Лекция: Плоды.
Плод – это специфический орган цветковых (покрытосеменных) растений, который является закрытым вместилищем для семян. Он может развиваться и без двойного оплодотворения, и без семян (при апомиксисе).
Разнообразие плодов огромно, и они издавна привлекали внимание исследователей. Уже в 16 веке Цезальпини создал искусственную систему классификации цветковых растений, основываясь на типах плодов. В 18 веке немецкий ученый Гертнер определил науку о плодах, особенностях их строения, онтогенеза, экологии и распространения как карпологию (лат. carpos – плод).
Пристальное внимание человека к изучению плодов не случайно. Плоды – основа нашей жизни и имеют огромное значение в жизни человека:
1) пища (крахмалоносные, содержащие белок, фрукты, напиточные, овощи, пряные);
2) кормовые (бобы, вика, овес и др.);
3) масличные (тунг, конопля, подсолнечник и др.);
4) лекарственные (боярышник, малина, шиповник и др.);
6) поделочные (бутылочная тыква и др.).
Использоваться может как весь плод целиком, так и его части (околоплодник, семена.
Плод – это видоизмененный после двойного оплодотворения или апомиксиса гинецей одного цветка, иногда с прирастающими к нему другими частями цветка.
Т.о., плод – это видоизменённый после двойного оплодотворения или апомиксиса цветок.
2) диссеминация (лат. disseminare – распространять) – процесс распространения семян.
Значение плодов в природе:
1) обеспечивают расселение, размножение и выживание растений (см функции плода);
Признаки плодов у растений наследственно устойчивы. По плоду часто можно определить растение. В разных группах покрытосеменных растений эволюция плодов шла по-своему, но именно в сторону усиления их функций, => одни плоды становились многосеменными, другие – мало- или односеменными. Но в любом случае появлялись приспособления, способствовавшие их лучшему распространению.
Встречаются случаи, когда у одного и того же вида, и даже на одном растении могут образовываться плоды разного строения или обладающие различными физиологическими особенностями (например, сроками прорастания). Это явление называется гетерокарпия (разноплодие). Она встречается, например, у календулы, в семействах сложноцветных, губоцветных, бурачниковых, крестоцветных и др. (известно два десятка семейств). Гетерокарпия имеет приспособительное значение. Благодаря ей улучшается распространение плодов (плоды разной формы по-разному распространяются), растения имеют резервные пути диссеминации и улучшается выживаемость растений (так как разные плоды прорастают в разные сроки) => улучшается приспособляемость растений к условиям среды.
В Ульяновском педуниверситете работали известные в своем кругу ученые-карпологи: Левина Р.Е. и Войтенко В.Ф., изучавшие гетерокарпию.
Строение плода.
Плод состоит из околоплодника (перикарпия) и семян. Околоплодник, как правило имеет 3 слоя: наружный (экзокарпий), средний (мезокарпий) и внутренний (эндокарпий). Эти слои могут различаться по консистенции и строению или быть однотипными. Например, у вишни (плод – костянка): экзокарпий — пленчатый, мезокарпий — сочный, мясистый, а эндокарпий — твердый, каменистый образует косточку, заключающую семя. Околоплодник в типичном случае развивается из стенок завязи, но иногда в его образовании могут принимать и другие части цветка (основания тычинок, лепестков, цветоложе и др.).
Источник
Какова роль плодов в жизни растений?
Плоды появились у самой прогрессивной (на данный момент) группы растений — Покрытосеменные или Цветковые. Именно благодаря наличию плода они и получили свое основное название, а так же широчайшее распространение.
Плоды выполняют ряд важнейших функций, которые позволяют Покрытосеменным или Цветковым успешно конкурировать с другими растениями и прекрасно приспосабливаться к различным условиям среды:
- Защитная функция — самая важная из всех. Именно благодаря плоду, семя получает дополнительную защиту (от пересыхания или гниения) и возможности для окончательного созревания.
- Распространение семян — вторая по важности функция плодов. Благодаря разнообразию строения плодов достигается оптимальный для того или иного вида способ распространения, а это — выживание вида и расширение его ареала обитания. Плоды могут распространять семена при помощи своего особого строения (саморазбрасывание), ветра, воды, животных.
- Дополнительные питательные вещества — третья по важности функция. Присутствует не у всех плодов, так как само семя покрытосеменных имеет в своем составе особое вещество — эндосперм, роль которого — как раз запас питательных веществ для зародыша и его будущего развития.
Основные функции плодов в жизни растений следующие:
1)Защита семян и создание им благоприятных условий для созревания. Плод оберегает семена от воздействий холодных температур, микроорганизмов, насекомых, да и животные на незрелые плоды не позарятся. Многие плоды в незрелом виде, то есть на том этапе, пока защитная роль для них самая важная, имеют неприятный вкус и высокую кислотность. То есть защита не только механическая (через толщу плода негативным факторам труднее повредить семена), но и химическая.
2)Расселение семян. Тут у растений бывают разные «стратегии».
Одни плоды мелкие и очень легкие или же они имеют такую форму, которая способствует распространению ветром (курносики клена).
Другие — дозревают и становятся съедобными поздней осенью, при этом сами семена покрыты жесткой оболочкой и не перевариваются в ЖКТ птиц. К примеру, рябина созревает глубокой осенью и не опадает, держится на ветках. Получается, что в зимнюю пору этим ягодам обеспеченно повышенное внимание со стороны птиц (других кормов-то не густо!). Птицы склевывают плоды, а семена разносят на большие расстояния во время зимнего кочевья.
