Zelfs op school tijdens de botanie (graad 6) was de structuur van het zaad een vrij eenvoudig en gedenkwaardig onderwerp. In feite is dit generatieve orgaan van de plant ontstaan als resultaat van een lang evolutieproces en heeft het een complexe en unieke structuur. In ons artikel zullen we de kenmerken van de structurele delen ervan bekijken, de structuur van een tweezaadlobbig zaadje, en ook de biologische rol van plantenzaden bepalen.
Het uiterlijk van het zaad in het proces van evolutie
Planten waren niet altijd in staat om zaden te vormen. Het is bekend dat het leven in water is ontstaan en dat algen de eerste planten waren. Ze hadden een primitieve structuur en reproduceerden vegetatief - door delen van de thallus en met behulp van gespecialiseerde mobiele cellen - zoösporen. Rhinofyten waren de eersten die op het land landden. Ze reproduceren, net als hun toekomstige opvolgers - hogere sporenplanten, met behulp van sporen. Maar voor de ontwikkeling van deze gespecialiseerde cellen was water nodig. Daarom, toen de omgevingsomstandigheden veranderden, nam hun aantal ook af.
De volgende evolutionaire stap was het verschijnen van het zaadje. Dit was een enorme stap voorwaarts voor de aanpassing en verspreiding van vele soortenplanten. De externe en interne structuur van het zaad bepa alt de betrouwbare bescherming van het embryo, omgeven door een toevoer van water en voedingsstoffen. Dit betekent dat ze de levensvatbaarheid en soortendiversiteit van de flora van de planeet vergroten.
Zaadvormingsproces
Laten we dit proces eens bekijken naar het voorbeeld van een groep planten, die dominant is in de moderne wereld. Dit zijn vertegenwoordigers van de afdeling Angiospermen. Ze vormen allemaal een bloem - het belangrijkste generatieve orgaan. In zijn stamper bevindt zich het ei, en de helmknoppen van de meeldraden bevatten sperma. Na het bestuivingsproces, d.w.z. de overdracht van stuifmeel van de helmknop van de meeldraden naar het stigma van de stamper, de spermatozoa bewegen langs de kiembuis naar de eierstok van de meeldraad, waar het proces van gametenfusie plaatsvindt - bevruchting. Als resultaat wordt een embryo gevormd. Wanneer het tweede sperma versmelt met de centrale kiemcel, wordt een reservevoedingsstof gevormd. Het wordt ook wel het endosperm genoemd. De structuur van het zaad wordt gecompleteerd door een sterke buitenschil. Een dergelijke structuur is de basis voor de ontwikkeling van het toekomstige plantenorganisme.
Externe structuur van zaden
Zoals eerder vermeld, is de buitenkant van het zaad bedekt met een schil. Het is dicht genoeg om het embryo binnenin te beschermen tegen mechanische schade, temperatuurveranderingen en de penetratie van schadelijke micro-organismen. Maar de kleur van de zaden varieert sterk: van zwart tot knalrood. Deze structuur van het zaad is gemakkelijk te verklaren. Bij sommige planten dient de kleur als camouflage. Bijvoorbeeld zodat vogels ze na het planten niet in de grond kunnen zien. Andere planten daarentegenaangepast aan zaadverspreiding door verschillende dieren. Samen met onverteerde voedselresten scheiden ze deze uit tot ver buiten het leefgebied van de ouderplant.
Interne structuur van een zaadje
Het belangrijkste onderdeel van elk zaadje is de kiem. Dit is het toekomstige organisme. Daarom bestaat het uit dezelfde onderdelen als een volwassen plant. Dit zijn de kiemwortel, stengel, blad en knop. De structuur van het zaad van verschillende planten kan aanzienlijk variëren. In de meeste van hen hopen reservevoedingsstoffen zich op in het endosperm. Dit is een omhulsel dat het embryo omgeeft en het gedurende de hele periode van individuele ontwikkeling beschermt en voedt. Maar er zijn gevallen waarin het tijdens het proces van rijping en ontkieming van het zaad de stoffen van het endosperm volledig verbruikt. Daarna hopen ze zich vooral op in de vlezige delen van het embryo. Ze worden cotylen genoemd. Een dergelijke structuur is typerend voor bijvoorbeeld pompoenen of bonen. Maar in de herderstas is de toevoer van stoffen geconcentreerd in het weefsel van de embryonale wortel. De zaden van verschillende systematische groepen planten verschillen ook.
Kenmerken van zaden van Gymnosperms
De externe en interne structuur van het zaad van deze groep organismen wordt gekenmerkt door het feit dat het proces van vorming en ontwikkeling van het embryo plaatsvindt op het oppervlak van de zaadhuid. Naast de hoofdonderdelen hebben de zaden van gymnospermen een pterygoïde vliezige uitgroei. Het helpt de zaden van deze planten te verspreiden met behulp van wind.
Meereen kenmerk van gymnospermzaden is de duur van hun vorming. Om levensvatbaar te worden, zou het vier maanden tot drie jaar moeten duren. Het proces van zaadrijping vindt plaats in kegels. Het is helemaal geen fruit. Het zijn gespecialiseerde aanpassingen van de ontsnapping. Sommige naaldzaden kunnen tientallen jaren in kegels worden bewaard. Al die tijd behouden ze hun levensvatbaarheid. Om de zaden in de grond te laten vallen, gaan de schubben van de kegel vanzelf open. Ze worden opgepikt door de wind en dragen ze soms over grote afstanden. Als de kegels zacht zijn en uiterlijk op noten lijken, openen ze zichzelf niet, maar met behulp van vogels. Vooral graag smullen van zaden, verschillende soorten Vlaamse gaaien. Dit draagt ook bij aan de hervestiging van vertegenwoordigers van de afdeling Gymnosperms.
