Även i skolan under botaniken (årskurs 6) var fröets struktur ett ganska enkelt och minnesvärt ämne. Faktum är att detta generativa organ av växten uppstod som ett resultat av en lång evolutionär process och har en komplex och unik struktur. I vår artikel kommer vi att överväga egenskaperna hos dess strukturella delar, strukturen hos ett tvåhjärtbladigt frö, och även bestämma den biologiska rollen för växtfrön.
Fröets utseende i evolutionsprocessen
Växter kunde inte alltid bilda frön. Det är känt att liv uppstod i vatten, och alger var de första växterna. De hade en primitiv struktur och reproducerades vegetativt - av delar av tallus och med hjälp av specialiserade mobila celler - zoosporer. Rhinophytes var de första som landade på land. De, liksom sina framtida efterföljare - högre sporväxter, förökade sig med hjälp av sporer. Men vatten var nödvändigt för utvecklingen av dessa specialiserade celler. Därför, när miljöförhållandena förändrades, minskade deras antal också.
Nästa evolutionära steg var fröets utseende. Detta var ett stort steg framåt för anpassningen och spridningen av många arterväxter. Fröets yttre och inre struktur bestämmer det tillförlitliga skyddet av embryot, omgivet av en tillförsel av vatten och näringsämnen. Det betyder att de ökar livskraften och artmångfalden i planetens flora.
Fröbildningsprocess
Låt oss överväga denna process som exempel på en grupp växter, som är dominerande i den moderna världen. Dessa är representanter för Angiosperms-avdelningen. Alla bildar en blomma - det viktigaste generativa organet. I sin pistill finns ägget, och ståndarknapparna innehåller spermier. Efter pollineringsprocessen, d.v.s. överföringen av pollen från ståndarens ståndarknapp till pistillens stigma, spermatozoerna rör sig längs groddröret till ståndaräggstocken, där processen för könscellsfusion sker - befruktning. Som ett resultat bildas ett embryo. När den andra spermien smälter samman med den centrala könscellen bildas ett reservnäringsämne. Det kallas också endospermen. Fröets struktur kompletteras av ett starkt yttre skal. En sådan struktur är grunden för utvecklingen av den framtida växtorganismen.
Extern struktur av frön
Som redan nämnts är utsidan av fröet täckt med ett skal. Det är tillräckligt tätt för att skydda embryot inuti från mekanisk skada, temperaturförändringar och penetration av skadliga mikroorganismer. Men färgen på fröna varierar mycket: från svart till klarrött. Denna struktur hos fröet är lätt att förklara. I vissa växter fungerar färgen som ett kamouflage. Till exempel så att fåglar inte kan se dem i jorden efter plantering. Andra växter, å andra sidan,anpassad till fröspridning av olika djur. Tillsammans med osmälta matrester utsöndrar de dem långt utanför moderväxtens livsmiljö.
Intern struktur för ett frö
Huvuddelen av alla fröer är grodden. Detta är den framtida organismen. Därför består den av samma delar som en vuxen växt. Dessa är groddrot, stjälk, blad och knopp. Strukturen på fröet från olika växter kan variera avsevärt. I de flesta av dem ackumuleras reservnäringsämnen i endospermen. Detta är ett skal som omger embryot runt, skyddar och ger näring åt det under hela den individuella utvecklingsperioden. Men det finns fall när det under mognadsprocessen och groning av fröet helt förbrukar ämnen i endospermen. Sedan ackumuleras de främst i de köttiga delarna av embryot. De kallas hjärtblad. En sådan struktur är typisk för till exempel pumpor eller bönor. Men i herdens handväska är tillgången på ämnen koncentrerad till vävnaden i den embryonala roten. Frön från olika systematiska växtgrupper skiljer sig också åt.
Färden av gymnospermer
Den yttre och inre strukturen hos fröet från denna grupp av organismer kännetecknas av det faktum att processen för bildning och utveckling av embryot sker på ytan av fröskalet. Förutom huvuddelarna har fröna från gymnospermer en pterygoid membranös utväxt. Det hjälper till att sprida frön från dessa växter med hjälp av vinden.
Meren egenskap hos gymnospermfrön är hur lång tid de bildats. För att de ska bli livskraftiga bör det ta från fyra månader till tre år. Processen för frömognad sker i kottar. Det är inte frukt alls. De är specialiserade modifieringar av flykten. Vissa barrfrön kan lagras i kottar i årtionden. Hela denna tid behåller de sin livskraft. För att fröna ska falla ner i marken öppnar sig kottens fjäll av sig själv. De plockas upp av vinden och bär dem ibland över avsevärda avstånd. Om kottarna är mjuka, utåt liknar nötter, öppnar de sig inte, utan med hjälp av fåglar. Gillar speciellt att frossa i frön, olika typer av nötskrika. Detta bidrar också till vidarebosättningen av representanter för Gymnosperms-avdelningen.
