Розділ «Тема 27. ГЕНЕРАТИВНІ ОРГАНИ. НАСІНИНА. ПЛІД»

Основними причинами, що перешкоджають проростанню, є: а) водонепроникність шкірки, яка має воскоподібну плівку; б) наявність в оплодні речовин, які гальмують проростання; в) недорозвинутість зародка тощо. Тривалість періоду спокою в насіння різних видів – від кількох тижнів до кількох років. Японські ботаніки виявили насінини лотоса віком понад 2000 років у торф'яниках Маньчжурії, після руйнування насінної шкірки всі вони проросли.

Під час періоду спокою першочергове значення має дозрівання насіння. Важливу роль у процесі виходу насіння зі стану спокою є видалення або руйнування гальмуючих речовин за допомогою води, кисню тощо. У природі під впливом багаторазових змін умов довкілля насінна шкірка змінюється: стає більш проникною і менш стійкою. Досить часто шкірка руйнується мікроорганізмами, інколи перетравлюється у шлунку тварин. Вчені описали такий цікавий факт. З Галапагоських островів до Каліфорнійського університету привезли насінння місцевих помідорів, але виростити з них рослини ніяк не вдавалося, поки не згодували їх велетенським черепахам, які були привезені з цих самих островів. Після цього насіння проросло.

У багатьох випадках спокій насіння переривається під впливом понижених температур. Для цього насіння різних видів потребує короткочасного впливу температури приблизно до 0°С, нерідко достатньо і 10°С. Людина навчилася виводити насіння з періоду спокою, застосовуючи для цього понижену температуру (стратифікація), штучне пошкодження шкірки насіння для прискорення проростання (скарифікація); промивання водою для видалення з насіння речовин, що гальмують проростання, вплив біологічно активних речовин (фітогормонів) для прискорення проростання тощо. Отже, період спокою – стан розвитку насінини, який забезпечує її дозрівання та запобігає передчасному проростанню.

Плоди, їх будова, різноманітність та значення

Плід – генеративний орган покритонасінних рослин, який утворюється після подвійного запліднення із зав'язі маточки. Плоди є лише у покритонасінних, звідки і походить назва. Ці органи сформувалися в процесі еволюції для захисту насіння від висихання, холоду, механічних пошкоджень та забезпечення дозрівання й поширення насіння. Рослини також накопичують і створюють додатковий запас води та поживних речовин в оплодні для проростання насіння після опадання плодів. При утворенні плодів стінки зав'язі видозмінюються у двох напрямках: в одних рослин оплодень стає сухим, а в інших – соковитим. В утворенні плоду можуть брати участь і інші частини квітки (квітколоже, оцвітина, квітконіжка). Наприклад, у формуванні запашних солодких плодів суниць бере участь квітколоже. Іноді плоди утворюються без запліднення (партенокарпія) і тоді, зазвичай, не містять насіння (деякі сорти винограду, цитрусових та ін.). Плоди є предметом вивчення окремої ботанічної науки під назвою карпологія. Отже, основними функціями плоду як генеративного органу квіткових рослин є захист насіння від несприятливих впливів, сприяння поширенню насіння та забезпечення поживними речовинами проростка на початкових стадіях його життя.

Будова плодів

Оплодень, або перикарпій, – стінка плоду, яка розвивається зі стінок зав'язі. В оплодні розрізняють три частини: зовнішню (екзокарпій), середню (мезокарпій) та внутрішню (ендокарпій). У різних рослин співвідношення цих шарів різне і є видовою ознакою. Зовнішній шар оплодня утворюється з верхньої шкірки зав'язі, звичайно він тонкий і зазнає незначних змін. У клітинах цього шару хлоропласти руйнуються або перетворюються у хромопласти, що і зумовлює появу у плодів жовтого, червоного, помаранчевого кольору (горобина, помідор). У вишні, сливи, винограду забарвлення плодам надає антоціан, який міститься у вакуолях. Забарвлення плодів приваблює птахів, тварин, які здійснюватимуть їх поширення. Середня частина стінок зав'язі, що утворює середній шар оплодня, часто зазнає найбільших змін і найбільше розростається.

Будова плоду: 1 – екзокарпій; 2 – мезокарпій; З – ендокарпій; 4 – перикарпій; 5 – насінина

У сухих плодах оболонки клітин цієї частини зав'язі можуть дерев'яніти, і середній шар стає твердим (ліщина). У соковитих плодах, навпаки, середній шар оплодня накопичує воду і стає соковитим та м'ясистим (черешня, слива, персики, абрикоси). Клітини цього шару запасають вуглеводи, через що плоди таких рослин стають солодкими і приваблюють тварин-поширювачів. Внутрішній шар оплодня може стати плівчастим, шкірястим або видозмінитися в кісточку (вишня, черешня), що забезпечує захисну функцію. Квітконіжка перетворюється у плодоніжку. Отже, основними частинами плоду є оплодень та насінина.

Різноманітність плодів

Різноманітність плодів у світі рослин надзвичайно велика. Найпоживнішими соковитими плодами є плоди авокадо, енергетична цінність яких складає близько 1500 ккал на 1 кг їстивної маси. Найбільші плоди (понад 200 кг) на Землі має гарбуз. Дуже великі плоди має і хлібне дерево, їх маса досягає 50 кг. В кокосових горіхах, маса яких досягає 25 кг, деколи трапляються такі сами перлини, як в черепашках молюсків перлівниць. Ця різноманітність обумовлена різними причинами, але, головним чином, пристосуванням плодів до поширення. Плоди можуть відрізнятися за формою, забарвленням, розмірами, вмістом води, кількістю насіння тощо.

1. За кількістю насінин: однонасінні – мають одну насінину (соняшник); багатонасінні – містять багато насінин (гарбуз, горох).

2. За участю частин квітки в утворенні плоду: справжній плід розвивається із однієї зав'язі (вишня, слива); несправжній плід розвивається із зав'язі та інших частин квітки (у суниць розростається квітколоже, у формуванні яблука – квітколоже, основи чашолистків).

3. За участю маточок в утворенні плоду: простий плід – утворений з однієї маточки (вишня, персик); складний, або збірний, плід – утворений з декількох маточок однієї квітки (малина, ожина).

4. На відміну від плодів супліддя, утворюються з кількох квіток, які зрослися між собою (буряк), або всього суцвіття (шовковиця, ананас).

Залежно від вмісту води в оплодні плоди поділяють на сухі й соковиті.

I. Сухі плоди – плоди, у яких оплодень сухий шкірястий чи здерев'янілий, з незначним вмістом води. Вони бувають розкривними і нерозкривними. До сухих плодів належать зернівка, сім'янка, горіх, біб, стручок, коробочка та ін.

■ Зернівка – сухий однонасінний плід, у якого оплодень щільно зростається з насінною шкіркою (злаки).

■ Сім'янка – сухий однонасінний плід, у якого оплодень не зростається з насінною шкіркою (айстрові).

■ Горіх – сухий однонасінний плід зі здерев'янілим оплоднем (ліщина, бук).