Alleen al de naam van deze systematische eenheid geeft aan dat het embryo van de toekomstige plant slecht wordt beschermd. Inderdaad, de aanwezigheid van endosperm garandeert alleen de ontwikkeling van het zaad. Maar de kegels van veel planten gaan open tijdens ongunstige ontwikkelingsomstandigheden. Eenmaal op het oppervlak van de grond worden de zaden blootgesteld aan lage temperaturen en gebrek aan vocht, zodat ze niet allemaal ontkiemen en aanleiding geven tot een nieuwe plant.
Kenmerken van bloeiende plantenzaden
Vergeleken met gymnospermen hebben vertegenwoordigers van de afdeling Bloei een aantal belangrijke voordelen. De vorming van hun zaden vindt plaats in de eierstok van bloemen. Dit is het meest uitgebreide deel van de stamper en geeft aanleiding tot de vrucht. Als gevolg hiervan ontwikkelen de zaden zich erin. Ze zijn omcirkeld met drie lagen vruchtwand, die verschillen in hun eigenschappen enfuncties. Overweeg hun structuur met behulp van het voorbeeld van een pruimsteen. De buitenste leerachtige laag beschermt tegen mechanische schade en zorgt voor integriteit. Medium is sappig en vlezig. Het voedt en voorziet het embryo van het nodige vocht. De binnenste versteende laag is een extra bescherming. Hierdoor hebben de zaden alle noodzakelijke voorwaarden voor ontwikkeling en ontkieming, zelfs onder ongunstige omstandigheden.
Monocot Seeds
De structuur van een eenzaadlobbige zaadje is heel gemakkelijk te bepalen. Hun embryo bestaat uit slechts één zaadlob. Deze delen worden ook wel kiemlagen genoemd. Alle planten van de families Cereal, Onion en Lily zijn eenzaadlobbige planten. Als je de zaden van maïs of tarwe ontkiemt, zal zich al snel een blaadje vormen van elke korrel op het oppervlak van de grond. Dit zijn de zaadlobben. Heb je geprobeerd een rijstkorrel in meerdere stukken te splitsen? Dit is natuurlijk onmogelijk. Dit komt omdat zijn embryo wordt gevormd door een enkele zaadlob.
Dicotzaden
Zaden van de Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, Peulvruchten, Kool en vele andere families zijn enigszins verschillend van structuur. Zelfs op basis van de naam is het gemakkelijk te raden dat hun embryo uit twee zaadlobben bestaat. Dit is het belangrijkste systematische kenmerk. De structuur van de zaden van tweezaadlobbige planten is gemakkelijk te zien met het blote oog. Een zonnebloemzaadje is bijvoorbeeld gemakkelijk in twee gelijke delen te verdelen. Dit is de zaadlob van zijn embryo. De structuur van het tweezaadlobbige zaad is ook te zien aan jonge zaailingen. Probeer de zaden van gewone bonen thuis te ontkiemen. En je zult twee vruchtbladen boven de grond zien verschijnen.
Voorwaarden voor zaadkieming
De structuur van de zaden van tweezaadlobbige planten, evenals vertegenwoordigers van andere systematische eenheden van dit koninkrijk van dieren in het wild, bepa alt de aanwezigheid van alle noodzakelijke stoffen voor de ontwikkeling van het embryo. Maar voor ontkieming zijn andere voorwaarden nodig. Voor elke plant zijn ze compleet anders. Ten eerste is het een bepaalde luchttemperatuur. Voor warmteminnende planten is dit +10 graden Celsius. Maar wintertarwe begint zich al te ontwikkelen bij + 1. Er is ook water nodig. Dankzij dit zwelt het graan op, wat de processen van ademhaling en metabolisme versnelt. Voedingsstoffen worden omgezet in een vorm waarin ze door de foetus kunnen worden opgenomen. De aanwezigheid van lucht en voldoende zonlicht zijn nog twee voorwaarden voor het ontkiemen van het zaad en de ontwikkeling van de hele plant, aangezien fotosynthese zonder hen onmogelijk is.
Zaden en fruit
Elke vrucht bevat zaden. De structuur van de zaden van hogere planten is bijna identiek. Maar de vruchten zijn diverser. Wijs droog en sappig fruit toe. Ze verschillen in de structuur van de lagen die zich rond het zaad bevinden. In succulent is een van de lagen van de vruchtwand noodzakelijkerwijs vlezig. Pruim, perzik, appel, framboos, aardbei… Deze lekkernijen zijn bij iedereen geliefd, juist omdat ze sappig en zoet zijn. In droge vruchten is de vruchtwand leerachtig of verbeend. De lagen versmelten gewoonlijk tot één,betrouwbare bescherming van de zaden binnenin. Een doos klaprozen, een pod mosterd, een tarwekorrel hebben precies zo'n structuur.
De biologische rol van zaden
De meeste planten op aarde gebruiken zaden voor reproductie. De structuur van de zaden van moderne planten is het resultaat van een lange evolutie. Deze voortplantingsorganen bevatten het embryo en een voorraad stoffen die zorgen voor de groei en ontwikkeling, zelfs onder ongunstige omstandigheden. Zaden hebben aanpassingen voor verspreiding, wat hun overlevingskans en vestiging vergroot.
Het zaad is dus het resultaat van het bemestingsproces. Het is een structuur die bestaat uit een embryo, reservestoffen en een beschermende schil. Al zijn elementen vervullen bepaalde functies, waardoor de groep zaadplanten een dominante positie op de planeet heeft ingenomen.
