Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.3: Фрукти та розгін

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    7045

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Опишіть перехід від зав'язі і яйцеклітини до плодових і насіннєвих.
    • Використовуйте характеристики плодів, включаючи морфологію околоплодника, для ідентифікації типу плодів.
    • Використовуйте характеристики плодів для прогнозування розсіювача для насіння рослини.

    Всі квіти стають плодами (рис.\(\PageIndex{1}\)). Спочатку це може бути дивно, оскільки те, що ми культурно називаємо фруктом, трохи відрізняється від ботанічного визначення. Багато «овочів» та інших рослинних продуктів (наприклад, зернових, бобових та горіхів), які ви отримуєте з магазину, насправді є фруктами! Термін покритонасінний відноситься до плодів: ангіо- означає посудину, а сперма відноситься до насіння; плоди - це посудина, в якій знаходиться насіння або насіння. Плоди - це розвиток стінки зав'язі, а іноді і інших квіткових частин. У міру дозрівання насіння вони виділяють гормон ауксин, який стимулює стінку зав'язі розвиватися в плід. Насправді комерційні виробники плодів можуть стимулювати розвиток плодів у незапилених квітах, застосовуючи синтетичний ауксин до квітки. У цьому розділі буде розглянуто анатомію фрукта, включаючи зав'язі, різні типи плодів і, нарешті, те, як ці фрукти спеціалізуються на різних механізмах розгону.

    Скупчення суцвіть груші
    Цвіте скупчення груші з того ж дерева, яке втратило оцвітину, і зав'язі квіток починають набрякати.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Ці два зображення показують скупчення суцвіть груші з одного дерева. Скупчення зліва знаходиться в більш ранній стадії розвитку. Віночок все ще прикріплений, а тичинки випромінюють назовні, щоб розсіяти пилок. На зображенні праворуч відвалився віночок, а пильовики зморщилися. Чашечка все ще видно, і трохи нижче неї починають набрякати напівнижня зав'язь і гіпантіум. Зрештою, вони будуть розбухати до багатьох разів їх поточний розмір і утворюють плоди, які ми знаємо як груші. Фотографії Марії Морроу, CC-BY 4.0.

    Плід визначається як дозріла зав'язь, квітка або ціле суцвіття. Залежно від того, як ці частини взаємодіють для формування плодів, ми можемо класифікувати їх на різні типи фруктів. Околоплодник (Рисунок\(\PageIndex{2}\)), який складається з екзокарпа, мезокарпа та ендокарпа, походить від стінки яєчника.

    Довгий зріз персика, що показує шари околоплодника
    Поздовжній розріз кукурудзяного ядра, що показує зростаючий ембріон
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Два плоди з різною морфологією околоплодника. Околоплодник плоду може бути розділений на чіткі шари, як на першому фото, або повністю зрощені між собою, як на другому фото. На першій фотографії зображений персик, який є різновидом плодів під назвою кістянка. Він має кам'янистий ендокарп, що містить одне насіння, м'ясистий мезокарп і тонкий екзокарп. На другій фотографії зображено кукурудзяне ядро, яке є різновидом плодів під назвою каріопсис. У цього виду плодів околоплодник (А) тонкий, шари невиразні, і він повністю зливається з насіннєвою оболонкою. Перше зображення від LadyOfHats, суспільне надбання, через Вікісховище. Друге зображення Джона Хаусмана, CC BY-SA 4.0, через Вікісховище. Етикетки такі: A = Околоплодник, B = Алейрон, C = Кінцевий ковпачок, D = ендосперм, Е = колеорхіза, F = радикул, G = гіпокотил, H = плюмул, I = скутеллум, J = колеоптіль. Масштаб = 1,4 мм.

    Анатомія яєчників

    Незапліднена зав'язь, як показано на малюнку\(\PageIndex{3}\), містить одну або кілька розвиваються яйцеклітин, що утворюються в відділеннях, які називаються сакулами. У межах яйцеклітини мегаспорангіум оточений тканиною всередині так званих покривів. Обидва вони є диплоїдними тканинами спорофіта. Диплоїдна мегаспорова материнська клітина виробляється в межах мегаспорангії, яка буде ділитися мейозом для отримання гаплоїдного мегагаметофіту (див. Розділ 7.3.2: Життєвий цикл покритосперми для підвищення кваліфікації). Кожна яйцеклітина прикріплюється до живильної області яєчника, яка називається плацентою, ниткою тканини, званої фунікулом. Спорофіт підтримує розвивається яйцеклітину через цей тканинний шлях. До запліднення в покривах залишається невеликий проміжок, який називається мікропіл.

