§ 39. Строение семян

Определения и обозначения

Семя — орган размножения и расселения растения, содержащий зародыш и запас питательных веществ. Оно образуется после оплодотворения и может дать начало новому растению. Благодаря запасу зародыш получает питание в начале развития. А благодаря распространению семян растения заселяют новые места.

Семенная кожура — наружная оболочка семени, защищающая его от повреждений и высыхания. Она образуется из покровов семязачатка. На кожуре можно заметить рубчик — след, который остался в месте прикрепления семени. Кожура помогает сохранить зародыш до тех пор, пока условия не станут подходящими для прорастания.

Зародыш — зачаток нового растения, включающий зародышевый корешок, стебелёк, почечку и семядоли. Корешок и побег будущего растения развиваются из соответствующих частей зародыша. Семядоли могут содержать запас пищи или участвовать в его передаче. Зародыш нужен, чтобы из семени мог вырасти новый организм.

Эндосперм — ткань семени, в которой накапливаются питательные вещества для развития зародыша. Он особенно хорошо заметен в зерновке пшеницы. Пока проросток не может самостоятельно получать достаточно питания, он использует этот запас. Поэтому эндосперм помогает зародышу начать рост.

Как это устроено

После оплодотворения семязачаток цветка постепенно превращается в семя. Оплодотворённая яйцеклетка начинает делиться и образует зародыш будущего растения. Покровы семязачатка становятся семенной кожурой, поэтому зародыш оказывается защищённым. Запас питательных веществ формируется и сохраняется рядом с зародышем: он потребуется, пока проросток ещё не сможет получать питание самостоятельно.

Кожура окружает внутренние части семени и уменьшает риск их повреждения или высыхания. На ней остаётся рубчик — место, которым семя было связано с материнским растением. Рядом находится небольшое отверстие, через которое при прорастании внутрь поступает вода. Вода нужна, чтобы семя набухло и в нём начались процессы роста. Так защитная оболочка не только оберегает семя, но и пропускает влагу, когда условия подходят.

У фасоли зародыш хорошо виден между двумя крупными семядолями. Если семя осторожно раскрыть, можно различить зародышевый корешок, стебелёк и почечку. Из корешка развивается корень растения, а из стебелька и почечки — побег с надземными частями. Семядоли у фасоли содержат запас пищи, поэтому они крупные и мясистые. Запас помогает зародышу расти до того, как у молодого растения разовьются органы питания.

У фасоли питательные вещества находятся преимущественно в семядолях, а у пшеницы — в эндосперме. Семядоля — это часть зародыша, тогда как эндосперм представляет собой отдельную запасающую ткань семени. У пшеницы зародыш занимает небольшую часть зерновки, а основную её массу составляет эндосперм. Такое распределение означает, что запас у разных растений может находиться в разных частях семени. При сравнении важно отличать семядолю от окружающей её ткани.

Во время прорастания семя поглощает воду, и зародыш начинает использовать запас питательных веществ. Сначала обычно удлиняется зародышевый корешок: он выходит наружу и закрепляет молодое растение в почве. Затем развиваются стебелёк и почечка, из которых формируется побег. Запас из семядолей или эндосперма обеспечивает этот начальный рост. Позже проросток сможет получать необходимые вещества самостоятельно.

Сравнение строения семян фасоли и пшеницы

Сначала сравните число семядолей, затем найдите, где расположен основной запас питания. Так проще не спутать семядолю — часть зародыша — с эндоспермом. Таблица также показывает, почему зерновка пшеницы устроена иначе, чем семя фасоли.

Разбор задач

Задача 1. Части семени фасоли

На поперечном разрезе семени фасоли найдите кожуру, зародыш и две семядоли. Укажите, где находится запас питательных веществ. Нужно не просто назвать части, но и связать их расположение с их ролью. Для этого сначала отделим наружную оболочку от внутренних частей.

1. Найдём снаружи тонкую оболочку, окружающую семя: это семенная кожура.
2. Внутри расположены две крупные половинки — семядоли; между ними находится зародыш с корешком, стебельком и почечкой.
3. У фасоли основной запас питательных веществ сосредоточен в семядолях, поэтому они заметно крупнее остальных частей зародыша.

