แม้แต่ในโรงเรียนในหลักสูตรพฤกษศาสตร์ (ป. 6) โครงสร้างของเมล็ดยังเป็นหัวข้อที่ค่อนข้างเรียบง่ายและน่าจดจำ อันที่จริงอวัยวะกำเนิดของพืชนี้เกิดขึ้นจากกระบวนการวิวัฒนาการที่ยาวนานและมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและไม่เหมือนใคร ในบทความของเรา เราจะพิจารณาคุณสมบัติของชิ้นส่วนโครงสร้าง โครงสร้างของเมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่ และกำหนดบทบาททางชีวภาพของเมล็ดพืชด้วย
การปรากฏตัวของเมล็ดพันธุ์ในกระบวนการวิวัฒนาการ
พืชไม่สามารถสร้างเมล็ดได้เสมอไป เป็นที่ทราบกันว่าชีวิตเกิดขึ้นในน้ำและสาหร่ายเป็นพืชชนิดแรก พวกมันมีโครงสร้างดั้งเดิมและขยายพันธุ์โดยพืช - โดยบางส่วนของแทลลัสและด้วยความช่วยเหลือของเซลล์เคลื่อนที่เฉพาะ - Zoospores Rhinophytes เป็นคนแรกที่ขึ้นบก พวกเขาเช่นเดียวกับผู้สืบทอดในอนาคตของพวกเขา - พืชสปอร์ที่สูงขึ้นซึ่งทำซ้ำด้วยความช่วยเหลือของสปอร์ แต่น้ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาเซลล์พิเศษเหล่านี้ ดังนั้นเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป จำนวนก็ลดลงด้วย
วิวัฒนาการขั้นต่อไปคือการปรากฏตัวของเมล็ด นี่เป็นก้าวย่างที่ยิ่งใหญ่สำหรับการปรับตัวและการแพร่กระจายของหลายสายพันธุ์พืช. โครงสร้างภายนอกและภายในของเมล็ดพืชกำหนดการป้องกันที่เชื่อถือได้ของตัวอ่อน ล้อมรอบด้วยแหล่งน้ำและสารอาหาร ซึ่งหมายความว่าพวกมันเพิ่มความมีชีวิตและความหลากหลายของพันธุ์พืชบนโลกใบนี้
ขั้นตอนการสร้างเมล็ด
ลองพิจารณากระบวนการนี้กับตัวอย่างกลุ่มพืชที่ครองโลกสมัยใหม่กัน เหล่านี้คือตัวแทนของแผนก Angiosperms ทั้งหมดก่อตัวเป็นดอกไม้ - อวัยวะกำเนิดที่สำคัญที่สุด ในเกสรตัวเมียของมันคือไข่และอับเรณูของเกสรตัวผู้ประกอบด้วยสเปิร์ม หลังจากผ่านกระบวนการผสมเกสรแล้ว กล่าวคือ การถ่ายโอนละอองเรณูจากอับละอองเกสรของเกสรตัวผู้ไปสู่มลทินของเกสรตัวเมียตัวอสุจิจะเคลื่อนที่ไปตามท่อสืบพันธุ์ไปยังรังไข่ของเกสรตัวผู้ซึ่งกระบวนการของการรวมตัวของ gamete เกิดขึ้น - การปฏิสนธิ เป็นผลให้เกิดตัวอ่อนขึ้น เมื่อสเปิร์มตัวที่สองหลอมรวมกับเซลล์สืบพันธุ์ส่วนกลาง จะเกิดสารอาหารสำรอง เรียกอีกอย่างว่าเอนโดสเปิร์ม โครงสร้างเมล็ดสมบูรณ์ด้วยเปลือกนอกที่แข็งแรง โครงสร้างดังกล่าวเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาสิ่งมีชีวิตของพืชในอนาคต
โครงสร้างภายนอกของเมล็ด
