§ 28. Внутреннее строение семян однодольных и двудольных растений

Определения и обозначения

Семя — орган размножения растения, внутри которого находятся зародыш и запас питательных веществ. При изучении его внутреннего строения рассматривают наружные оболочки, зародыш и место, где хранится запас. Эти части защищают будущее растение и обеспечивают его пищей в начале развития.

Зародыш — зачаток будущего растения, уже имеющий основные части будущего проростка. В нём различают зародышевые корешок, стебелёк и почечку. Их изучают, чтобы понять, из каких частей семени вырастут корень, стебель и побег с листьями.

Семядоля — часть зародыша, которая участвует в обеспечении его питательными веществами. У двудольных растений их две, а у однодольных — одна. Число семядолей помогает распознавать, к какой группе относится растение, а их роль связана с питанием зародыша.

Эндосперм — ткань семени, в которой находится запас питательных веществ. У зерновки пшеницы эндосперм занимает большую часть внутреннего объёма, а зародыш расположен сбоку. Он нужен растущему зародышу и проростку как источник питания.

Как это устроено

У фасоли сначала снимают семенную кожуру, которая защищает семя снаружи. Затем семя можно разделить на две крупные части — семядоли, потому что они соединены не так прочно, как единое целое. Между ними виден небольшой зародыш. Такой способ помогает отдельно рассмотреть зародыш и семядоли и не принять оболочку за часть зародыша.

В зародыше фасоли корешок, стебелёк и почечка уже расположены в том порядке, который нужен будущему проростку. При прорастании корешок начинает развиваться в корень и закрепляет растение, а стебелёк становится стеблем. Из почечки формируется побег с листьями. Каждая часть зародыша продолжает расти в орган, которому она соответствует.

У фасоли основная часть запаса питательных веществ находится в семядолях, а не в отдельном крупном эндосперме. Эти вещества нужны зародышу, пока он ещё не может самостоятельно получать питание. При прорастании запас расходуется на рост корешка, стебелька и первых частей проростка. Когда появляются листья и они начинают работать, растение постепенно переходит к самостоятельному питанию.

Зерновка пшеницы снаружи покрыта оболочками: оболочка плода срослась с семенной оболочкой. Внутри большая часть зерновки занята эндоспермом с запасом питательных веществ, а зародыш находится сбоку. У зародыша есть одна семядоля, а также корешок, стебелёк и почечка. Такое строение позволяет запасти питание отдельно от большей части зародыша.

Фасоль и пшеница различаются не только размером и формой семян. У фасоли две семядоли, в которых сосредоточен основной запас, а у пшеницы одна семядоля и крупный эндосперм. Поэтому число семядолей показывает принадлежность к двудольным или однодольным, а расположение запаса помогает сравнить строение семени. Эти признаки нужно рассматривать вместе: один только вид оболочки не показывает, где находится зародыш.

Сравнение внутреннего строения семян фасоли и пшеницы

Чтобы определить тип семени, сначала сравните число семядолей, затем найдите, где расположен основной запас питательных веществ. После этого проверьте положение зародыша и особенности оболочек. Вместе эти признаки дают более надёжный вывод, чем каждый из них по отдельности.

Разбор задач

Задача 1. На продольном разрезе семени фасоли нужно найти зародыш, его корешок, стебелёк и почечку, а также определить число семядолей. Сначала нужно отличить зародыш от крупных частей, содержащих запас. Затем его части рассматривают по отдельности, чтобы не перепутать зачатки органов. Ход решения такой:

1. Найдите две крупные половинки семени — это семядоли, а не оболочка.
2. Между ними отыщите небольшой зародыш и проследите его форму.
3. На одном конце зародыша найдите корешок, выше — стебелёк, а рядом с ним — почечку.
4. Посчитайте крупные семядоли: у фасоли их две.

Ответ: зародыш расположен между двумя семядолями; в нём различают корешок, стебелёк и почечку. При прорастании из них развиваются соответствующие части проростка. Две семядоли подтверждают, что фасоль — двудольное растение.

