§ 27. Внешнее строение и состав семян

Определения и обозначения

Семя — орган размножения и расселения семенных растений, из которого при подходящих условиях развивается новое растение. Оно помогает растению дать начало потомству и переносить его на новые места. Внутри семени находится зародыш и запас веществ, необходимых ему в начале развития.

Семенная кожура — наружная оболочка семени. Она окружает его содержимое и защищает от повреждений и неблагоприятных воздействий. Благодаря кожуре зародыш и запасы питательных веществ не остаются открытыми.

Зародыш семени — зачаток нового растения. В нём различают корешок, стебелёк, почечку и семядоли. При прорастании из этих частей постепенно развивается растение, поэтому зародыш можно представить как его начальную, ещё маленькую форму.

Семядоли — части зародыша, которые у многих растений содержат запас питательных веществ. Этот запас помогает зародышу развиваться в начале прорастания. Число и роль семядолей позволяют сравнивать семена разных растений.

Как это устроено

Семя можно изучать снаружи и на разрезе: так видны разные особенности его строения. Снаружи рассматривают форму, окраску, рубчик и кожуру, а на разрезе — зародыш и места, где находятся запасы веществ. Такое сравнение помогает понять, какие части защищают семя, а какие участвуют в развитии нового растения. У разных растений форма, цвет и соотношение частей могут различаться.

Рубчик остаётся там, где семя было прикреплено к семяножке — части, соединявшей его с растением. Поэтому он выглядит как след прикрепления, а не как отверстие для воды. Семявход — другое место: это небольшое отверстие в кожуре. При прорастании через него может поступать вода, которая нужна для начала развития семени.

У фасоли кожура окружает внутреннюю часть семени и защищает зародыш. Зародыш состоит из корешка, стебелька, почечки и двух крупных семядолей. Семядоли занимают заметную часть семени, поэтому их легко увидеть, если раскрыть его. Такое строение помогает понять, что семядоли — части одного зародыша, а не отдельные зародыши.

Семена фасоли и пшеницы отличаются тем, где находится основная часть запаса. У фасоли он обычно сосредоточен в двух семядолях. У пшеницы сохраняется эндосперм — ткань с питательными веществами, которая питает зародыш. Поэтому при сравнении этих семян нужно отдельно смотреть и на число семядолей, и на расположение запасов: один признак не заменяет другой.

В семенах содержатся органические запасные вещества: белки, жиры и углеводы. Кроме того, в них есть вода и минеральные вещества. Запасы нужны зародышу для развития, пока молодое растение ещё не может самостоятельно получать всё необходимое. Количество и соотношение этих веществ зависят от растения, поэтому семена разных видов могут заметно различаться по составу.

Внешнее строение и запасы веществ в семенах фасоли и пшеницы

Сначала сравните число семядолей и расположение запасов: эти признаки особенно хорошо показывают различия между семенами. Затем обратите внимание на внешний вид и защитные оболочки. Таблица помогает не смешивать признаки фасоли и пшеницы и проверять, к какому семени относится каждый из них.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке семени фасоли обозначены рубчик, кожура и семядоли. Укажите, что защищает семя и где расположен зародыш. Чтобы ответить, нужно отличить наружные части от внутренних и вспомнить, из чего состоит зародыш. Одного названия частей недостаточно: важно связать их с расположением.

1. Сначала определяем, какая из отмеченных частей находится снаружи. Кожура окружает семя, поэтому именно она защищает его содержимое. Рубчик не заменяет кожуру и показывает место прикрепления семени.
2. Затем рассматриваем семядоли. У фасоли их две, и между ними находится зародыш. Следовательно, зародыш расположен внутри семени, между семядолями.
3. Проверяем ответ по строению: семядоли входят в состав зародыша, а не лежат рядом с ним как отдельные растения. Рубчик находится на поверхности кожуры. Так части не перепутаны по положению и функции.

Ответ: семя защищает кожура, а зародыш расположен между двумя семядолями.