ดังที่กล่าวไปแล้วว่าเปลือกนอกมีเปลือกหุ้มอยู่ มีความหนาแน่นเพียงพอที่จะปกป้องตัวอ่อนภายในจากความเสียหายทางกล การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และการแทรกซึมของจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย แต่สีของเมล็ดพืชนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่สีดำจนถึงสีแดงสด โครงสร้างของเมล็ดนี้อธิบายได้ง่าย ในพืชบางชนิด สีทำหน้าที่เป็นลายพราง ตัวอย่างเช่นเพื่อให้นกไม่สามารถมองเห็นได้ในดินหลังจากปลูก ในทางกลับกัน พืชอื่นๆปรับให้เข้ากับการแพร่กระจายของเมล็ดโดยสัตว์ต่างๆ ร่วมกับเศษอาหารที่ไม่ได้แยกแยะ พวกมันจะขับออกไปไกลเกินกว่าที่อยู่อาศัยของต้นแม่
โครงสร้างภายในเมล็ดพันธุ์
ส่วนหลักของเมล็ดคือเชื้อโรค นี่คือสิ่งมีชีวิตในอนาคต ดังนั้นจึงประกอบด้วยส่วนเดียวกับพืชที่โตเต็มวัย ได้แก่ ราก ก้าน ใบ และหน่อ โครงสร้างของเมล็ดพืชชนิดต่างๆ อาจแตกต่างกันอย่างมาก โดยส่วนใหญ่สารอาหารสำรองจะสะสมอยู่ในเอนโดสเปิร์ม นี่คือเปลือกที่ล้อมรอบตัวอ่อนรอบ ๆ ตัว ปกป้องและบำรุงเลี้ยงตลอดระยะเวลาของการพัฒนาบุคคล แต่มีบางกรณีที่เมล็ดกินสารของเอนโดสเปิร์มอย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการสุกและการงอกของเมล็ด จากนั้นสะสมส่วนใหญ่ในส่วนเนื้อของตัวอ่อน พวกเขาเรียกว่าใบเลี้ยง โครงสร้างดังกล่าวเป็นเรื่องปกติ ตัวอย่างเช่น สำหรับฟักทองหรือถั่ว แต่ในกระเป๋าเงินของคนเลี้ยงแกะ ปริมาณของสารจะกระจุกตัวอยู่ในเนื้อเยื่อของรากของตัวอ่อน เมล็ดพืชกลุ่มต่างๆ ที่เป็นระบบก็ต่างกัน
คุณสมบัติของเมล็ดพืชผักตบชวา
โครงสร้างภายนอกและภายในของเมล็ดของสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้โดดเด่นด้วยความจริงที่ว่ากระบวนการของการก่อตัวและการพัฒนาของตัวอ่อนเกิดขึ้นบนพื้นผิวของเปลือกหุ้มเมล็ด นอกจากส่วนหลักแล้ว เมล็ดของต้นยิมโนสเปิร์มยังมีผลพลอยได้ของต้อเนื้อ ช่วยกระจายเมล็ดพืชเหล่านี้ด้วยลม
เพิ่มเติมคุณสมบัติอย่างหนึ่งของเมล็ดพืชยิมโนสเปิร์มคือระยะเวลาในการสร้าง ควรใช้เวลาตั้งแต่สี่เดือนถึงสามปี กระบวนการสุกของเมล็ดเกิดขึ้นในกรวย มันไม่ใช่ผลไม้เลย เป็นการดัดแปลงเฉพาะของการหลบหนี เมล็ดต้นสนบางชนิดสามารถเก็บไว้ในกรวยได้นานหลายทศวรรษ ตลอดเวลานี้พวกเขายังคงดำรงอยู่ได้ เพื่อให้เมล็ดตกลงบนพื้น เกล็ดของกรวยจะเปิดออกเอง พวกมันถูกลมพัดพาไป บางครั้งก็พาพวกมันไปในระยะทางที่ไกลพอสมควร หากกรวยนั้นนิ่มและดูเหมือนถั่วภายนอกพวกมันจะไม่เปิดออก แต่ด้วยความช่วยเหลือของนก โดยเฉพาะอย่างยิ่งชอบกินเมล็ดพืชนกเจย์ชนิดต่างๆ นอกจากนี้ยังมีส่วนช่วยในการตั้งถิ่นฐานใหม่ของผู้แทนแผนก Gymnosperms