Задача 2. Нужно рассмотреть разрез зерновки пшеницы, указать положение зародыша и запаса, а затем объяснить, почему растение однодольное. Большой участок зерновки с запасом нельзя принимать за зародыш: зародыш заметно меньше и расположен сбоку. Проверим признаки по порядку:

1. Найдите крупную внутреннюю часть зерновки — это эндосперм с питательными веществами.
2. Рядом с ним сбоку найдите небольшой зародыш.
3. Рассмотрите зародыш и определите, что у него одна семядоля.
4. Свяжите одну семядолю с принадлежностью к однодольным растениям.

Ответ: запас находится преимущественно в эндосперме, зародыш расположен сбоку и имеет одну семядолю. Именно одна семядоля — признак однодольного растения. Эндосперм показывает, где хранится основная часть питания, но сам по себе не определяет число семядолей.

Задача 3. У первого неизвестного семени запас находится в двух крупных семядолях, а у второго — главным образом в эндосперме; зародыш второго имеет одну семядолю. Нужно определить, какое семя принадлежит двудольному растению, а какое — однодольному. Здесь важно использовать оба признака, а не делать вывод только по месту запаса. Решим последовательно:

1. У первого семени насчитайте две семядоли и отметьте, что они содержат запас.
2. Две семядоли — признак двудольного растения, значит, первое семя относится к двудольному.
3. У второго семени основная часть запаса находится в эндосперме, а зародыш имеет одну семядолю.
4. Одна семядоля указывает на однодольное растение, поэтому второе семя — однодольное.

Ответ: первое семя двудольное, второе — однодольное. Вывод подтверждают число семядолей и расположение запаса питательных веществ. При этом решающий признак для такого разделения — число семядолей зародыша.

Типичные ошибки

Ошибка: считать семядоли частью оболочки семени. Так можно подумать, потому что они образуют крупные наружные части раскрытой фасоли. Но оболочка снимается отдельно, а семядоли входят в зародыш и хранят или передают ему питательные вещества. Проверьте себя: если часть семени содержит зародыш или связана с его питанием, это не оболочка.

Ошибка: называть зародышевый корешок корнем взрослого растения. Названия похожи, но корешок — только зачаток будущего корня. При прорастании он растёт и развивается в корень. Чтобы проверить себя, отличайте часть зародыша до прорастания от органа, который из неё формируется.

Ошибка: считать, что запас у всех семян находится в одном и том же месте. Это заблуждение возникает, если судить по одному знакомому примеру, например фасоли. У фасоли запас расположен главным образом в семядолях, а у пшеницы — в эндосперме. Сверьте вид семени и найдите, какая часть действительно занимает место запаса.

Ошибка: считать зерновку пшеницы семенем с такой же отдельной оболочкой, как у фасоли. Зерновка является плодом, и её оболочка срослась с семенной оболочкой. Из-за этого оболочки нельзя разделить так же, как кожуру фасоли. Для проверки вспомните, что у злаков плод и семенная оболочка срастаются.

Связь с другими темами

До изучения внутреннего строения нужно знать, что семя развивается из семязачатка и служит для размножения растений. Это объясняет, почему внутри семени находится зачаток нового растения. Сравнение фасоли и пшеницы показывает, что семена могут различаться устройством и способом размещения питательных веществ.

Знание частей зародыша пригодится при изучении прорастания семян и развития проростка. Тогда станет понятно, из какой части зародыша появляется корень, стебель и побег с листьями. Число семядолей поможет при знакомстве с признаками цветковых растений и разделением их на однодольные и двудольные.

Что запомнить

• В семени находится зародыш будущего растения.
• В зародыше различают корешок, стебелёк и почечку.
• У двудольных растений зародыш имеет две семядоли.
• У однодольных растений зародыш имеет одну семядолю.
• У фасоли запас питательных веществ находится преимущественно в семядолях.
• У пшеницы основная часть запаса питательных веществ находится в эндосперме.