Третьи плоды отличаются хорошим вкусом, и они могут себе позволить созревать летом: среди летнего изобилия пищи, все равно, найдутся животные и люди, готовые их съесть , и разбросать семена (арбуз, огурец, томат и д.р.)
Четвертые устроены таким образом, чтобы распространяться цепляясь за шерсть животных (репейник, череда и т.д.).
То есть, природой «продумано» все: вес плода и его форма, строение, толщина оболочек, химический состав и даже сроки созревания, — все это для того, чтобы обеспечить каждому растению свой, максимально эффективный способ расселения и снизить конкуренцию между ними.
3)Депо питательных веществ для семян. Существуют понятия техническая зрелость и биологическая зрелость. При технической плод становится съедобным, а при биологической созревают его семена. Хороший пример — томаты. Чтобы собрать семена их срывают, и дозаривают на подоконнике. Семена в этот период получают питательные вещества из плода.
4)Защита во время зимовки. Многие семена имеют жесткую оболочку, которая не дает им прорасти не вовремя, и позволяет прорасти тогда, когда оболочка разбухнет весной. Аналогичную функцию несут и некоторые плоды. Кроме того, если целое яблоко упало на землю и осталось зимовать, его мякоть закрывает семена от вымерзания, а по весне они уже оказываются слегка заглублены в почву.
5)Удобрение и регулировка кислотности почвы. Плод, попавший в почву, или на ее поверхность, начинает разлагаться, и обогащает почву органикой. Иногда плод подкисливает почву, и таким образом устраняет конкурентов, которые могут помешать ростку пробиться к свету.
6)Рыхление почвы. Иногда строение плода помогает ростку организовать «удобное место» произрастания. Тут можно вспомнить желуди или каштаны, которые осыпавшись с дерева скатились в канавку или углубление. Одни из них дадут ростки, другие — станут субстратом для их произрастания.
Если каштан падает на ровную плотную землю, у него мало шансов на выживание. Он начнет прорастать и засохнет. А если на него кто-нибудь наступит, то плотная оболочка плода позволит вдавить его в землю, и не повредить. Створки грецкого ореха или бобов, к примеру, если остаются на месте произрастания семян, то создают воздушные полости в почве, чем тоже помогают росткам.
Источник
Как устроен плод растения: определение, образование, классификация и строение
Плод растений — разросшиеся и видоизменившиеся части цветка покрытосеменных растений, в которых формируется одно или несколько семян.
Основная функция плода — защита семени или семян от различных неблагоприятных внешних факторов. Кроме этого плод принимает участие в формировании и распространении семян. Развитие репродуктивности цветковых растений заканчивается с образованием плода.
Из чего образуется плод
Плод образуется из разных частей цветка в результате оплодотворения. Отдельные покрытосеменные образуют плод без оплодотворения: он называется партенокопическим и не имеет семени.
Партенокопические плоды — банан, мандарин, огурец, виноград.
Классификация плодов
Все плоды делятся по способу образования. Выделяют:
- простые плоды;
- сложные или сборные плоды;
- дробные плоды;
- членистые плоды.
Важно, из чего развивается плод.
Простые плоды формируются из одного пестика, который образован апокартным или ценокарпным гинецеем.
Простой плод у вишни, гороха, пшеницы, тюльпана, мака.
Сложный или сборный плод формируется из нескольких пестиков. В этом случае цветок отличается апокарпным многочленным гинецеем. Из каждого пестика формируется отдельный плод.
Сложные плоды — малина, ежевика.
Отдельные плоды образуют сборный плод. Сборные плоды еще называют многоорешками, многокостянками и многолистовками.
Дробные плоды образуются из многогнездой завязи ценокарпного гинецея: в этом случае каждое звено отвечает за формирование отдельного плода.
Схизокарпии — распадающиеся ценокарпии, отдельные доли которых называются мерикарпиями.
К примеру, плоды мальвовых распадаются на незамкнутые мерикарпии и называются калачиками. А вот плоды губоцветных и бурачниковых причисляются к ценобиям и характеризуются наличием четырех орешковидных долей.
Что касается членистого плода, то он представляет собой плод, который распадается на членики. При этом количество члеников не соответствует количеству гнезд.
Членистый плод у дикой редьки, сераделла, разноцветного вязеля.
Соплодие — плод, образованный из соцветия.
Особенности строения плодов
Все плоды имеют разные размеры, форму, окраску, способ раскрывания и консистенцию околоплодника — в соответствии с морфологическими признаками и функциями.
На строение плода влияет также количество пестиков и плодолистиков, а еще — число гнезд в завязи.
После процесса оплодотворения стенка завязи формирует околоплодник или перикарпий. По строению околоплодники могут различаться — отсюда и многообразие плодов. Основная функция околоплодника — накопление питательных веществ.
- Внешний. Его называют экзокарпий. Это производная эпидермиса. Он состоит из клеток, которые плотно сомкнуты и являются утолщенными. Экзокарпий бывает двух вариантов: тонкий и блестящий, а также толстый и железистый.
- Средний. Он получил название мезокарпий. Формируется средний слой из мезофилла плодолистика. Мезокарпий является съедобным: это мягкая сочная часть плода. Но у некоторых он бывает сухим и малоразвитым — стручок. Незрелые плоды зеленого цвета — все потому, что клетки мезокарпия фотосинтезируют.
- Внутренний. Это эндокарпий. Он образуется из внутренней эпидермы плодолистика. В зависимости от вида растения бывает однослойным и многослойным.
Косточковые образуют слой эндокарпия при помощи склерифицированной ткани. У цитрусовых эндокарпий — сочная основная часть плода.
У разных видов разное соотношение слоев околоплодника. Это напрямую связано со строением плода.
Источник