    Мікрофотографія поперечного перерізу яєчника Lilium
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Поперечний переріз яєчника лілію, що показує A = жіночий гаметофіт, B = яйцеклітина, C = локуль, D = плацента, E = розсічення. Яєчник має три сарани, кожна з яких має дві розвиваються яйцеклітини. Кожна яйцеклітина прикріплюється до яєчника областю тканини, яка називається плацентою. Стінка зав'язі переросте в плід, а яйцеклітини розвинуться в насіння, якщо їх запліднити. Етикетка червоним кольором додається до оригінального внеску File:Lilium яєчника L.jpg, наданого Джоном Хаусманом і Метью Фордом. Джонрічфілд, CC BY-SA 4.0, через Вікісховище.

    Після запліднення яйцеклітини стають насінням. Мікропіл закривається і покриви стають насіннєвою оболонкою. Мегаспорангіум, званий нуцеллусом, служить живильною тканиною для ембріона, що розвивається. Покритонасінні рослини забезпечують додатковим джерелом їжі розвивається зиготи - ендосперму. Стінка зав'язі розвивається в навколоплідник.

    Види фруктів

    Плоди можуть бути класифіковані як прості, сукупні, множинні або додаткові, залежно від їх походження (рис.\(\PageIndex{11}\)). Якщо плід розвивається з одного килима або злитого карпела однієї зав'язі, він відомий як простий плід, як видно в горіхах і бобах. Сукупний плід - це той, який розвивається з більш ніж одного килима, але всі вони знаходяться в одній квітці: зрілі карпели зливаються разом, утворюючи весь плід, як видно на малині. Багаторазовий плід 1 мм розвивається з суцвіття або скупчення квіток. Прикладом може служити ананас, де квіти зливаються разом, утворюючи плід.

    Плоди можуть бути сухими або м'ясистими. Прикладом сухих плодів є арахіс (Арахіс), шкаралупа арахісу - околоплодник, який в зрілості сухий. Приклади м'ясистих плодів включають яблука (Malus) або апельсини (Citrus), де околоплодник або якась інша частина квіткової структури роздувається рідиною.

    Сухі плоди можна додатково класифікувати на d виснажливі плоди, які розкриваються в дозріванні, або неперезволожуючі плоди, які не розкриваються самостійно. Плоди шизокарпа знаходяться між ними: вони не розкриваються, а розбиваються на кілька частин (зазвичай це виразна сарана), і кожна частина містить одне насіння всередині. Наприклад, кленовий плід складається з двох «крил», кожне з них містить частину повноцінного плоду і одне насіння.

    Крім того, плоди можуть бути мономерними (1-насінними), як горіх або сім'янка, або приносити множинне насіння (як фолікул у тюльпана, Tulipa).

    Аксесуари Фрукти

    Додаткові плоди (іноді їх називають помилковими) походять не з зав'язі, а з іншої частини квітки, наприклад, вмістилища (рис.\(\PageIndex{4}\)) або гіпантіум (рис.\(\PageIndex{5}\)).

    Сім'янки на зовнішній стороні полуниці
    Довга секція через полуницю
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Полуниця - це допоміжні плоди, утворені з набряклої посудини. Помістилище червоніє і набрякає, виштовхуючи розвиваються плоди назовні. Плоди являють собою сім'янки, схожі на насіння, прилипли до зовнішньої сторони вмістилища. Якщо придивитися, то можна побачити стилі, прикріплені до вузького кінця кожної сім'янки, кожен з рильцем на кінці. Оскільки полуниця утворюється з декількох вільних коропів, вони також є сукупним плодом. На другому зображенні зелений шар - чашечка. Перша полунична фотографія Троя Пембертона (знайдена в Instagram як Infinitesimal Prints), використовується з дозволу. Фото нарізаної полуниці Паоло Нео, суспільне надбання, через Wikimedia Commons.
    Яблуко розрізаємо навпіл. М'ясиста частина яблука позначається як «квіткові частини»
    Малюнок\(\PageIndex{5}\): A pome is an accessory fruit made from a fleshy гіпантія. Паперова серцевина - це околоплодник, який містить насіння. Ерік Гінтер , CC BY-SA 3.0 , через Вікісховище .

    Дихотомний ключ до загальних фруктів

    Використовуйте наступний дихотомний ключ, щоб визначити типи фруктів! Примітка: Якщо м'ясиста частина плоду складається з чогось іншого, ніж зав'язі, це аксесуар плоду.