ชื่อของหน่วยที่เป็นระบบนี้บ่งชี้ว่าตัวอ่อนของพืชในอนาคตได้รับการปกป้องไม่ดี อันที่จริงการมีอยู่ของเอนโดสเปิร์มรับประกันการพัฒนาของเมล็ดเท่านั้น แต่โคนของพืชหลายชนิดเปิดออกในช่วงที่พัฒนาการไม่เอื้ออำนวย เมื่ออยู่บนพื้นผิวของดิน เมล็ดจะถูกสัมผัสกับอุณหภูมิต่ำและขาดความชื้น ดังนั้นจึงไม่ทั้งหมดที่จะงอกและทำให้เกิดพืชใหม่
คุณสมบัติของเมล็ดพันธุ์ไม้ดอก
เมื่อเทียบกับต้นยิมโนสเปิร์ม ตัวแทนของแผนกการออกดอกมีข้อดีที่สำคัญหลายประการ การก่อตัวของเมล็ดเกิดขึ้นในรังไข่ของดอก นี่เป็นส่วนที่ขยายมากที่สุดของเกสรตัวเมียและก่อให้เกิดผล เป็นผลให้เมล็ดพัฒนาภายในพวกเขา ล้อมรอบด้วยเปลือกสามชั้นซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างกันและฟังก์ชั่น. พิจารณาโครงสร้างโดยใช้ตัวอย่างของลูกพลัม ชั้นหนังด้านนอกช่วยป้องกันความเสียหายทางกลเพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ ปานกลางมีความฉ่ำและเนื้อ ช่วยบำรุงและให้ตัวอ่อนมีความชื้นที่จำเป็น ชั้น ossified ด้านในเป็นการป้องกันเพิ่มเติม เป็นผลให้เมล็ดมีเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาและการงอกแม้ในสถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวย
เมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยว
โครงสร้างของเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยวนั้นง่ายต่อการตรวจสอบ ตัวอ่อนของพวกมันประกอบด้วยใบเลี้ยงเพียงใบเดียว ส่วนเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าชั้นเชื้อโรค พืชในตระกูลซีเรียล หัวหอม และลิลลี่ทั้งหมดเป็นพืชผักใบเดียว หากคุณงอกเมล็ดข้าวโพดหรือข้าวสาลี ในไม่ช้าจะมีใบปลิวใบเดียวจากเมล็ดแต่ละเมล็ดบนพื้นดิน นี่คือใบเลี้ยง คุณได้ลองแยกเมล็ดข้าวออกเป็นหลายชิ้นแล้วหรือยัง? แน่นอนว่ามันเป็นไปไม่ได้ นี่เป็นเพราะตัวอ่อนของมันประกอบด้วยใบเลี้ยงเดี่ยว
เมล็ด Dicot
เมล็ดพันธุ์ของ Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, Legumes, Cabbage และตระกูลอื่น ๆ ค่อนข้างแตกต่างกันในโครงสร้าง แม้จะอิงตามชื่อก็ยังง่ายที่จะเดาว่าตัวอ่อนของพวกมันประกอบด้วยใบเลี้ยงสองใบ นี่คือคุณลักษณะที่เป็นระบบหลัก โครงสร้างเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมองเห็นได้ง่ายด้วยตาเปล่า ตัวอย่างเช่น เมล็ดทานตะวันสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่า ๆ กันได้อย่างง่ายดาย นี่คือใบเลี้ยงของตัวอ่อน โครงสร้างของเมล็ดใบเลี้ยงคู่ยังสามารถเห็นได้จากต้นกล้าอ่อนพยายามงอกเมล็ดถั่วทั่วไปที่บ้าน และคุณจะเห็น carpel สองอันปรากฏขึ้นเหนือพื้นดิน
