Նույնիսկ դպրոցում բուսաբանության կուրսում (6-րդ դասարան) սերմի կառուցվածքը բավականին պարզ և հիշվող թեմա էր: Փաստորեն, բույսի այս գեներացնող օրգանն առաջացել է երկար էվոլյուցիոն գործընթացի արդյունքում և ունի բարդ ու յուրահատուկ կառուցվածք։ Մեր հոդվածում մենք կդիտարկենք նրա կառուցվածքային մասերի առանձնահատկությունները, երկշիկավոր սերմի կառուցվածքը, ինչպես նաև կորոշենք բույսերի սերմերի կենսաբանական դերը։
Սերմի տեսքը էվոլյուցիայի գործընթացում
Բույսերը միշտ չէ, որ կարողացել են սերմեր կազմել: Հայտնի է, որ կյանքն առաջացել է ջրի մեջ, իսկ ջրիմուռներն առաջին բույսերն են եղել։ Նրանք ունեին պարզունակ կառուցվածք և վերարտադրվում էին վեգետատիվ ճանապարհով՝ թալուսի մասերով և մասնագիտացված շարժական բջիջների՝ զոոսպորների օգնությամբ։ Ռինոֆիտներն առաջինն են իջել ցամաքում: Նրանք, ինչպես իրենց ապագա իրավահաջորդները՝ բարձրագույն սպորային բույսերը, բազմանում էին սպորների օգնությամբ։ Բայց ջուրն անհրաժեշտ էր այս մասնագիտացված բջիջների զարգացման համար։ Հետևաբար, երբ շրջակա միջավայրի պայմանները փոխվեցին, դրանց թիվը նույնպես նվազեց։
Հաջորդ էվոլյուցիոն քայլը սերմի հայտնվելն էր: Սա հսկայական առաջընթաց էր բազմաթիվ տեսակների հարմարվելու և տարածման համարբույսեր. Սերմի արտաքին և ներքին կառուցվածքը որոշում է սաղմի հուսալի պաշտպանությունը՝ շրջապատված ջրի և սննդանյութերի պաշարով: Սա նշանակում է, որ դրանք մեծացնում են մոլորակի ֆլորայի կենսունակությունը և տեսակների բազմազանությունը։
Սերմերի ձևավորման գործընթաց
Դիտարկենք այս գործընթացը ժամանակակից աշխարհում գերիշխող բույսերի խմբի օրինակով։ Սրանք Angiosperms բաժանմունքի ներկայացուցիչներ են։ Նրանք բոլորը կազմում են ծաղիկ՝ ամենակարևոր գեներացնող օրգանը։ Նրա մանգաղում ձու է, իսկ բշտիկների փշերը պարունակում են սերմնաբջիջներ։ Փոշոտման գործընթացից հետո, այսինքն. Փոշի փոշու փոխանցումը ցողունների փոշիկից դեպի խարան, սպերմատոզոիդները շարժվում են բողբոջային խողովակի երկայնքով դեպի ստամին ձվարան, որտեղ տեղի է ունենում գամետների միաձուլման գործընթացը՝ բեղմնավորում: Արդյունքում ձևավորվում է սաղմ։ Երբ երկրորդ սերմնահեղուկը միաձուլվում է կենտրոնական սեռական բջջի հետ, ձևավորվում է պահուստային սննդանյութ: Այն նաև կոչվում է էնդոսպերմ։ Սերմի կառուցվածքը լրացնում է ամուր արտաքին թաղանթը։ Նման կառուցվածքը հիմք է հանդիսանում ապագա բուսական օրգանիզմի զարգացման համար։
Սերմերի արտաքին կառուցվածքը
Ինչպես արդեն նշվեց, սերմի արտաքին կողմը ծածկված է կեղևով։ Այն բավականաչափ խիտ է, որպեսզի պաշտպանի ներսում գտնվող սաղմը մեխանիկական վնասվածքներից, ջերմաստիճանի փոփոխություններից և վնասակար միկրոօրգանիզմների ներթափանցումից: Բայց սերմերի գույնը շատ տարբեր է` սևից մինչև վառ կարմիր: Սերմի այս կառուցվածքը հեշտ է բացատրել։ Որոշ բույսերում գույնը ծառայում է որպես քողարկման: Օրինակ, որպեսզի տնկելուց հետո թռչունները չտեսնեն դրանք հողում: Մյուս կողմից, մյուս բույսերը.հարմարեցված է տարբեր կենդանիների կողմից սերմերի ցրմանը: Չմարսված սննդի մնացորդների հետ միասին դրանք արտազատում են մայր բույսի միջավայրից շատ հեռու։
Սերմի ներքին կառուցվածքը
