2.55: Пшениця
- Page ID
- 7125
Пшениця повинна бути знайома всім, хоча, можливо, тільки як їжа і не дуже як організм. Пшениця - один з найдавніших видів сільськогосподарських культур, що походить з Туреччини, ймовірно, близько 10 000 років тому, хоча деякі дослідники ставлять її походження ще старше. Як описано нижче, те, що ми називаємо «пшеницею», - це щонайменше три різні сутності, що відрізняються хромосомним числом, еволюційною історією, а також особливостями, пов'язаними із збором врожаю та випічкою.
Філогенія і таксономія
Пшениця - квітуча рослина. Багатоклітинні, наземні, фотосинтезуючі організми («сухопутні рослини»), як правило, ставляться в рослинному царстві. Найважливішою групою в цьому царстві, заснованої на ряді різних заходів (кількість видів, економічне значення, екологічне значення) є група, яка виробляє квіти, (квітучі рослини = покритонасінні = філум Magnoliophyta). Всередині покритонасінних рослин є дві основні групи, монокоти і дводольні (тепер їх називають евдікотами). Пшениця входить до групування монокотів, як правило, розглядається на рівні класу (Liliopsida), хоча сучасні методи лікування визнають групу, але можуть не привласнити їй певного рангу. На відміну від дводольних, монокоти вважаються монофілетичними (походять від одного предка) і тому звуковою таксономічною сутністю. На відміну від цього, стара дводомна група не вважається монофілетичної. Ось чому з'явилося угруповання «евдікот», воно містить лише ті дводольні (майже всі вони), які об'єднані монофілетичними. Пшениця знаходиться в Poaceae, сімействі трав'яних, одній з чотирьох найважливіших родин квіткових рослин та сімейства, яка включає всі наші важливі «зернові зерна» (пшениця, рис, кукурудза, ячмінь, овес). Є кілька різних видів, які називаються «пшениця», і вони пов'язані поліплоїдією: один - диплоїдний (ейкорн пшениці), два - тетраплоїдні (еммер і тверда пшениця) і один гексаплоїдний (хлібна пшениця).
Структура
Пшениця - досить типова «трав'яниста» (тобто недеревна) рослина. Як і майже всі організми, які вважаються рослинами, пшениця складається з циліндричних структур, пагонів і коренів. Обидві ці структури мають ембріональну область (верхівкову меристему) на кінчику, яка виробляє клітини, розширення яких подовжує циліндр. Верхівкова меристема пагона також виробляє органи (листя), які зазвичай широкі та тонкі. Клітинна організація як коренів, так і пагонів показує радіальну організацію (тобто візерунок зсередини назовні), але клітини показують мало змін, коли ви рухаєтесь вгору або вниз по кореню або пагону, за винятком області, близької до кореня або кінчика пагона, де клітини молодші і ще не розвинули деякі особливості . З огляду на належний стимул, хоча б частина пагонів переросте в скупчення квітів (суцвіть), які переростуть в плоди, що містять насіння. Трави демонструють лише первинний ріст, ріст виникає в результаті ембріональних областей на кінчиках коренів та пагонів, включаючи пагони гілок та коріння гілок. Немає вторинного зростання, зростання, який робить коріння і пагони деяких рослин ширшими і дерев'янистими. Як і більшість трав, верхівкова меристема пшениці не подовжується до часу цвітіння, і більшість листя, які стебло виробляє, подовжуються перед основним стеблом, утворюючи те, що здається стеблом, але насправді є низкою циліндричних листкових основ, що відходять від ще невитягнутого стебла.
Розмноження і стать
Пшениця розмножується статевим шляхом, характерним для квітучих рослин. Насіння розвиваються з запліднених яйцеклітин, присутніх в зав'язях квітів. Усі трави дають квіти, які мають одну яйцеклітину на зав'язь, і це перетворюється на однонасінний плід із стінкою плоду, злитою з насіннєвою оболонкою. Насіння пшениці складається з трьох частин: зародка, збереженої їжі (ендосперму) і насіннєвої оболонки, зрощеної з плодовою стінкою. Ці компоненти важливі для харчування людини. Біле борошно отримують після подрібнення зерен для видалення: (1) зародка, який продається окремо як зародки пшениці, (2) насіннєву оболонку і плодову оболонку, яка також продається окремо і називається пшеничними висівками. Решта ендосперму в першу чергу крохмаль, але містить приблизно 10% білка, включаючи два білки, які поєднуються з утворенням клейковини, як борошняні та водні суміші (до тьху) масажуються (тобто замішують). Зародок становить лише невелику частину плодів, але містить значну кількість білка, жирів, мінералів та вітамінів. Висівки в значній мірі неперетравлюються клітковини, але вони містять трохи білка і жиру. Саме це робить цільнозернове борошно «більш поживним», тобто більше білка, мінералів, вітамінів і жиру, ніж біле борошно. На жаль, «більш поживний» також стосується грибів та бактерій, і цільнозернове борошно значно частіше псується, ніж біле борошно, що є частиною причини, чому біле борошно стало прихильним. Іншими причинами були покращені хлібопекарські якості білого борошна та ідеал «чистоти».
Матерія та енергія
Пшениця - типовий фотосинтетичний автотроф. Окремі рослини накопичують вуглекислий газ з атмосфери і використовують його для утворення вуглеводів, які обидва використовуються для збільшення рослини (тобто вирощування), а також для «спалювання» в клітинному диханні, щоб забезпечити рослину енергією. Пшениця характерна для насіннєвих рослин, яка потребує 17 елементів, вуглецю, водню та кисню (придбаного у вигляді води та вуглекислого газу), плюс ще 14 «мінералів», які отримують з ґрунтового розчину кореневою системою.
Взаємодії
Найбільш значущі взаємодії пшениці - з людьми, які активно сприяють її зростанню, висаджуючи її та культивуючи. Як і багато видів сільськогосподарських культур (але не як більшість рослин), це «однорічний» вид: він має кінцевий термін життя, який становить менше року, внаслідок того, що верхівкова меристема пагона перетворюється на квітучу меристему протягом року після посадки. Як тільки відбувається перетворення на квітучу меристему, подальше зростання пагона неможливе. Більше того, у міру розвитку квітів та плодів поживні речовини в існуючій структурі рослин, особливо листя, мобілізуються та доставляються до насіння, що розвиваються, забезпечуючи їх поживними речовинами, але виключаючи здатність листя до фотосинтезу. Пшеницю можна збирати лише за 100 днів після посадки, а можна висаджувати наприкінці весни та збирати наприкінці літа («весняна пшениця») або може бути посаджена на початку осені та збирати наприкінці весни («озима пшениця»). Останні сорти потребують холодної обробки («лікування яровизацією»), щоб викликати цвітіння.
Важливими для взаємодії пшениці і людини є взаємодії між пшеницею і:
- кліматичні та ґрунтові умови — пшениця найкраще росте в «помірних» регіонах, тобто не в тропіках або в арктичних регіонах. Він може переносити відносно сухі умови, але погано справляється з затопленням.
- травоїдні - ряд травоїдних комах може різко впливати на ріст і врожайність пшениці
- хвороби — різноманітні захворювання, викликані грибками, бактеріями та іншими агентами, впливають на ріст пшениці. Ці захворювання носять трофічний характер і можуть вважатися паразитами, тому що викликає захворювання організм поїдає рослина.