เงื่อนไขการงอกของเมล็ด
โครงสร้างของเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยว เช่นเดียวกับตัวแทนของหน่วยงานที่เป็นระบบอื่น ๆ ของอาณาจักรสัตว์ป่านี้ กำหนดการปรากฏตัวของสารที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการพัฒนาของตัวอ่อน แต่เงื่อนไขอื่นจำเป็นสำหรับการงอก สำหรับพืชแต่ละชนิดนั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง อย่างแรกคืออุณหภูมิอากาศที่แน่นอน สำหรับพืชที่ชอบความร้อน นี่คือ +10 องศาเซลเซียส แต่ข้าวสาลีฤดูหนาวเริ่มพัฒนาแล้วที่ + 1 น้ำก็จำเป็นเช่นกัน ต้องขอบคุณมันที่ทำให้เมล็ดพืชพองตัวซึ่งเร่งกระบวนการหายใจและเมแทบอลิซึม สารอาหารจะถูกแปลงเป็นรูปแบบที่ทารกในครรภ์สามารถดูดซึมได้ การปรากฏตัวของอากาศและแสงแดดที่เพียงพอเป็นอีกสองเงื่อนไขสำหรับการงอกของเมล็ดและการพัฒนาของพืชทั้งหมด เนื่องจากการสังเคราะห์แสงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีพวกมัน
เมล็ดพืชและผลไม้
ผลแต่ละผลมีเมล็ด โครงสร้างของเมล็ดพืชชั้นสูงเกือบจะเหมือนกัน แต่ผลไม้มีความหลากหลายมากขึ้น จัดสรรผลไม้แห้งและฉ่ำ พวกมันต่างกันในโครงสร้างของชั้นที่อยู่รอบเมล็ด ในความชุ่มฉ่ำ หนึ่งในชั้นของเปลือกหุ้มนั้นจำเป็นต้องมีเนื้อ พลัม พีช แอปเปิ้ล ราสเบอร์รี่ สตรอว์เบอร์รี… อาหารอันโอชะเหล่านี้ถูกใจใครหลายๆ คน เพราะมันชุ่มฉ่ำและหวาน ในผลไม้แห้งเปลือกจะมีลักษณะเหนียวหรือแข็งตัว ชั้นของมันมักจะรวมกันเป็นหนึ่งปกป้องเมล็ดภายในได้อย่างน่าเชื่อถือ กล่องป๊อปปี้ มัสตาร์ด เมล็ดข้าวสาลี มีโครงสร้างแบบนี้
บทบาททางชีวภาพของเมล็ดพืช
พืชส่วนใหญ่ในโลกนี้ใช้เมล็ดพันธุ์ในการสืบพันธุ์ โครงสร้างเมล็ดพันธุ์พืชสมัยใหม่เป็นผลมาจากวิวัฒนาการที่ยาวนาน อวัยวะกำเนิดเหล่านี้ประกอบด้วยตัวอ่อนและสารที่ช่วยในการเจริญเติบโตและพัฒนาการแม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เมล็ดพันธุ์มีการปรับตัวเพื่อการแพร่กระจาย ซึ่งเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดและการตกตะกอน
เมล็ดเป็นผลจากกระบวนการปฏิสนธิ เป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยตัวอ่อน สารสำรอง และเปลือกป้องกัน องค์ประกอบทั้งหมดทำหน้าที่บางอย่าง ต้องขอบคุณกลุ่มพืชเมล็ดที่ครองตำแหน่งที่โดดเด่นบนโลกใบนี้