Задача 2. У двух семян удалили кожуру, а у третьего оставили. Предположите, какое семя будет хуже защищено от повреждений и почему. Здесь нужно сравнить не запасы питательных веществ, а роль оболочки. Условия для всех трёх семян одинаковы, различается только наличие кожуры.

1. Вспоминаем назначение кожуры: она окружает содержимое семени и выполняет защитную роль. Значит, семя без этой оболочки лишено части естественной защиты. Это позволяет ожидать, что оно будет уязвимее.
2. Сравниваем семена: у двух кожуру удалили, а у третьего она осталась. Оба семени без кожуры будут хуже защищены от механических повреждений, чем семя с целой оболочкой. Нельзя выбрать только одно из двух удалённых семян, если других различий в условии не дано.
3. Проверяем, не приписали ли кожуре другую функцию. Она защищает, но не является местом хранения основного запаса пищи. Поэтому обосновывать ответ нужно именно возможностью повреждения открытого содержимого.

Ответ: хуже защищены оба семени, с которых удалили кожуру: без неё зародыш и запасы легче повредить.

Задача 3. В семени растения запас питательных веществ сосредоточен в эндосперме, а семядоля одна. Определите, на какой пример строения оно больше похоже — на фасоль или пшеницу, и обоснуйте ответ. В условии даны два признака: место хранения запаса и число семядолей. Их нужно сопоставить с таблицей, не подменяя один признак другим.

1. Сначала проверяем число семядолей. У фасоли их две, у пшеницы — одна. Условие говорит об одной семядоле, значит, по этому признаку подходит пшеница.
2. Теперь сравниваем расположение запаса. У фасоли он обычно находится в семядолях, а у пшеницы значительная его часть сохраняется в эндосперме. Это тоже соответствует описанию в задаче.
3. Проверяем оба признака вместе. Они указывают на пшеницу, а не только на неё по одному случайному совпадению. Не следует утверждать, что у фасоли запас обязательно находится в эндосперме.

Ответ: описанное семя больше похоже на пшеницу: у него одна семядоля, а запас питательных веществ находится в эндосперме.

Типичные ошибки

Рубчик иногда принимают за отверстие, через которое поступает вода, потому что оба признака видны на поверхности семени. Но рубчик — это след прикрепления к семяножке, а семявход — отдельное небольшое отверстие в кожуре. Чтобы проверить себя, спросите: «Что показывает место прикрепления?» — это рубчик; «Где может поступать вода?» — это семявход.

Семядоли могут показаться отдельными зародышами, особенно если они крупные и занимают заметную часть семени. На самом деле это части одного зародыша, а у некоторых растений в них находятся запасы пищи. Проверьте себя: у фасоли две семядоли, но растение развивается из одного зародыша, состоящего из нескольких частей.

Неверно считать, что во всех семенах питательные вещества находятся только в семядолях. Такое представление возникает, если судить по хорошо знакомой фасоли и не сравнивать её с другими растениями. У пшеницы значительная часть запасов находится в эндосперме; проверяйте не только наличие семядолей, но и место, где хранится основной запас.

Кожуру иногда называют источником питания зародыша, потому что она окружает его и заметна снаружи. Однако её основная роль — защита, а запасные вещества находятся в семядолях или эндосперме. Чтобы проверить ответ, разделите функции частей: оболочка защищает, а запас питает зародыш при развитии.

Связь с другими темами

Перед изучением семян полезно знать, что цветок участвует в размножении растений и что семя формируется после оплодотворения. Строение семени понадобится при изучении прорастания: из зародыша развивается новое растение, используя запасы питательных веществ. Сравнение семян фасоли и пшеницы помогает увидеть различия между однодольными и двудольными растениями. Число семядолей при этом становится одним из признаков для сравнения.

Что запомнить

• Семя служит для размножения и расселения растений.
• Семенная кожура защищает содержимое семени.
• Рубчик — след прикрепления семени к семяножке.
• Зародыш — зачаток нового растения.
• В зародыше различают корешок, стебелёк, почечку и семядоли.
• Запасы питательных веществ могут находиться в семядолях или эндосперме.
• В семенах есть органические вещества, вода и минеральные вещества.