Ցանկացած սերմի հիմնական մասը սաղմն է: Սա ապագա օրգանիզմն է։ Հետեւաբար, այն բաղկացած է նույն մասերից, ինչ չափահաս բույսը: Սրանք են բողբոջային արմատը, ցողունը, տերևը և բողբոջը: Տարբեր բույսերի սերմերի կառուցվածքը կարող է զգալիորեն տարբերվել: Նրանց մեծ մասում էնդոսպերմում կուտակվում են պահուստային սննդանյութեր։ Սա պատյան է, որը շրջապատում է սաղմը շուրջը՝ պաշտպանելով և սնուցելով այն անհատական զարգացման ողջ ժամանակահատվածում: Բայց լինում են դեպքեր, երբ սերմի հասունացման և բողբոջման ընթացքում այն ամբողջությամբ սպառում է էնդոսպերմի նյութերը։ Այնուհետեւ դրանք կուտակվում են հիմնականում սաղմի մսոտ հատվածներում։ Դրանք կոչվում են կոթիլեդոններ։ Նման կառուցվածքը բնորոշ է, օրինակ, դդմի կամ լոբի համար: Բայց հովվի քսակի մեջ նյութերի պաշարը կենտրոնացած է սաղմնային արմատի հյուսվածքում։ Տարբեր սիստեմատիկ խմբերի բույսերի սերմերը նույնպես տարբերվում են։
Gymnosperms-ի սերմերի առանձնահատկությունները
Այս խմբի օրգանիզմների սերմի արտաքին և ներքին կառուցվածքը բնութագրվում է նրանով, որ սաղմի ձևավորման և զարգացման գործընթացը տեղի է ունենում սերմի ծածկույթի մակերեսին։ Բացի հիմնական մասերից, գիմնոսպերմերի սերմերը ունեն pterygoid թաղանթային աճ: Այն օգնում է տարածել այս բույսերի սերմերը քամու օգնությամբ։
ԱվելինԳիմնոսպերմի սերմերի առանձնահատկություններից մեկը դրանց ձևավորման տևողությունն է: Որպեսզի դրանք դառնան կենսունակ, պետք է տևի չորս ամսից մինչև երեք տարի։ Սերմերի հասունացման գործընթացը տեղի է ունենում կոների մեջ։ Դա ամենևին էլ միրգ չէ: Դրանք փախուստի մասնագիտացված մոդիֆիկացիաներ են։ Որոշ փշատերև սերմեր կարող են պահվել կոների մեջ տասնամյակներ շարունակ: Այս ամբողջ ընթացքում նրանք պահպանում են իրենց կենսունակությունը։ Որպեսզի սերմերը գետնին ընկնեն, կոնի թեփուկներն ինքնուրույն բացվում են։ Նրանք քամին վերցնում է, երբեմն դրանք տանում է զգալի հեռավորությունների վրա: Եթե կոները փափուկ են, արտաքուստ ընկույզ են հիշեցնում, ապա դրանք ոչ թե իրենք են բացվում, այլ թռչունների օգնությամբ։ Հատկապես սիրում են հյուրասիրել սերմերով, տարբեր տեսակի ժայռերով: Սա նաև նպաստում է Gymnosperms բաժնի ներկայացուցիչների վերաբնակեցմանը։
Այս համակարգված միավորի հենց անվանումը ցույց է տալիս, որ ապագա բույսի սաղմը վատ պաշտպանված է: Իսկապես, էնդոսպերմի առկայությունը երաշխավորում է միայն սերմի զարգացումը։ Բայց շատ բույսերի կոնները բացվում են զարգացման անբարենպաստ պայմանների ժամանակ։ Հողի մակերեսին հայտնվելուց հետո սերմերը ենթարկվում են ցածր ջերմաստիճանի և խոնավության բացակայությանը, ուստի ոչ բոլորն են բողբոջում և առաջացնում նոր բույս:
Ծաղկավոր բույսերի սերմերի առանձնահատկությունները
Գիմնոսպերմիկների համեմատ՝ Flowering բաժնի ներկայացուցիչներն ունեն մի շարք նշանակալի առավելություններ. Նրանց սերմերի ձևավորումը տեղի է ունենում ծաղիկների ձվարանների մեջ: Սա մառախուղի ամենաընդլայնված մասն է և պտուղ է տալիս: Արդյունքում սերմերը զարգանում են դրանց ներսում։ Դրանք շրջագծված են պերիկարպի երեք շերտերով, որոնք տարբերվում են իրենց հատկություններով ևգործառույթները։ Դիտարկենք դրանց կառուցվածքը՝ օգտագործելով սալորի թմբուկի օրինակը: Արտաքին կաշվե շերտը պաշտպանում է մեխանիկական վնասվածքներից՝ ապահովելով ամբողջականությունը։ Միջինը՝ հյութալի և մսային։ Այն սնուցում և ապահովում է սաղմի անհրաժեշտ խոնավությունը։ Ներքին ոսկրացված շերտը լրացուցիչ պաշտպանություն է: Արդյունքում, սերմերը ունեն բոլոր անհրաժեշտ պայմանները զարգացման և բողբոջման համար, նույնիսկ անբարենպաստ պայմաններում։
Monocot Seeds
