Isegi koolis botaanika kursusel (6. klass) oli seemne struktuur üsna lihtne ja meeldejääv teema. Tegelikult tekkis see taime generatiivne organ pika evolutsiooniprotsessi tulemusena ning sellel on keeruline ja ainulaadne struktuur. Meie artiklis käsitleme selle struktuuriosade iseärasusi, kaheidulehelise seemne struktuuri ja määrame ka taimede seemnete bioloogilise rolli.
Seemne ilmumine evolutsiooniprotsessis
Taimed ei suutnud alati seemneid moodustada. On teada, et elu tekkis vees ja vetikad olid esimesed taimed. Neil oli primitiivne struktuur ja nad paljunesid vegetatiivselt - talluse osade ja spetsiaalsete liikuvate rakkude abil - zoospooride abil. Rhinofüüdid olid esimesed, kes maale sattusid. Nad, nagu ka nende tulevased järeltulijad - kõrgemad eostaimed, paljunesid eoste abil. Kuid vesi oli nende spetsiaalsete rakkude arendamiseks vajalik. Seetõttu vähenes keskkonnatingimuste muutudes ka nende arv.
Järgmine evolutsiooniline samm oli seemne ilmumine. See oli suur samm edasi paljude liikide kohanemisel ja levimiseltaimed. Seemne välimine ja sisemine struktuur määrab vee- ja toitainetega ümbritsetud embrüo usaldusväärse kaitse. See tähendab, et need suurendavad planeedi taimestiku elujõulisust ja liigilist mitmekesisust.
Seemne moodustamise protsess
Vaatleme seda protsessi taimede rühma näitel, mis on kaasaegses maailmas domineeriv. Need on Angiospermide osakonna esindajad. Kõik need moodustavad lille - kõige olulisema generatiivse organi. Selle pesas on muna ja tolmukate tolmukad sisaldavad spermat. Pärast tolmeldamisprotsessi, s.o. õietolmu ülekandumine tolmukate tolmukast pesa stigmasse, spermatosoidid liiguvad mööda idutoru tolmuka munasarja, kus toimub sugurakkude ühinemise protsess - viljastumine. Selle tulemusena moodustub embrüo. Kui teine sperma sulandub keskse sugurakuga, moodustub varutoitaine. Seda nimetatakse ka endospermiks. Seemne struktuuri lõpetab tugev väliskest. Selline struktuur on tulevase taimeorganismi arengu aluseks.
Seemnete väline struktuur
Nagu juba mainitud, on seemne väliskülg kaetud koorega. See on piisav alt tihe, et kaitsta sees olevat embrüot mehaaniliste kahjustuste, temperatuurimuutuste ja kahjulike mikroorganismide tungimise eest. Kuid seemnete värvus on väga erinev: mustast helepunaseni. Seda seemne struktuuri on lihtne selgitada. Mõnes taimes toimib värv kamuflaažina. Näiteks selleks, et linnud ei näeks neid pärast istutamist mullas. Teised taimed seevastukohandatud seemnete levitamiseks erinevate loomade poolt. Koos seedimata toidujääkidega väljutavad nad need kaugelt väljapoole emataime kasvukohta.
Seemne sisemine struktuur
Iga seemne põhiosa on idu. See on tulevane organism. Seetõttu koosneb see samadest osadest nagu täiskasvanud taim. Need on idujuur, vars, leht ja pung. Erinevate taimede seemne struktuur võib oluliselt erineda. Enamikus neist kogunevad varutoitained endospermi. See on kest, mis ümbritseb embrüot, kaitstes ja toites seda kogu isendi arenguperioodi vältel. Kuid on juhtumeid, kui seemne küpsemise ja idanemise ajal tarbib see täielikult endospermi aineid. Seejärel kogunevad need peamiselt embrüo lihakatesse osadesse. Neid nimetatakse idulehtedeks. Selline struktuur on tüüpiline näiteks kõrvitsatele või ubadele. Kuid karjase rahakotis on ainete varu koondunud embrüonaalse juure koesse. Erinevad on ka erinevate süstemaatiliste taimerühmade seemned.
Gimnospermide seemnete omadused
Selle organismirühma seemne välis- ja sisestruktuuri iseloomustab asjaolu, et embrüo moodustumise ja arengu protsess toimub seemnekesta pinnal. Lisaks põhiosadele on seemnetaimede seemnetel pterigoidne kilejas väljakasv. See aitab tuule abil nende taimede seemneid levitada.
Veelseemneseemnete üheks tunnuseks on nende moodustumise kestus. Nende elujõuliseks muutumiseks peaks kuluma neli kuud kuni kolm aastat. Seemnete küpsemise protsess toimub käbides. See pole üldse puuvili. Need on põgenemise spetsiaalsed modifikatsioonid. Mõned okaspuuseemned säilivad käbides aastakümneid. Kogu selle aja säilitavad nad oma elujõulisuse. Selleks, et seemned maasse pudeneks, avanevad käbi soomused ise. Neid korjab tuul, kandes neid mõnikord märkimisväärsete vahemaade taha. Kui käbid on pehmed, väliselt pähkleid meenutavad, ei avane need ise, vaid lindude abiga. Eriti meeldib maitsta seemnetega, erinevat tüüpi pasknääridega. See aitab kaasa ka Gymnospermsi osakonna esindajate ümberasustamisele.
Selle süstemaatilise üksuse nimi näitab, et tulevase taime embrüo on halvasti kaitstud. Tõepoolest, endospermi olemasolu tagab ainult seemne arengu. Kuid paljude taimede käbid avanevad ebasoodsates arengutingimustes. Mulla pinnale sattudes puutuvad seemned kokku madalate temperatuuride ja niiskuse puudumisega, mistõttu kõik neist ei idane ega anna uut taime.
Õistaimede seemnete omadused
Võrreldes seemneseemnetega on õitsemise osakonna esindajatel mitmeid olulisi eeliseid. Nende seemnete moodustumine toimub lillede munasarjas. See on pesa kõige laienenud osa ja annab vilja. Selle tulemusena arenevad seemned nende sees. Neid ümbritseb kolm perikarpikihti, mis erinevad oma omaduste poolest jafunktsioonid. Mõelge nende struktuurile ploomimarja näitel. Välimine nahkjas kiht kaitseb mehaaniliste kahjustuste eest, tagades terviklikkuse. Keskmine on mahlane ja lihane. See toidab ja varustab embrüot vajaliku niiskusega. Sisemine luustunud kiht on lisakaitse. Tänu sellele on seemnetel kõik vajalikud tingimused arenguks ja idanemiseks isegi ebasoodsates tingimustes.
Ühelehelised seemned
Üksidulehelise seemne struktuuri on väga lihtne määrata. Nende embrüo koosneb ainult ühest idulehest. Neid osi nimetatakse ka idukihtideks. Kõik teravilja, sibula ja liilia perekonda kuuluvad taimed on üheidulehelised. Kui idandada maisi või nisu seemneid, tekib peagi igast terast mulla pinnale üks leht. See on idulehed. Kas olete proovinud riisitera mitmeks tükiks jagada? Loomulikult on see võimatu. Selle põhjuseks on asjaolu, et selle embrüo on moodustatud ühest idulehest.
Dico Seeds
Rosaceae, solanaceae, asteraceae, kaunviljade, kapsa ja paljude teiste sugukondade seemned on struktuurilt mõnevõrra erinevad. Juba nime järgi on lihtne aimata, et nende embrüo koosneb kahest idulehest. See on peamine süstemaatiline omadus. Kaheiduleheliste taimede seemnete struktuur on palja silmaga hästi näha. Näiteks päevalilleseemne jagatakse kergesti kaheks võrdseks osaks. See on selle embrüo iduleht. Kaheidulehelise seemne ehitust on näha ka noorte seemikute pe alt. Proovige tavaliste ubade seemneid kodus idandada. Ja näete, et maapinna kohale ilmuvad kaks karpkala.
Seemnete idanemise tingimused
Kaheiduleheliste taimede, aga ka selle eluslooduse kuningriigi teiste süstemaatilisi üksuste esindajate seemnete struktuur määrab kõigi embrüo arenguks vajalike ainete olemasolu. Kuid idanemiseks on vaja muid tingimusi. Iga taime puhul on need täiesti erinevad. Esiteks on see teatud õhutemperatuur. Soojust armastavate taimede puhul on see +10 kraadi Celsiuse järgi. Aga talinisu hakkab arenema juba +1 juures. Vett on ka vaja. Tänu sellele tera paisub, mis kiirendab hingamis- ja ainevahetusprotsesse. Toitained muudetakse selliseks, et lootel on võimalik neid omastada. Õhu olemasolu ja piisav päikesevalgus on veel kaks tingimust seemne idanemiseks ja kogu taime arenguks, sest ilma nendeta on fotosüntees võimatu.
Seemned ja puuviljad
Iga puuvili sisaldab seemneid. Kõrgemate taimede seemnete struktuur on peaaegu identne. Kuid puuviljad on mitmekesisemad. Eraldage kuivad ja mahlased puuviljad. Need erinevad seemne ümber paiknevate kihtide struktuuri poolest. Sukulendi puhul on üks viljakesta kihtidest tingimata lihav. Ploom, virsik, õun, vaarikas, maasikas… Neid hõrgutisi armastavad kõik just seetõttu, et nad on mahlased ja magusad. Kuivatatud viljadel on viljakest nahkjas või luustunud. Selle kihid ühinevad tavaliselt üheks,kaitstes sees olevaid seemneid usaldusväärselt. Moonikarp, sinepikaun, nisutera on just sellise struktuuriga.
Seemnete bioloogiline roll
Enamik planeedi taimi kasutab paljunemiseks seemneid. Kaasaegsete taimede seemnete struktuur on pika evolutsiooni tulemus. Need generatiivsed organid sisaldavad embrüot ja aineid, mis tagavad selle kasvu ja arengu ka ebasoodsates tingimustes. Seemnetel on hajutamiseks kohandused, mis suurendab nende ellujäämise ja settimise võimalust.
Seega on seeme viljastamisprotsessi tulemus. See on struktuur, mis koosneb embrüost, varuainetest ja kaitsvast koorest. Kõik selle elemendid täidavad teatud funktsioone, tänu millele on seemnetaimede rühm võtnud planeedil domineeriva positsiooni.
