Okulda botanik dersinde (6. sınıf) bile tohumun yapısı oldukça basit ve akılda kalıcı bir konuydu. Aslında bitkinin bu üretici organı, uzun bir evrim sürecinin sonucu olarak ortaya çıkmış, karmaşık ve benzersiz bir yapıya sahiptir. Yazımızda onun yapısal kısımlarının özelliklerini, dikotiledonlu bir tohumun yapısını ele alacağız ve ayrıca bitki tohumlarının biyolojik rolünü belirleyeceğiz.
Evrim sürecinde tohumun görünümü
Bitkiler her zaman tohum oluşturamadı. Hayatın suda ortaya çıktığı ve alglerin ilk bitkiler olduğu bilinmektedir. İlkel bir yapıya sahiptiler ve vejetatif olarak - thallusun bölümleri tarafından ve özel mobil hücrelerin yardımıyla - zoosporlarla çoğaldılar. Karaya ilk çıkanlar rinofitlerdi. Gelecekteki halefleri gibi - sporların yardımıyla çoğalan daha yüksek spor bitkileri. Ancak bu özelleşmiş hücrelerin gelişimi için su gerekliydi. Dolayısıyla çevre koşulları değişince sayıları da azaldı.
Bir sonraki evrimsel adım, tohumun ortaya çıkmasıydı. Bu, birçok türün adaptasyonu ve yayılması için ileriye doğru atılmış büyük bir adımdı.bitkiler. Tohumun dış ve iç yapısı, bir su ve besin kaynağı ile çevrili olan embriyonun güvenilir şekilde korunmasını belirler. Bu, gezegenin florasının canlılığını ve tür çeşitliliğini artırdıkları anlamına gelir.
Tohum oluşum süreci
Modern dünyaya hakim olan bir bitki grubu örneği üzerinde bu süreci ele alalım. Bunlar Angiospermler bölümünün temsilcileridir. Hepsi bir çiçek oluşturur - en önemli üretken organ. Pistilinde yumurta bulunur ve organlarındaki anterler sperm içerir. Tozlaşma işleminden sonra, yani. polenin organlarındaki anterden pistilin stigmasına aktarılması, spermatozoa, germ tüpü boyunca gamet füzyonunun gerçekleştiği ercik yumurtalığına hareket eder - döllenme. Sonuç olarak, bir embriyo oluşur. İkinci sperm, merkezi germ hücresi ile birleştiğinde, yedek bir besin oluşur. Endosperm olarak da adlandırılır. Tohumun yapısı güçlü bir dış kabuk ile tamamlanır. Böyle bir yapı, gelecekteki bitki organizmasının gelişiminin temelidir.
Tohumların dış yapısı
Daha önce de belirtildiği gibi, tohumun dışı bir kabukla kaplıdır. İçerideki embriyoyu mekanik hasarlardan, sıcaklık değişimlerinden ve zararlı mikroorganizmaların penetrasyonundan koruyacak kadar yoğundur. Ancak tohumların rengi büyük ölçüde değişir: siyahtan parlak kırmızıya. Tohumun bu yapısını açıklamak kolaydır. Bazı bitkilerde renk kamuflaj görevi görür. Örneğin ekimden sonra toprakta kuşlar görmesin diye. Diğer bitkiler ise,çeşitli hayvanlar tarafından tohum dağılımına uyarlanmıştır. Sindirilmemiş yiyecek artıklarıyla birlikte onları ana bitkinin yaşam alanının çok ötesine atarlar.
Bir tohumun iç yapısı
Herhangi bir tohumun ana kısmı tohumdur. Bu geleceğin organizmasıdır. Bu nedenle yetişkin bir bitki ile aynı parçalardan oluşur. Bunlar germinal kök, sap, yaprak ve tomurcuktur. Farklı bitkilerin tohumlarının yapısı önemli ölçüde değişebilir. Çoğunda, endospermde rezerv besinler birikir. Bu, embriyoyu çevreleyen, tüm bireysel gelişim dönemi boyunca koruyan ve besleyen bir kabuktur. Ancak, tohumun olgunlaşması ve çimlenmesi sürecinde endosperm maddelerini tamamen tükettiği durumlar vardır. Daha sonra esas olarak embriyonun etli kısımlarında birikir. Bunlara kotiledon denir. Böyle bir yapı, örneğin balkabağı veya fasulye için tipiktir. Ancak çobanın çantasında, maddelerin temini embriyonik kökün dokusunda yoğunlaşmıştır. Çeşitli sistematik bitki gruplarının tohumları da farklıdır.
Gymnosperm tohumlarının özellikleri
Bu organizma grubunun tohumunun dış ve iç yapısı, embriyonun oluşum ve gelişme sürecinin tohum kabuğunun yüzeyinde gerçekleşmesi ile karakterize edilir. Ana kısımlara ek olarak, gymnosperm tohumlarının pterygoid membranöz büyümesi vardır. Bu bitkilerin tohumlarının rüzgar yardımıyla yayılmasına yardımcı olur.
Daha Fazlagymnosperm tohumlarının bir özelliği de oluşum süreleridir. Yaşayabilmeleri için dört aydan üç yıla kadar sürmelidir. Tohum olgunlaşma süreci konilerde gerçekleşir. Hiç meyve değil. Onlar kaçışın özel modifikasyonlarıdır. Bazı iğne yapraklı tohumlar, onlarca yıl boyunca kozalaklarda saklanabilir. Bunca zaman canlılıklarını koruyorlar. Tohumların toprağa düşmesi için koninin pulları kendiliğinden açılır. Rüzgar tarafından yakalanırlar, bazen onları önemli mesafelere taşırlar. Koniler yumuşaksa, dışa doğru fındıklara benziyorsa, kendilerini değil, kuşların yardımıyla açarlar. Özellikle tohumlar, çeşitli alakarga türleri ile ziyafet çekmeyi sever. Bu aynı zamanda Gymnospermler bölümünün temsilcilerinin yeniden yerleşimine de katkıda bulunur.
Bu sistematik birimin tam adı, gelecekteki bitkinin embriyosunun yetersiz şekilde korunduğunu gösterir. Gerçekten de endospermin varlığı sadece tohumun gelişimini garanti eder. Ancak birçok bitkinin kozalakları olumsuz gelişme koşullarında açılır. Tohumlar bir kez toprağın yüzeyine çıktıklarında düşük sıcaklıklara ve nem eksikliğine maruz kalırlar, bu nedenle hepsi çimlenip yeni bir bitkiye yol açmaz.
Çiçekli Bitki Tohumlarının Özellikleri
Gimnospermlerle karşılaştırıldığında, Çiçeklenme bölümünün temsilcilerinin bir dizi önemli avantajı vardır. Tohumlarının oluşumu çiçeklerin yumurtalıklarında meydana gelir. Bu, pistilin en genişleyen kısmıdır ve meyvenin oluşmasını sağlar. Sonuç olarak, tohumlar içlerinde gelişir. Özelliklerinde farklılık gösteren üç kat perikarp ile daire içine alınırlar vefonksiyonlar. Bir erik drupe örneğini kullanarak yapılarını düşünün. Dış kösele katman, mekanik hasara karşı koruma sağlayarak bütünlük sağlar. Orta sulu ve etlidir. Embriyonu besler ve gerekli nemi sağlar. İç kemikleşmiş tabaka ek bir korumadır. Sonuç olarak, tohumlar olumsuz koşullar altında bile gelişme ve çimlenme için gerekli tüm koşullara sahiptir.
