Selv i skolen i løbet af botanik (6. klasse) var frøets struktur et ret simpelt og mindeværdigt emne. Faktisk opstod dette generative organ af planten som et resultat af en lang evolutionær proces og har en kompleks og unik struktur. I vores artikel vil vi overveje funktionerne i dets strukturelle dele, strukturen af et tokimbladet frø og også bestemme den biologiske rolle af plantefrø.
Føets udseende i evolutionsprocessen
Planter var ikke altid i stand til at danne frø. Man ved, at liv opstod i vand, og alger var de første planter. De havde en primitiv struktur og reproducerede sig vegetativt - ved dele af thallus og ved hjælp af specialiserede mobile celler - zoosporer. Rhinophytes var de første til at lande på land. De, ligesom deres fremtidige efterfølgere - højere sporeplanter, reproducerede ved hjælp af sporer. Men vand var nødvendigt for udviklingen af disse specialiserede celler. Derfor, da miljøforholdene ændrede sig, faldt deres antal også.
Det næste evolutionære skridt var udseendet af frøet. Dette var et stort skridt fremad for tilpasningen og spredningen af mange arterplanter. Frøets ydre og indre struktur bestemmer den pålidelige beskyttelse af embryonet, omgivet af en forsyning af vand og næringsstoffer. Det betyder, at de øger levedygtigheden og artsdiversiteten af planetens flora.
Frødannelsesproces
Lad os overveje denne proces ud fra eksemplet med en gruppe planter, som er dominerende i den moderne verden. Disse er repræsentanter for Angiosperms-afdelingen. Alle danner en blomst - det vigtigste generative organ. I dens pistill er ægget, og støvdragernes støvknapper indeholder sperm. Efter bestøvningsprocessen, dvs. overførslen af pollen fra støvdragerens støvknap til stemplets stigma bevæger spermatozoerne sig langs kimrøret til støvdragerens æggestok, hvor processen med kønssammensmeltning finder sted - befrugtning. Som et resultat dannes et embryo. Når den anden sædcelle smelter sammen med den centrale kønscelle, dannes et reservenæringsstof. Det kaldes også endospermen. Frøets struktur fuldendes af en stærk ydre skal. En sådan struktur er grundlaget for udviklingen af den fremtidige planteorganisme.
Ekstern struktur af frø
Som allerede nævnt er ydersiden af frøet dækket af en skræl. Det er tæt nok til at beskytte embryonet indeni mod mekanisk skade, temperaturændringer og indtrængen af skadelige mikroorganismer. Men farven på frøene varierer meget: fra sort til lys rød. Denne struktur af frøet er let at forklare. Hos nogle planter fungerer farven som camouflage. For eksempel så fugle ikke kan se dem i jorden efter plantning. Andre planter derimod,tilpasset frøspredning fra forskellige dyr. Sammen med ufordøjede madrester udskiller de dem langt ud over moderplantens levested.
Intern struktur af et frø
Hoveddelen af ethvert frø er kimen. Dette er den fremtidige organisme. Derfor består den af de samme dele som en voksen plante. Disse er kimrod, stilk, blad og knop. Strukturen af frø af forskellige planter kan variere betydeligt. I de fleste af dem ophobes reservenæringsstoffer i endospermen. Dette er en skal, der omgiver embryonet, beskytter og nærer det gennem hele den individuelle udviklingsperiode. Men der er tilfælde, hvor det under modningsprocessen og spiringen af frøet fuldstændigt forbruger stofferne i endospermen. Så ophobes de hovedsageligt i de kødfulde dele af embryonet. De kaldes kimblade. En sådan struktur er typisk for for eksempel græskar eller bønner. Men i hyrdens pung er tilførslen af stoffer koncentreret i fosterrodens væv. Frøene fra forskellige systematiske grupper af planter er også forskellige.
Features af frø af Gymnosperms
Den ydre og indre struktur af frøet af denne gruppe af organismer er kendetegnet ved, at processen med dannelse og udvikling af embryonet foregår på overfladen af frøskallen. Ud over hoveddelene har frøene af gymnospermer en pterygoid membranøs udvækst. Det hjælper med at sprede frøene af disse planter ved hjælp af vinden.
Mereen funktion af gymnosperm frø er varigheden af deres dannelse. For at de bliver levedygtige, skulle det tage fra fire måneder til tre år. Processen med frømodning foregår i kogler. Det er slet ikke frugt. De er specialiserede modifikationer af flugten. Nogle nåletræsfrø kan opbevares i kogler i årtier. Hele denne tid bevarer de deres levedygtighed. For at frøene kan falde i jorden, åbner keglens skæl af sig selv. De bliver opfanget af vinden og bærer dem nogle gange over betydelige afstande. Hvis koglerne er bløde, udadtil ligner nødder, åbner de sig ikke, men ved hjælp af fugle. Især kan lide at feste på frø, forskellige typer af jays. Dette bidrager også til genbosættelse af repræsentanter for Gymnosperms-afdelingen.
