Семя — репродуктивный орган семенных растений¶

Семя — репродуктивный орган голосеменных и цветковых (покрытосеменных) растений, представляющий собой зародыш, запас питательных веществ и покровы, образовавшиеся в результате оплодотворения и созревания семязачатка (овулы). Семена покрытосеменных заключены в плод, голосеменных — открыты и лежат на чешуях шишки. Семена являются основной формой размножения большинства наземных растений и важнейшей частью рациона человека и животных.

¶Строение

Типичное семя состоит из трёх основных частей:

• Зародыш — диплоидный (у покрытосеменных) или гаплоидный (у голосеменных) многоклеточный организм, развивающийся из зиготы. В зародыше различают зародышевый корешок (радикула), зародышевый стебелёк (гипокотиль), зародышевые листья (котиледоны) и почечку (плумула).
• Эндосперм — запасающая ткань, образующаяся в результате двойного оплодотворения (у покрытосеменных) или запасание в женском гаметофите (у голосеменных). Содержит крахмал, белки, жиры.
• Покровы — семенная кожура (теста), образующаяся из интегументов семязачатка, а у голосеменных также из ткани мегаспорофилла.

По количеству запасающих веществ семена делятся на крахмальные (пшеница, рис, картофель), масличные (подсолнечник, соя, лён) и белковые (бобы, горох). По строению зародыша различают семена однодольных (один котиледон) и двудольных (два котиледона).

¶Образование

У покрытосеменных семя формируется из семязачатка после двойного оплодотворения, открытого С. Г. Навашиным в 1898 году. Из зиготы развивается зародыш, из второго спермия — эндосперм, из интегументов — семенная кожура. Семязачаток с семенем окружён околоплодником, образованным завязью цветка; семя и околоплодник вместе формируют плод.

У голосеменных (сосна, ель, кедр) семена образуются на чешуях шишки без двойного оплодотворения и эндосперма в строгом смысле — запас питательных веществ откладывается в ткани женского гаметофита (архегония).

¶Семена в природе и распространение

Для распространения семян растения выработали разнообразные приспособления:

• Ветрохория — семена с крылатками (берёза, ясень) или папоротниковидные споры с перистым опушением (одуванчик).
• Зоохория — семена с крючками и зацепками (репейник), сочными околоплодниками, поедаемыми животными (вишня, виноград), или с элайосомами — жировыми придатками, привлекающими муравьёв (мать-и-мачеха, горец).
• Гидрохория — плавучие семена кокосовой пальмы, ряски.
• Баллистохория — механическое разбрасывание семян при созревании плодов (бешеный огурец, горох).

¶Прорастание

Прорастание семени начинается с набухания — поглощения воды, активирующего ферменты и рост зародыша. Следующий этап — дыхание, интенсивно расходующее запасы. Оболочка семени разрывается, появляется корешок, затем стебелёк. Для прорастания необходимы вода, кислород и подходящая температура; многие семена требуют также периода покоя (стратификации) или светового сигнала.

¶Семена как пищевой продукт

Семена растений — основа рациона значительной части населения планеты. Крупнейшие по объёму производства культуры — пшеница, рис, кукуруза, соя, подсолнечник. Из семян получают крупы, муку, растительные масла, корма для скота. Россия входит в число крупнейших мировых производителей пшеницы, подсолнечника и гречихи.

¶Семена в культуре и символике

Во многих традициях семя символизирует начало жизни, плодородие и возрождение. В православной культуре зерно хлеба имеет сакральное значение. В ботаническом саду им. Н. В. Цицерина в Воронеже и других научных учреждениях России ведётся работа по сохранению генофонда семян сельскохозяйственных растений (seed bank).

¶Интересные факты

• Самое крупное семя в мире — семя латании Сейшелей (Lodoicea maldivica), достигающее 30–50 см в длину и веса до 25 кг.
• Семена некоторых растений (например, семена лотоса Nelumbo nucifera) сохраняют всхожесть в течение сотен лет.
• Семена кофе (Coffea arabica) содержат кофеин, защищающий растение от поедания.

¶Источники

• «Ботаника»: учебник для вузов / под ред. А. Л. Тахтаджяна.
• «Физиология растений»: учебник / под ред. И. П. Ермоловой, Т. Г. Поповой.
• Жуковский П. М. «Курс общей ботаники».
• Шмальгаузен И. И. «Основы сравнительной анатомии высших растений».