Մինասերմի սերմի կառուցվածքը շատ հեշտ է որոշել։ Նրանց սաղմը բաղկացած է միայն մեկ կոթիլեդոնից։ Այս մասերը կոչվում են նաև սաղմնային շերտեր: Հացահատիկային, սոխակ և շուշանազգիների ընտանիքների բոլոր բույսերը միաշերտավոր են: Եթե դուք ծլեք եգիպտացորենի կամ ցորենի սերմերը, շուտով հողի մակերեսի յուրաքանչյուր հատիկից կստեղծվի մեկ թերթիկ։ Սա կոթիլեդոններն են։ Փորձե՞լ եք բրնձի հատիկը մի քանի կտորի բաժանել: Բնականաբար, դա անհնար է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրա սաղմը ձևավորվում է մեկ կոթիլեդոնի միջոցով:
Dicot Seeds
Rosaceae-ի, Solanaceae-ի, Asteraceae-ի, լոբազգիների, կաղամբի և շատ այլ ընտանիքների սերմերը կառուցվածքով որոշակիորեն տարբերվում են: Անգամ անվան հիման վրա հեշտ է կռահել, որ նրանց սաղմը բաղկացած է երկու կոթիլեդոններից։ Սա հիմնական համակարգային առանձնահատկությունն է: Երկկոտիլ բույսերի սերմերի կառուցվածքը հեշտ է տեսնել անզեն աչքով։ Օրինակ, արևածաղկի սերմը հեշտությամբ բաժանվում է երկու հավասար մասերի: Սա նրա սաղմի կոթիլեդոնն է։ Երիտասարդ սածիլներից երեւում է նաեւ երկշաքիլ սերմի կառուցվածքը։Փորձեք տանը բողբոջել սովորական լոբի սերմերը: Եվ դուք կտեսնեք, որ գետնի վերևում հայտնվում են երկու կարպելներ:
Սերմերի բողբոջման պայմաններ
Երկկոտիլ բույսերի սերմերի, ինչպես նաև վայրի բնության այս թագավորության այլ համակարգված միավորների կառուցվածքը որոշում է սաղմի զարգացման համար անհրաժեշտ բոլոր նյութերի առկայությունը։ Բայց բողբոջման համար անհրաժեշտ են այլ պայմաններ։ Յուրաքանչյուր բույսի համար դրանք բոլորովին տարբեր են: Նախ, դա որոշակի օդի ջերմաստիճան է: Ջերմասեր բույսերի համար սա +10 աստիճան Ցելսիուս է։ Բայց աշնանացան ցորենը սկսում է զարգանալ արդեն + 1-ից։ Ջուր էլ է պետք։ Դրա շնորհիվ հացահատիկը ուռչում է, ինչը արագացնում է շնչառության և նյութափոխանակության գործընթացները։ Սնուցիչները վերածվում են այնպիսի ձևի, որով դրանք կարող են ներծծվել պտղի կողմից: Օդի առկայությունը և բավարար արևի լույսը ևս երկու պայման են սերմի բողբոջման և ամբողջ բույսի զարգացման համար, քանի որ առանց դրանց ֆոտոսինթեզն անհնար է։
Սերմեր և մրգեր
Յուրաքանչյուր միրգ պարունակում է սերմեր: Բարձրագույն բույսերի սերմերի կառուցվածքը գրեթե նույնական է։ Բայց պտուղներն ավելի բազմազան են։ Հատկացնել չոր և հյութալի մրգեր. Նրանք տարբերվում են շերտերի կառուցվածքով, որոնք գտնվում են սերմի շուրջը։ Սուկուլենտում պերիկարպի շերտերից մեկն անպայման մսոտ է։ Սալոր, դեղձ, խնձոր, ազնվամորու, ելակ… Այս դելիկատեսները բոլորը սիրում են հենց այն պատճառով, որ դրանք հյութալի են ու քաղցր։ Չոր մրգերի մեջ պերիկարպը կաշեպատ է կամ ոսկրացած։ Նրա շերտերը սովորաբար միավորվում են մեկի մեջ,հուսալիորեն պաշտպանելով սերմերը ներսում: Մի տուփ կակաչի, մի պատիճ մանանեխի, մի հատիկ ցորենի նման կառուցվածք ունեն։
Սերմերի կենսաբանական դերը
Մոլորակի բույսերի մեծ մասն օգտագործում է սերմեր վերարտադրության համար: Ժամանակակից բույսերի սերմերի կառուցվածքը երկար էվոլյուցիայի արդյունք է։ Այս գեներատիվ օրգանները պարունակում են սաղմ և նյութերի պաշար, որն ապահովում է նրա աճն ու զարգացումը նույնիսկ անբարենպաստ պայմաններում: Սերմերը հարմարեցվածություն ունեն ցրման համար, ինչը մեծացնում է նրանց գոյատևման և նստեցման հնարավորությունը:
Այսպիսով, սերմը բեղմնավորման գործընթացի արդյունք է: Սա սաղմից, պահուստային նյութերից և պաշտպանիչ կեղևից բաղկացած կառույց է։ Նրա բոլոր տարրերը կատարում են որոշակի գործառույթներ, ինչի շնորհիվ սերմացու բույսերի խումբը գերիշխող դիրք է գրավել մոլորակի վրա։
