений. Формируется кожура из покровов семязачатка, интегументов. Зародыш семени развивается из оплодотворенной яйцеклетки, имеет диплоидный набор хромосом. Зародыш в зачаточной форме имеет все основные органы растения: зародышевый корешок, стебелек, почечку и первые зародышевые листья – семядоли. У двудольных – две семядоли, у однодольных – одна. Запасающие ткани семени – эндосперм , перисперм, основная ткань семядолей. Эндосперм развивается из оплодотворенного центрального ядра зародышевого мешка (имеет триплоидный набор хромосом), перисперм – из нуцеллуса (имеет диплоидный набор хромосом). Они состоят из тонкостенных паренхимных клеток, обычно целиком заполненных питательными веществами.
Строение семян двудольных растений. Многие двудольные растения имеют запасные вещества в эндосперме (мак), но наличие эндосперма считается признаком примитивного строения. Кроме того, многие двудольные растения накапливают питательные вещества в перисперме. Перисперм образуется из клеток женского спорангия – нуцеллуса. Есть семена, содержащие и эндосперм, и перисперм (перец). У эволюционно более продвинутых растений питательные вещества накапливаются в тканях самого зародыша – в корешке, стебельке, семядолях. У этих растений запасные питательные вещества эндосперма поглощаются зародышем и откладываются в органах зародыша. Строение семени двудольных растений рассмотрим на примере семени фасоли, состоящего из двух частей – семенной кожуры и зародыша.
Семенная кожура, спермодерма состоит из нескольких слоев клеток, тонкая, кожистая. На вогнутой части семени фасоли, на поверхности семенной кожуры можно заметить маленькое отверстие – бывший семявход, или микропиле , отвечающее за дыхание, а также рубчик – место бывшего прикрепления семязачатка в завязи.
Зародыш – главная часть семени, состоящая из корешка, стебелька, почечки с листочками и двух очень крупных семядолей (первых зародышевых листьев). Питательная ткань эндосперма в самом начале формирования семени поглощается развивающимся зародышем, и запасные питательные вещества откладываются в самом зародыше, в двух семядолях.
Типы семян. В зависимости от места локализации запасных питательных веществ различают четыре типа семян: семена с эндоспермом (мак), семена с эндоспермом и периспермом (перец), семена с периспермом (куколь), семена без эндосперма и без перисперма (фасоль).
Строение семян однодольных растений. Рассмотрим строение семян с эндоспермом на примере зерновки пшеницы (рис. 51), но зерновка пшеницы – плод, околоплодник которого прочно срастается с семенной кожурой. В зерновке различают три основные части: семенную кожуру, сросшуюся с околоплодником, зародыш семени и питательную ткань – эндосперм, с одной стороны прилегающую к зародышу.
Эндосперм составляет основную часть семени. В центральной части эндосперма находятся триплоидные клетки с запасом питательных веществ в виде зерен крахмала. По периферии эндосперм окружен особыми клетками алейронового слоя с запасным белком в виде алейроновых зерен. К эндосперму прилежит зародыш. В зародыше хорошо различимы корешок, стебелек, почечка с листочками и одна семядоля, которая преобразована в щиток (вторая семядоля редуцирована). Щиток обеспечивает всасывание питательных веществ из эндосперма в период прорастания семени. Корешок прикрыт колпачком – колеоризой, Почечка защищена колпачком – колеоптилем.
Условия прорастание семян . Для прорастания семян необходимы определенные условия, главными из которых являются: наличие воды, кислорода, определенная температура, живой зародыш семени.
Перед прорастанием семена должны набухнуть. При этом семена поглощают большое количество воды. Это необходимо для активизации ферментов, которые переводят запасные вещества семени в легкоусвояемую и доступную для зародыша форму. Семена некоторых растений нуждаются в скарификации . Скарификация – механическое повреждение водонепроницаемых покровов семени. Она может проводиться вручную или с помощью специальных механизмов.
Прорастающие семена более интенсивно дышат, при этом выделяют больше тепла. Сырое зерно, собранное в кучу «горит», внутри быстро повышается температура, что приводит к гибели зародышей. Поэтому хранить семена нужно сухими, в хорошо проветриваемых помещениях.
Температура имеет большое значение для прорастания семян, так как от нее зависит протекание биохимических процессов синтеза и разложения в прорастающих семенах. Семена многих растений способны прорастать в довольно широком диапазоне температур. Однако для каждого вида существуют определенные верхний и нижний пределы. Для большинства растений минимальное значение температуры – 0-5ºС, а максимальное – 45-48ºС.
Оптимальной для прорастания семян многих растений считается температура 25-35ºС. Семена многих растений умеренных и холодных климатических поясов не прорастают без промораживания. Поэтому в сельскохозяйственной практике применяют стратификацию – выдерживание семян во влажном песке при низких температурах. Этот прием ускоряет прорастание семян многих растений.
Типы прорастания семян. Существует два типа прорастания семян – надземное и подземное. При надземном прорастании (фасоль) семядоли вытаскиваются на поверхность земли, зеленеют, но питательные вещества из них быстро поглощаются и они подсыхают. Такие семена нельзя слишком глубоко заделывать в почву при посеве. При подземном прорастании семядоли остаются под землей (горох, дуб). Междоузлие между корнем и семядолями называется гипокотиль, между семядолями и первыми настоящими листьями – эпикотиль.
Развитие семян и плодов без оплодотворения. У некоторых растений плоды и семена развиваются без оплодотворения, это явление называется апомиксис (отсутствие смешения). Развитие яйцеклетки без оплодотворения называется партеногенезом и характерно, например, для таких растений как ястребинка, одуванчик. Зародыш может образовываться и из синергид или антипод. У цитрусовых зародыш образуется из клеток нуцеллуса без образования спор (апоспория).
Партенокарпия – образование плодов, лишенных семян. Это явление имеет большое хозяйственное значение и известно у таких растений как виноград, банан, груша, апельсин, мандарин . Такие растения размножают вегетативным путем.
Состав семян . Все вещества семени можно разделить на две группы: неорганические и органические. Неорганические вещества семян представлены водой и минеральными веществами. Даже самые сухие на вид семена содержат от 7 до 12% воды. В этом можно убедиться, нагревая семена в пробирке. При этом на стенках пробирки будут образовываться капли воды. При сжигании семян остается зола, представляющая собой смесь различных минеральных солей.
Семена всех растений содержат органические вещества – белки, жиры и углеводы. Однако их процентное содержание в семенах различных растений не одинаково. В семенах одних растений накапливается большое количество крахмала (у пшеницы 66%), в других – жиры (у клещевины до 70%), в третьих – белки (у сои – 34-45%). В любом случае, в большем или меньшем количестве в семенах содержатся все органические вещества.
Ключевые термины и понятия
1. Плод. 2. Перикарпий: экзокарпий, мезокарпий, эндокарпий. 3. Простые, сложные плоды. 4. Ложные плоды. 5. Семя. 6. Перисперм. 7. Алейроновый слой. 8. Скарификация. 9. Стратификация. 10 Надземное и подземное прорастания семян. 11. Апомиксис. 12. Партеногенез . 13. Партенокарпия.
Основные вопросы для повторения
- Строение плода.
- Виды сухих ореховидных и коробочковидных плодов.
- Виды сочные костянковидных и ягодовидных плодов.
- Виды ложных плодов.
- Строение семени фасоли.
- Строение зерновки пшеницы.
- Классификация семян в зависимости от локализации питательных веществ.
- Типы прорастания семян.