Själva namnet på denna systematiska enhet indikerar att embryot till den framtida växten är dåligt skyddat. Faktum är att närvaron av endosperm garanterar endast utvecklingen av fröet. Men kottarna hos många växter öppnar sig under ogynnsamma utvecklingsförhållanden. Väl på markytan utsätts fröna för låga temperaturer och brist på fukt, så alla gror inte och ger upphov till en ny planta.
Fönens egenskaper hos blommande växtfrön
Jämfört med gymnospermier har representanter för Blommande avdelningen ett antal betydande fördelar. Bildandet av deras frön sker i äggstocken av blommor. Detta är den mest expanderade delen av pistillen och ger upphov till frukten. Som ett resultat utvecklas fröna inuti dem. De är inringade med tre lager av fruktsäck, som skiljer sig åt i sina egenskaper ochfunktioner. Tänk på deras struktur med hjälp av exemplet på en plommondräkt. Det yttre läderskiktet skyddar mot mekanisk skada, vilket säkerställer integritet. Medium är saftigt och köttigt. Det ger näring och ger embryot den nödvändiga fukten. Det inre förbenade lagret är ett extra skydd. Som ett resultat har fröna alla nödvändiga förutsättningar för utveckling och groning, även under ogynnsamma omständigheter.
Monocot Seeds
Strukturen av ett enhjärtbladigt frö är mycket lätt att bestämma. Deras embryo består av endast en hjärtblad. Dessa delar kallas också för groddlager. Alla växter av familjerna spannmål, lök och liljor är enhjärtbladiga. Om du gror frön av majs eller vete, kommer snart ett broschyr att bildas från varje korn på jordens yta. Det här är hjärtbladen. Har du testat att dela ett riskorn i flera bitar? Naturligtvis är detta omöjligt. Detta beror på att dess embryo bildas av en enda hjärtblad.
Dicot Seeds
Frön från Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, baljväxter, kål och många andra familjer är något annorlunda i struktur. Även utifrån namnet är det lätt att gissa att deras embryo består av två hjärtblad. Detta är den huvudsakliga systematiska egenskapen. Strukturen på fröna från tvåhjärtbladiga växter är lätt att se med blotta ögat. Till exempel kan ett solrosfrö lätt delas i två lika stora delar. Detta är hjärtbladen på dess embryo. Strukturen på det tvåhjärtbladiga fröet kan också ses från unga plantor. Försök att gro frön från vanliga bönor hemma. Och du kommer att se två fruktblad dyka upp ovanför marken.
Villkor för frönsgroning
Strukturen av fröna från tvåhjärtbladiga växter, såväl som representanter för andra systematiska enheter i detta rike av vilda djur, bestämmer närvaron av alla nödvändiga ämnen för utvecklingen av embryot. Men andra förutsättningar är nödvändiga för groning. För varje växt är de helt olika. För det första är det en viss lufttemperatur. För värmeälskande växter är detta +10 grader Celsius. Men höstvete börjar utvecklas redan vid + 1. Vatten behövs också. Tack vare det sväller säden, vilket påskyndar andnings- och ämnesomsättningsprocesserna. Näringsämnen omvandlas till en form där de kan tas upp av fostret. Närvaron av luft och tillräckligt med solljus är ytterligare två villkor för groning av fröet och utvecklingen av hela växten, eftersom fotosyntes är omöjlig utan dem.
Frö och frukt
Varje frukt innehåller frön. Strukturen på fröna från högre växter är nästan identisk. Men frukterna är mer olika. Tilldela torra och saftiga frukter. De skiljer sig åt i strukturen av lagren som finns runt fröet. Hos suckulenter är ett av skikten av hårsäcken nödvändigtvis köttigt. Plommon, persika, äpple, hallon, jordgubb… Dessa delikatesser älskas av alla just för att de är saftiga och söta. I torra frukter är fruktsäcken läderartad eller förbenad. Dess lager smälter vanligtvis samman till ett,på ett tillförlitligt sätt skydda fröna inuti. En ask vallmo, en balja med senap, ett vetekorn har precis en sådan struktur.
fröns biologiska roll
De flesta av växterna på planeten använder frön för reproduktion. Strukturen av fröna av moderna växter är resultatet av en lång utveckling. Dessa generativa organ innehåller embryot och en tillgång på ämnen som säkerställer dess tillväxt och utveckling även under ogynnsamma förhållanden. Frön har anpassningar för spridning, vilket ökar deras chans att överleva och sedimentera.
Så fröet är resultatet av befruktningsprocessen. Det är en struktur som består av ett embryo, reservämnen och ett skyddande skal. Alla dess element utför vissa funktioner, tack vare vilka gruppen av fröväxter har tagit en dominerande ställning på planeten.