Monocot Seeds
Tek çenekli bir tohumun yapısını belirlemek çok kolaydır. Embriyoları sadece bir kotiledondan oluşur. Bu kısımlara mikrop tabakaları da denir. Tahıl, Soğan ve Zambak familyalarının tüm bitkileri monokottur. Mısır veya buğday tohumlarını çimlendirirseniz, yakında toprağın yüzeyindeki her bir taneden bir yaprakçık oluşacaktır. Bu kotiledonlar. Bir pirinç tanesini birkaç parçaya ayırmayı denediniz mi? Doğal olarak, bu imkansız. Bunun nedeni, embriyosunun tek bir kotiledondan oluşmasıdır.
Dicot Seeds
Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, Baklagiller, Lahana ve diğer birçok familyanın tohumları yapı olarak biraz farklıdır. İsminden bile embriyolarının iki kotiledondan oluştuğunu tahmin etmek kolaydır. Bu ana sistematik özelliktir. Dikotiledonlu bitkilerin tohumlarının yapısı çıplak gözle görülmesi kolaydır. Örneğin, bir ayçiçeği çekirdeği kolayca iki eşit parçaya bölünür. Bu onun embriyosunun kotiledonudur. Çift çenekli tohumun yapısı genç fidanlardan da görülebilir. Ortak fasulye tohumlarını evde çimlendirmeye çalışın. Ve yerde iki halının göründüğünü göreceksiniz.
Tohum çimlenmesi için koşullar
Dikotiledonlu bitkilerin tohumlarının yapısı ve bu vahşi yaşam krallığının diğer sistematik birimlerinin temsilcileri, embriyonun gelişimi için gerekli tüm maddelerin varlığını belirler. Ancak çimlenme için başka koşullar gereklidir. Her bitki için tamamen farklıdırlar. İlk olarak, belirli bir hava sıcaklığıdır. Isı seven bitkiler için bu +10 santigrat derecedir. Ancak kış buğdayı + 1'de zaten gelişmeye başlar. Suya da ihtiyaç vardır. Bu sayede, solunum ve metabolizma süreçlerini hızlandıran tahıl şişer. Besinler, fetus tarafından emilebilecekleri bir forma dönüştürülür. Havanın varlığı ve yeterli güneş ışığı, onlarsız fotosentez imkansız olduğundan, tohumun çimlenmesi ve tüm bitkinin gelişmesi için iki koşul daha vardır.
Tohumlar ve meyveler
Her meyve tohum içerir. Yüksek bitkilerin tohumlarının yapısı hemen hemen aynıdır. Ancak meyveler daha çeşitlidir. Kuru ve sulu meyveleri ayırın. Tohumun çevresinde bulunan katmanların yapısında farklılık gösterirler. Etli olarak, perikarp katmanlarından biri mutlaka etlidir. Erik, şeftali, elma, ahududu, çilek… Bu lezzetler, sulu ve tatlı oldukları için herkes tarafından sevilir. Kuru meyvelerde perikarp kösele veya kemikleşmiştir. Katmanları genellikle tek bir katmanda birleşir,içindeki tohumları güvenilir bir şekilde korur. Bir kutu haşhaş, bir tutam hardal, bir buğday tanesi işte böyle bir yapıya sahiptir.
Tohumların biyolojik rolü
Gezegendeki bitkilerin çoğu üreme için tohum kullanır. Modern bitkilerin tohumlarının yapısı uzun bir evrimin sonucudur. Bu üretici organlar, embriyo ve olumsuz koşullar altında bile büyümesini ve gelişmesini sağlayan bir madde kaynağı içerir. Tohumların dağılma için adaptasyonları vardır, bu da onların hayatta kalma ve yerleşme şanslarını artırır.
Yani tohum, döllenme sürecinin sonucudur. Embriyo, rezerv maddeler ve koruyucu bir kabuktan oluşan bir yapıdır. Tüm unsurları, tohumlu bitkiler grubunun gezegende baskın bir pozisyon alması sayesinde belirli işlevleri yerine getirir.