Ответ: снаружи находится семенная кожура, внутри — зародыш и две семядоли. Основной запас питательных веществ расположен в семядолях. Именно его использует зародыш при начале роста.

Задача 2. Сравнение фасоли и пшеницы

Сравните семена фасоли и пшеницы по числу семядолей и месту расположения запаса питательных веществ. Эти признаки позволяют увидеть различие между двудольным и однодольным растениями. Не следует считать, что число семядолей само по себе показывает, где находится весь запас.

1. У фасоли найдём две крупные семядоли; основной запас пищи находится в них.
2. У пшеницы в зародыше одна семядоля, но основное количество питательных веществ находится не в ней, а в эндосперме.
3. Сопоставим оба признака: фасоль имеет две семядоли с запасом, а пшеница — одну семядолю и запас в эндосперме.

Ответ: у фасоли две семядоли, у пшеницы одна. Запас питательных веществ у фасоли находится преимущественно в семядолях, а у пшеницы — в эндосперме. Поэтому семядоли и место запаса нужно сравнивать отдельно.

Задача 3. Зерновка пшеницы

На рисунке зерновки пшеницы отметьте зародыш, эндосперм и наружные покровы. Затем объясните, почему питательные вещества не сосредоточены в единственной семядоле. Зерновка включает не только семя: оболочка плода срастается с семенной кожурой. Поэтому при поиске частей важно различать зародыш и окружающий его запас.

1. Найдём небольшой зародыш сбоку зерновки; в нём находится одна семядоля.
2. Большую часть внутреннего объёма занимает эндосперм — ткань с запасом питательных веществ.
3. Снаружи расположены покровы зерновки; оболочка плода соединена с семенной кожурой, поэтому они не разделяются как две свободные оболочки.
4. Сделаем вывод: единственная семядоля входит в состав зародыша, а основной запас сформирован отдельно, в эндосперме.

Ответ: зародыш расположен сбоку, эндосперм занимает основную часть зерновки, снаружи находятся сросшиеся покровы. Питательные вещества не сосредоточены в семядоле, потому что у пшеницы их основной запас находится в эндосперме.

Типичные ошибки

Считать семенную кожуру частью зародыша — ошибка: кожура образуется из покровов семязачатка и выполняет защитную функцию. Так думают, потому что в готовом семени оболочка тесно окружает зародыш. Проверьте себя: если часть находится снаружи и защищает внутреннее содержимое, это кожура, а не орган зародыша.

Называть семядоли эндоспермом неправильно, хотя обе части связаны с питанием зародыша. Их можно перепутать из-за похожей роли, но они различаются по строению и расположению. У фасоли запас находится главным образом в семядолях, а у пшеницы — в эндосперме. Чтобы проверить ответ, уточните, к зародышу относится найденная часть или расположена отдельно от него.

Принимать зерновку пшеницы за голое семя неверно: оболочка плода у неё срастается с семенной кожурой. Покровы кажутся единым слоем, поэтому граница между ними незаметна. Помните, что зерновка — плод, в котором находится семя. Проверяйте себя по наличию зародыша и эндосперма внутри, а не по тому, удаётся ли отделить оболочки.

Считать, что у всех семян одинаковое число семядолей и одинаково размещён запас, нельзя. Такое обобщение возникает, если знакомство ограничилось одним растением. У фасоли две семядоли, у пшеницы — одна; кроме того, запасы расположены по-разному. Проверяйте каждый признак отдельно и сравнивайте конкретные растения, а не переносите устройство одного семени на все остальные.

Связь с другими темами

Для понимания образования семени нужно знать основные части цветка и то, что после оплодотворения из семязачатка развивается семя. Его строение объясняет, как начинается прорастание и как развивается проросток. Позже эти знания пригодятся при изучении размножения цветковых растений. Сравнение семян также помогает различать однодольные и двудольные растения по числу семядолей.

Что запомнить

• В семени находится зародыш будущего растения.
• Семенная кожура защищает семя.
• Зародыш включает корешок, стебелёк, почечку и семядоли.
• У фасоли две семядоли, и в них запасаются питательные вещества.
• У пшеницы одна семядоля, а основной запас питательных веществ находится в эндосперме.
• При прорастании зародыш использует запас питательных веществ семени.