    1. Плід з одного килима однієї квітки... [Прості фрукти]... 2

    1. Плоди з більш ніж одного килима або з суцвіття... 16

    2. М'ясистий в зрілості... 3

    2. Сухий в зрілості... 8

    3. Тонкий екзокарп, м'ясистий мезокарп, кам'янистий ендокарп, що оточує поодинокі, великі насінні... кістянка

    3. Плоди не так, як описано вище... 4

    4. Насіння в лінійному порядку, відокремлені від стінки зав'язі, околоплодник розщеплюється на два шви... бобові (незрілі)

    4. Плоди не так, як описано вище... 5

    5. Паперовий ендокарп утворює серцевину. Похідний з перигінної квітки... Поме

    5. Ендокарп м'ясистий (не паперова серцевина)... 6

    6. Тонкий екзокарп, м'ясистий мезокарп, одне до багатьох насіння... Ягідний

    6. Екзокарп потовщений і шкірястий (модифіковані ягоди)... 7

    7. Екзокарп і мезокарп утворюють шкірясту шкірку, сарану наповнені соком трихоми... Гесперидій

    7. Екзокарп утворює жорстку шкіру/шкірку, товстий мезокарп, не розділений на окремі сарани... Пепо

    8. Зневоднення (розщеплюється в зрілості), зазвичай багато насіння... 9

    8. Невисохлий (не розколюється), зазвичай один сіяний... 12

    9. Похідний з килима з одним сакулом... 10

    9. Похідний від килима з більш ніж одним сакулом... 11

    10. Зневоднення уздовж одного шва... Фолікул

    10. Зневоднення уздовж двох швів... Бобові

    11. З двох сакуль з центральною перегородкою... Силік (подовжений) або силікул (круглий)

    11. З більш ніж двох саранок... Капсула

    12. Стіна яєчника розширюється, утворюючи крило... Самара

    12. Плід не крилатий... 13

    13. Зовнішня стінка не особливо товста або тверда, насіння дрібне... 14

    13. Зовнішня стінка загартована, насіння порівняно велике... 15

    14. Насіння не щільно прикріплюється до околоплодника... Ахене

    14. Насіння зрощені з околоплодником, зернами... каріопсис

    15. Кам'янистий околоплодник оточує одне велике насіння... Горіх

    15. Щодо тонкий екзокарп, волокнистий мезокарп, одиночне велике насіння... (суха) кістянка

    16. Похідний з однієї квітки з безліччю вільних килимів... Сукупні фрукти

    16. Похідний із суцвіття (багато суцвіття)... Кілька фруктів

    Розгін фруктів і насіння

    Плід має єдине призначення: розгін насіння. Насіння, що містяться в плодах, потрібно розганяти далеко від материнської рослини, тому вони можуть знайти сприятливі та менш конкурентні умови, в яких проростати і рости. Плоди сприяють розгону їх змісту насіння різними способами:

    • балістичний. Деякі плоди, у міру висихання, вибухонебезпечно розкриваються, виганяючи насіння. Стручки багатьох бобових (наприклад, гліцинії) роблять це.
    • Вітер. Вітророзподілені плоди легкі і можуть мати крилоподібні придатки, що дозволяють переносити їх вітром. Деякі мають парашутно-подібну конструкцію, щоб тримати їх на плаву.
    • Вода. Багато водних покритонасінних рослин і мешканців берегів (наприклад, кокосової пальми) мають плаваючі плоди, які переносяться водними потоками в нові місця.
    • Прихильність тварин. Нетреба і палички-колготки досягають розгону свого насіння, приклеюючи до шерсті (або одягу) проїжджаючого тварини.
    • Проковтування тваринами. Горіхи і ягоди заманюють тварин поїсти їх. Поховані і забуті (горіхи) або проходячи через їх g.i. тракт неушкодженими (ягодами), насіння можуть опинитися на деякій відстані від материнської рослини.

    Всі перераховані вище механізми дозволяють розсіяти насіння через простір, подібно до того, як потомство тварини може переміститися на нове місце. Спокій насіння дозволяє рослинам розігнати своє потомство через час: чого тварини не можуть зробити. Спокійні насіння можуть чекати місяці, роки або навіть десятиліття для належних умов для проростання і розмноження виду. Ці сплячі насіння можуть накопичуватися в грунті, утворюючи насіннєву банку. Райони, схильні до порушень, як вогонь, часто покладаються на банк насіння для регенерації рослинних спільнот після порушення.

    балістичний

    При балістичному розгоні з плодів знімають насіння. Це може бути досягнуто за допомогою нарощування тиску тургору всередині плодів (як у карликової омели та дикого огірка), скручування або який-небудь інший метод. Дивіться відео\(\PageIndex{1}\), щоб побачити балістичний розгін насіння в дії!

    Відео\(\PageIndex{1}\): Перегляньте це веселе відео різних рослин, що використовують балістичний розгін насіння. Джерело з YouTube.