Selve navnet på denne systematiske enhed indikerer, at den fremtidige plantes embryo er dårligt beskyttet. Faktisk garanterer tilstedeværelsen af endosperm kun udviklingen af frøet. Men koglerne af mange planter åbner sig under ugunstige udviklingsforhold. Når frøene først er på jordens overflade, bliver de udsat for lave temperaturer og mangel på fugt, så det er ikke alle, der spirer og giver anledning til en ny plante.
Funktioner ved blomstrende plantefrø
Sammenlignet med gymnospermer har repræsentanter for blomsterafdelingen en række væsentlige fordele. Dannelsen af deres frø sker i æggestokken af blomster. Dette er den mest udvidede del af pistillen og giver anledning til frugten. Som et resultat udvikler frøene sig inde i dem. De er cirklet med tre lag pericarp, som adskiller sig i deres egenskaber ogfunktioner. Overvej deres struktur ved at bruge eksemplet med en blommedråbe. Det ydre læderlag beskytter mod mekanisk skade og sikrer integritet. Medium er saftig og kødfuld. Det nærer og giver embryonet den nødvendige fugt. Det indre forbenede lag er en ekstra beskyttelse. Som et resultat har frøene alle de nødvendige betingelser for udvikling og spiring, selv under ugunstige omstændigheder.
Monocot Seeds
Strukturen af et enkimbladede frø er meget let at bestemme. Deres embryo består kun af en kimblad. Disse dele kaldes også kimlag. Alle planter af korn-, løg- og liljefamilierne er enkimbladede. Hvis du spirer frøene af majs eller hvede, vil der snart dannes en folder fra hvert korn på jordens overflade. Dette er kimbladene. Har du prøvet at dele et riskorn i flere stykker? Dette er naturligvis umuligt. Dette skyldes, at dets embryo er dannet af en enkelt kimblad.
Dicot Seeds
Frø fra Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, bælgplanter, kål og mange andre familier er noget anderledes i struktur. Selv ud fra navnet er det let at gætte, at deres embryo består af to kimblade. Dette er den vigtigste systematiske funktion. Strukturen af frøene af tokimbladede planter er let at se med det blotte øje. For eksempel deles et solsikkefrø nemt i to lige store dele. Dette er kimbladet på dets embryo. Strukturen af det tokimbladede frø kan også ses fra unge frøplanter. Prøv at spire frøene af almindelige bønner derhjemme. Og du vil se to frugtblade dukke op over jorden.
Betingelser for frøspiring
Strukturen af frøene af tokimbladede planter, såvel som repræsentanter for andre systematiske enheder i dette dyrelivs rige, bestemmer tilstedeværelsen af alle de nødvendige stoffer til udviklingen af embryoet. Men andre forhold er nødvendige for spiring. For hver plante er de helt forskellige. For det første er det en vis lufttemperatur. For varmeelskende planter er dette +10 grader celsius. Men vinterhvede begynder at udvikle sig allerede ved + 1. Vand er også nødvendigt. Takket være det svulmer kornet, hvilket fremskynder respirations- og stofskifteprocesserne. Næringsstoffer omdannes til en form, hvor de kan optages af fosteret. Tilstedeværelsen af luft og tilstrækkeligt sollys er yderligere to betingelser for frøets spiring og hele plantens udvikling, da fotosyntese er umulig uden dem.
Frø og frugter
Hver frugt indeholder frø. Strukturen af frøene fra højere planter er næsten identisk. Men frugterne er mere forskellige. Tildel tørre og saftige frugter. De adskiller sig i strukturen af lagene, der er placeret omkring frøet. I sukkulenter er et af lagene af pericarp nødvendigvis kødfuldt. Blomme, fersken, æble, hindbær, jordbær… Disse delikatesser er elsket af alle, netop fordi de er saftige og søde. I tørre frugter er hårsækken læderagtig eller forbenet. Dens lag smelter norm alt sammen til ét,pålidelig beskyttelse af frøene indeni. En æske med valmuer, en bælg med sennep, et hvedekorn har netop sådan en struktur.
Frøs biologiske rolle
De fleste af planterne på planeten bruger frø til reproduktion. Strukturen af frøene af moderne planter er resultatet af en lang udvikling. Disse generative organer indeholder embryonet og en forsyning af stoffer, der sikrer dets vækst og udvikling selv under ugunstige forhold. Frø har tilpasninger til spredning, hvilket øger deres chance for at overleve og sætte sig.
Så frøet er resultatet af befrugtningsprocessen. Det er en struktur bestående af et embryo, reservestoffer og en beskyttende skræl. Alle dens elementer udfører visse funktioner, takket være hvilken gruppen af frøplanter har indtaget en dominerende position på planeten.
