Гипогеальное прорастание¶

Гипогеальное прорастание — тип прорастания семян покрытосеменных растений, при котором семядоли (зародышевые листья) остаются в почве или под её поверхностью и не выносятся на свет. В отличие от эпигеального прорастания, при котором семядоли выносятся надземно и выполняют фотосинтезирующую функцию, при гипогеальном типе семядоли служат преимущественно депо запасных питательных веществ и отмирают после их исчерпания.

¶Механизм и анатомия

При гипогеальном прорастании удлиняется не гипокотиль (участок стебля между корнем и семядолями), а эпикотиль (участок стебля выше семядолей) или мезокотиль у злаков. Семядоли остаются в почве, защищённые семенной кожурой, а на поверхность выносится первый настоящий лист (или несколько листьев) на удлинившемся эпикотиле.

Для злаков характерен особый вариант гипогеального прорастания: колеоптиль — видоизменённый защитный лист — пробивает почву, а семядоля (щиток) остаётся в зерновке, поглощая питательные вещества эндосперма. Удлинение происходит за счёт интеркалярной меристемы в основании мезокотиля.

¶Распространение и примеры

Гипогеальное прорастание встречается у многих культурных и диких растений:

• Злаки (пшеница, рожь, ячмень, овёс, кукуруза) — типичный пример с колеоптилем.
• Бобовые (горох, фасоль, бобы, соя) — семядоли остаются в почве, хотя у некоторых видов (например, у люпина) наблюдается промежуточный вариант.
• Дубы (Quercus) — жёлуди прорастают гипогеально, семядоли остаются под землёй.
• Орех грецкий (Juglans regia), каштан (Castanea) — крупные семядоли с запасом веществ.
• Тыквенные (тыква, огурец, кабачок) — семядоли частично выносятся, но тип ближе к гипогеальному.
• Лилейные (лук, чеснок, тюльпан) — семядоля остаётся в почве.

¶Биологическое значение

Гипогеальное прорастание обеспечивает ряд преимуществ:

• Защита семядолей от поедания травоядными, повреждения насекомыми и неблагоприятных погодных условий.
• Экономия ресурсов: растение не тратит энергию на вынос крупных семядолей, а сразу формирует фотосинтезирующие листья.
• Устойчивость к глубокой заделке семян: проросток способен пробиться из большей глубины за счёт удлинения эпикотиля или мезокотиля.
• Меньшая потребность в свете на ранних стадиях: питание идёт за счёт запасов семени, а не фотосинтеза.

Недостатком является ограниченность площади фотосинтеза на начальном этапе: проросток зависит от запасов семени дольше, чем при эпигеальном прорастании.

¶Сравнение с эпигеальным прорастанием

¶Практическое значение в агрономии

Гипогеальное прорастание учитывается при:

• Определении глубины посева: для злаков и бобовых допустима более глубокая заделка семян (до 5–8 см), чем для эпигеальных культур.
• Оценке всходов: при гипогеальном типе семядоли не видны на поверхности, что затрудняет визуальную диагностику полевой всхожести.
• Борьбе с сорняками: довсходовое боронование менее опасно для гипогеальных культур, так как точка роста защищена почвой.

¶См. также

• Эпигеальное прорастание
• Прорастание семян
• Семядоля

¶Источники

• Андреева И. И., Родман Л. С. Ботаника. — М.: КолосС, 2005.
• Артюшенко З. Т., Фёдоров Ал. А. Атлас по описательной морфологии высших растений. Семя. — Л.: Наука, 1979.
• Лотова Л. И. Морфология и анатомия высших растений. — М.: Эдиториал УРСС, 2001.