Mesmo na escola no curso de botânica (6º ano), a estrutura da semente era um tema bastante simples e memorável. De fato, esse órgão gerador da planta surgiu como resultado de um longo processo evolutivo e possui uma estrutura complexa e única. Em nosso artigo, consideraremos as características de suas partes estruturais, a estrutura de uma semente dicotiledônea e também determinaremos o papel biológico das sementes de plantas.
O aparecimento da semente no processo de evolução
As plantas nem sempre foram capazes de formar sementes. Sabe-se que a vida surgiu na água, e as algas foram as primeiras plantas. Eles tinham uma estrutura primitiva e se reproduziam vegetativamente - por partes do talo e com a ajuda de células móveis especializadas - zoósporos. Rinófitos foram os primeiros a pousar em terra. Eles, como seus futuros sucessores - plantas de esporos superiores, reproduzidos com a ajuda de esporos. Mas a água era necessária para o desenvolvimento dessas células especializadas. Portanto, quando as condições ambientais mudaram, seus números também diminuíram.
O próximo passo evolutivo foi o aparecimento da semente. Este foi um grande passo em frente para a adaptação e disseminação de muitas espéciesplantas. A estrutura externa e interna da semente determina a proteção confiável do embrião, cercado por um suprimento de água e nutrientes. Isso significa que eles aumentam a viabilidade e diversidade de espécies da flora do planeta.
Processo de formação de sementes
Vamos considerar este processo no exemplo de um grupo de plantas, que é dominante no mundo moderno. Estes são representantes do departamento de Angiospermas. Todos eles formam uma flor - o órgão generativo mais importante. Em seu pistilo está o ovo, e as anteras dos estames contêm espermatozoides. Após o processo de polinização, ou seja, a transferência do pólen da antera dos estames para o estigma do pistilo, os espermatozóides se movem ao longo do tubo germinativo até o ovário do estame, onde ocorre o processo de fusão dos gametas - fertilização. Como resultado, um embrião é formado. Quando o segundo espermatozóide se funde com a célula germinativa central, forma-se um nutriente de reserva. Também é chamado de endosperma. A estrutura da semente é completada por uma forte casca externa. Tal estrutura é a base para o desenvolvimento do futuro organismo vegetal.
Estrutura externa das sementes
Como já mencionado, a parte externa da semente é coberta com uma casca. É denso o suficiente para proteger o embrião de danos mecânicos, mudanças de temperatura e penetração de microorganismos nocivos. Mas a cor das sementes varia muito: do preto ao vermelho brilhante. Essa estrutura da semente é fácil de explicar. Em algumas plantas, a cor serve como camuflagem. Por exemplo, para que os pássaros não possam vê-los no solo após o plantio. Outras plantas, por outro lado,adaptado à dispersão de sementes por vários animais. Juntamente com os resíduos de alimentos não digeridos, eles os excretam muito além do habitat da planta-mãe.
Estrutura interna de uma semente
A parte principal de qualquer semente é o germe. Este é o futuro organismo. Portanto, consiste nas mesmas partes de uma planta adulta. Estes são a raiz germinal, caule, folha e botão. A estrutura da semente de diferentes plantas pode variar significativamente. Na maioria deles, os nutrientes de reserva se acumulam no endosperma. Esta é uma concha que envolve o embrião, protegendo-o e nutrindo-o durante todo o período de desenvolvimento individual. Mas há casos em que, durante o processo de maturação e germinação da semente, ela consome completamente as substâncias do endosperma. Então eles se acumulam principalmente nas partes carnudas do embrião. São chamados de cotilédones. Tal estrutura é típica, por exemplo, para abóboras ou feijões. Mas na bolsa do pastor, o suprimento de substâncias se concentra no tecido da raiz embrionária. As sementes de vários grupos sistemáticos de plantas também diferem.
Características das sementes de Gimnospermas
A estrutura externa e interna da semente deste grupo de organismos é caracterizada pelo fato de que o processo de formação e desenvolvimento do embrião ocorre na superfície do tegumento da semente. Além das partes principais, as sementes das gimnospermas têm um crescimento membranoso pterigóide. Ajuda a espalhar as sementes dessas plantas com a ajuda do vento.
Maisuma característica das sementes de gimnospermas é a duração de sua formação. Para que se tornem viáveis, deve levar de quatro meses a três anos. O processo de maturação das sementes ocorre em cones. Não é fruta mesmo. São modificações especializadas da fuga. Algumas sementes de coníferas podem ser armazenadas em cones por décadas. Todo esse tempo eles mantêm sua viabilidade. Para que as sementes caiam no solo, as escamas do cone se abrem sozinhas. Eles são apanhados pelo vento, às vezes carregando-os por distâncias consideráveis. Se os cones são macios, parecendo nozes, eles não se abrem, mas com a ajuda de pássaros. Gosto especialmente de se deliciar com sementes, vários tipos de gaios. Isso também contribui para o reassentamento de representantes do departamento de Gimnospermas.
O próprio nome desta unidade sistemática indica que o embrião da futura planta está mal protegido. De fato, a presença do endosperma garante apenas o desenvolvimento da semente. Mas os cones de muitas plantas abrem durante condições adversas de desenvolvimento. Uma vez na superfície do solo, as sementes são expostas a baixas temperaturas e f alta de umidade, de modo que nem todas germinam e dão origem a uma nova planta.
Características das sementes de plantas com flores
Em comparação com as gimnospermas, os representantes do departamento de floração têm uma série de vantagens significativas. A formação de suas sementes ocorre no ovário das flores. Esta é a parte mais expandida do pistilo e dá origem ao fruto. Como resultado, as sementes se desenvolvem dentro deles. Eles são circundados por três camadas de pericarpo, que diferem em suas propriedades efunções. Considere sua estrutura usando o exemplo de uma drupa de ameixa. A camada externa de couro protege contra danos mecânicos, garantindo a integridade. Médio é suculento e carnudo. Nutre e fornece ao embrião a umidade necessária. A camada ossificada interna é uma proteção adicional. Como resultado, as sementes têm todas as condições necessárias para o desenvolvimento e germinação, mesmo em circunstâncias adversas.
Sementes Monocotiledôneas
A estrutura de uma semente monocotiledônea é muito fácil de determinar. Seu embrião consiste em apenas um cotilédone. Essas partes também são chamadas de camadas germinativas. Todas as plantas das famílias Cereal, Cebola e Lírio são monocotiledôneas. Se você germinar as sementes de milho ou trigo, logo um folheto se formará de cada grão na superfície do solo. Estes são os cotilédones. Você já tentou dividir um grão de arroz em vários pedaços? Naturalmente, isso é impossível. Isso ocorre porque seu embrião é formado por um único cotilédone.
Sementes de dicot
Sementes de Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, Leguminosas, Repolho e muitas outras famílias são um pouco diferentes em estrutura. Mesmo com base no nome, é fácil adivinhar que seu embrião consiste em dois cotilédones. Esta é a principal característica sistemática. A estrutura das sementes de plantas dicotiledôneas é fácil de ver a olho nu. Por exemplo, uma semente de girassol é facilmente dividida em duas partes iguais. Este é o cotilédone de seu embrião. A estrutura da semente dicotiledônea também pode ser observada a partir de mudas jovens. Tente germinar as sementes de feijão comum em casa. E você verá dois carpelos aparecerem acima do solo.
Condições para germinação de sementes
A estrutura das sementes das plantas dicotiledôneas, bem como representantes de outras unidades sistemáticas deste reino da vida selvagem, determina a presença de todas as substâncias necessárias para o desenvolvimento do embrião. Mas outras condições são necessárias para a germinação. Para cada planta, eles são completamente diferentes. Primeiro, é uma certa temperatura do ar. Para plantas que gostam de calor, isso é +10 graus Celsius. Mas o trigo de inverno começa a se desenvolver já em + 1. A água também é necessária. Graças a isso, o grão incha, o que acelera os processos de respiração e metabolismo. Os nutrientes são convertidos em uma forma na qual podem ser absorvidos pelo feto. A presença de ar e luz solar suficiente são mais duas condições para a germinação da semente e o desenvolvimento de toda a planta, pois sem eles a fotossíntese é impossível.
Sementes e frutas
Cada fruta contém sementes. A estrutura das sementes das plantas superiores é quase idêntica. Mas as frutas são mais diversificadas. Aloque frutas secas e suculentas. Eles diferem na estrutura das camadas que estão localizadas ao redor da semente. Nas suculentas, uma das camadas do pericarpo é necessariamente carnosa. Ameixa, pêssego, maçã, framboesa, morango… Essas iguarias são amadas por todos justamente por serem suculentas e doces. Nos frutos secos, o pericarpo é coriáceo ou ossificado. Suas camadas geralmente se unem em uma,protegendo de forma confiável as sementes no interior. Uma caixa de papoulas, uma vagem de mostarda, um grão de trigo têm exatamente essa estrutura.
O papel biológico das sementes
A maioria das plantas do planeta usa sementes para reprodução. A estrutura das sementes das plantas modernas é o resultado de uma longa evolução. Esses órgãos geradores contêm o embrião e um suprimento de substâncias que garantem seu crescimento e desenvolvimento mesmo em condições adversas. As sementes possuem adaptações para dispersão, o que aumenta sua chance de sobrevivência e assentamento.
Então a semente é o resultado do processo de fertilização. É uma estrutura composta por um embrião, substâncias de reserva e uma casca protetora. Todos os seus elementos desempenham determinadas funções, graças às quais o grupo de plantas com sementes assumiu uma posição dominante no planeta.