    Вітер

    Плоди, розпорошені вітром, як самарас або сім'янки кульбаби, взагалі крилаті (рис.\(\PageIndex{6}\)). У випадку з кульбабою кожна сім'янка прикріплена до модифікованої чашечки, яка утворює парасолькоподібну структуру для лову на вітрі.

    Чотири комплекти парних насіння (кленові «вертольоти» або плоди), кожне насіння має довге плоске крило, прикріплене до нього.
    Два звисаючих насіння, кожне з чотирма плоскими парусоподібними крилами
    Малюнок\(\PageIndex{6}\): Самари - це крилаті сім'янки, пристосовані до розгону вітру. Клен самарас зліва також є шизокарпами, розщеплюються в зрілості на два окремих плоду. Ліве зображення Гміхаїла у Сербській Вікіпедії, CC BY-SA 3.0 RS, через Вікісховище. Праворуч зображення Марко Шмідта [1], CC BY-SA 3.0 через Вікісховище.

    Вода

    Деякі фрукти, такі як деякі водні рослини, такі як лотос або рослини, пристосовані до життя на островах, спеціалізуються на розгоні води. Зазвичай це стосується плавучого околоплодника, як у волокнистому лушпинні водно-дисперсного кокоса. Аналогічно верба і срібні берези дають легкі плоди, які можуть плавати на воді. Дивіться відео\(\PageIndex{2}\), щоб побачити подорож водно-дисперсійної морської квасолі.

    Відео\(\PageIndex{2}\): Подивіться цей кліп, щоб побачити водну подорож морської квасолі. Ближче до кінця відео слідкуйте за мангровими пневматофорами. Джерело з YouTube.

    Тварина Вектори

    Багато фруктів еволюціонували, щоб використовувати тварин для розгону. Плоди з липучкоподібними виступами або липкими перикарпами засуваються на хутро ссавців або пташині ноги і транспортуються в нову локаль без необхідності пережити подорож по травному тракту (рис.\(\PageIndex{7}\)). Інші фрукти спеціалізуються на прийомі всередину тварин. Серед них є фрукти, які ми зазвичай вважаємо фруктами, ті, які зазвичай солодкі, м'ясисті, часто яскраво забарвлені і призначені для вживання. Насіння повинні або виживати в травному тракті, відкладаючись пізніше в багатому поживними речовинами субстраті, або залежати від тварин, які є неакуратними їдцями, розганяючи деякі насіння, коли вони їдять інші.

    Деякі з них є вузькоспеціалізованими, з наміченим вектором розгону є окремий вид або група тварин. Наприклад, гострий перець, як habañero chiles, є гострим, оскільки вони містять сполуку під назвою капсаїцин (див. Рис.\(\PageIndex{8}\)). Вони також мають тенденцію бути червоними. Це тому, що ці перці спеціалізуються на переносниках розгону птахів. І птахів, і ссавців приваблює червоний колір. Однак ссавці часто мають більш ретельний травний тракт, тобто насіння потребують більше інвестицій у захист, щоб пережити подорож. Однак ссавці, як ви і я, інтерпретують капсаїцин як гострий, можливо, болючий, і їх часто стримує (хоча багато винятків застосовуються серед людей), тоді як птахи несприйнятливі до цих ефектів. Через цю цікаву різницю в фізіології деякі люди додають кайенский перець до своїх годівниць для птахів, щоб утримати білок подалі.

    Деякі тварини, як і білки, закопують насіннєвмісні плоди для подальшого використання; якщо білка не знайде свій тайник плодів, а при сприятливих умовах насіння проростає. Деякі птахи також, як відомо, сховають горіхи на потім. Рослини, які виробляють горіхи, зазвичай покладаються на таку поведінку зберігання у своїх диспергаторах тварин.

    Кілька колючих, сухих плодів довжиною близько 2 см
    Малюнок\(\PageIndex{7}\): Прихильність тварин. Плоди ксантію, задирки, мають зачеплені шипи, які дозволяють прикріплюватися до проїжджаючих тварин. Фото: Музей Тулузи, CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons.
    Яскраво-червоний перець Хабанеро
    Малюнок\(\PageIndex{8}\): Habañero chiles (та інші гострі перці) спеціально пристосовані для розгону птахів. Вони містять сполуку під назвою капсаїцин, яка неймовірно пряна для більшості ссавців, але не турбує птахів. Фото з Оригінальний завантажувач був Fir0002 в англійській Вікіпедії., CC BY 2.5 через Wikimedia Commons.

    Атрибуції

    Куратор і автор Марія Морроу з використанням наступних джерел: