Тіпті мектепте ботаника курсында (6-сынып) тұқымның құрылымы өте қарапайым және есте қалатын тақырып болды. Шын мәнінде, өсімдіктің бұл генеративті мүшесі ұзақ эволюциялық процестің нәтижесінде пайда болды және күрделі және ерекше құрылымға ие. Мақаламызда оның құрылымдық бөліктерінің ерекшеліктерін, қосжарнақты тұқымның құрылысын қарастырамыз, сонымен қатар өсімдік тұқымының биологиялық рөлін анықтаймыз.
Эволюция процесінде тұқымның пайда болуы
Өсімдіктер әрқашан тұқым құра алмады. Тіршілік суда пайда болғаны, ал балдырлардың алғашқы өсімдіктер екені белгілі. Олар қарабайыр құрылымға ие болды және вегетативтік жолмен – таллом бөліктерімен және арнайы қозғалмалы жасушалар – зооспоралар көмегімен көбейген. Құрлыққа бірінші болып ринофиттер қонды. Олар өздерінің болашақ мұрагерлері - жоғары споралы өсімдіктер сияқты споралардың көмегімен көбейеді. Бірақ бұл арнайы жасушалардың дамуы үшін су қажет болды. Сондықтан қоршаған орта жағдайлары өзгерген кезде олардың саны да азайды.
Келесі эволюциялық қадам тұқымның пайда болуы болды. Бұл көптеген түрлердің бейімделуіне және таралуына жасалған үлкен қадам болдыөсімдіктер. Тұқымның сыртқы және ішкі құрылымы сумен және қоректік заттармен қоршалған эмбрионның сенімді қорғанысын анықтайды. Бұл олардың планета флорасының өміршеңдігі мен түр алуандығын арттыратынын білдіреді.
Тұқымды қалыптастыру процесі
Бұл процесті қазіргі әлемде басым болып отырған өсімдіктер тобының мысалында қарастырайық. Бұл ангиоспермдер бөлімінің өкілдері. Олардың барлығы гүлді - ең маңызды генеративтік мүшені құрайды. Оның пістесінде жұмыртқа, ал аталықтардың антерлерінде сперматозоид болады. Тозаңдану процесінен кейін, яғни. тозаңның саңырауқұлағының саңырауқұлағына өтуі, сперматозоидтар ұрық түтігі бойымен аталық аналық безге қарай жылжиды, онда гаметалардың бірігуі – ұрықтану процесі жүреді. Нәтижесінде эмбрион қалыптасады. Екінші сперматозоид орталық жыныс жасушасымен қосылғанда қоректік зат түзіледі. Оны эндосперм деп те атайды. Тұқымның құрылымы күшті сыртқы қабықпен аяқталады. Мұндай құрылым болашақ өсімдік организмінің дамуының негізі болып табылады.
Тұқымның сыртқы құрылымы
Айтылғандай тұқымның сырты қабығымен жабылған. Ол ішіндегі эмбрионды механикалық зақымданудан, температураның өзгеруінен және зиянды микроорганизмдердің енуінен қорғау үшін жеткілікті тығыз. Бірақ тұқымдардың түсі әртүрлі: қарадан ашық қызылға дейін. Тұқымның бұл құрылымын түсіндіру оңай. Кейбір өсімдіктерде түс камуфляж ретінде қызмет етеді. Мысалы, құстар отырғызғаннан кейін оларды топырақта көрмеуі үшін. Басқа өсімдіктер, керісінше,әртүрлі жануарлардың тұқым таратуына бейімделген. Олар қорытылмаған тамақ қалдықтарымен бірге оларды ата-аналық өсімдіктің мекендейтін ортасынан тысқары жерлерге шығарады.
Тұқымның ішкі құрылысы
Кез келген тұқымның негізгі бөлігі – ұрық. Бұл болашақ ағза. Сондықтан ол ересек өсімдік сияқты бөліктерден тұрады. Бұл тұқымдық тамыр, сабақ, жапырақ және бүршік. Әртүрлі өсімдіктердің тұқымының құрылымы айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Олардың көпшілігінде резервтік қоректік заттар эндоспермде жинақталады. Бұл эмбрионды қоршап, оны жеке дамудың бүкіл кезеңінде қорғайтын және қоректендіретін қабық. Бірақ тұқымның жетілу және өну процесінде эндоспермнің заттарын толығымен тұтынатын жағдайлар бар. Содан кейін олар негізінен эмбрионның етті бөліктерінде жиналады. Оларды котиледон деп атайды. Мұндай құрылым, мысалы, асқабақ немесе бұршақ үшін тән. Бірақ шопанның әмиянында заттардың жеткізілімі эмбриондық тамырдың тінінде шоғырланған. Өсімдіктердің әртүрлі жүйелі топтарының тұқымдары да ерекшеленеді.
Гимносперм тұқымдарының ерекшеліктері
Бұл организмдер тобының тұқымының сыртқы және ішкі құрылысы ұрықтың қалыптасу және даму процесі тұқым қабықшасының бетінде жүруімен сипатталады. Негізгі бөліктерден басқа, гимноспермдердің тұқымдарында птеригоидты қабықшалы өсінді бар. Ол желдің көмегімен осы өсімдіктердің тұқымдарын таратуға көмектеседі.
Тағыгимносперм тұқымдарының бір ерекшелігі - олардың қалыптасу ұзақтығы. Олардың өміршең болуы үшін төрт айдан үш жылға дейін уақыт қажет. Тұқымның жетілу процесі конустарда жүреді. Бұл мүлде жеміс емес. Олар қашудың мамандандырылған модификациялары. Кейбір қылқан жапырақты тұқымдар конустарда ондаған жылдар бойы сақталуы мүмкін. Осы уақыт ішінде олар өміршеңдігін сақтайды. Тұқымның жерге түсуі үшін конустың қабыршақтары өздігінен ашылады. Оларды жел көтеріп, кейде айтарлықтай қашықтыққа апарады. Егер конустар жұмсақ болса, сыртқы жағынан жаңғақтарға ұқсайтын болса, олар өздерін ашпайды, бірақ құстардың көмегімен. Әсіресе, тұқымдармен, әртүрлі түрдегі джеймен тамақтанғанды ұнатады. Бұл сонымен қатар гимноспермдер бөлімінің өкілдерінің қоныс аударуына ықпал етеді.
Бұл жүйелі бірлік атауының өзі болашақ өсімдіктің эмбрионының нашар қорғалғанын көрсетеді. Шынында да, эндоспермнің болуы тек тұқымның дамуына кепілдік береді. Бірақ көптеген өсімдіктердің конустары қолайсыз даму жағдайында ашылады. Топырақтың бетіне шыққаннан кейін тұқымдар төмен температура мен ылғалдың жетіспеушілігіне ұшырайды, сондықтан олардың барлығы өніп, жаңа өсімдік бермейді.
Гүлді өсімдіктер тұқымдарының ерекшеліктері
Гимноспермділермен салыстырғанда Гүлдену бөлімінің өкілдері бірқатар маңызды артықшылықтарға ие. Олардың тұқымдарының түзілуі гүлдердің аналық безінде жүреді. Бұл пистильдің ең кеңейтілген бөлігі және жеміс береді. Нәтижесінде тұқымдар олардың ішінде дамиды. Олар перикарптың үш қабатымен шеңберленеді, олар өздерінің қасиеттерімен ерекшеленеді жәнефункциялары. Олардың құрылымын қара өрік друпасының мысалы арқылы қарастырыңыз. Сыртқы былғары қабаты тұтастығын қамтамасыз ете отырып, механикалық зақымданудан қорғайды. Ортасы шырынды және етті. Ол эмбрионды нәрлендіреді және қажетті ылғалмен қамтамасыз етеді. Ішкі сүйектенген қабат қосымша қорғаныс болып табылады. Нәтижесінде, тұқымдар қолайсыз жағдайларда да даму мен өну үшін барлық қажетті жағдайларға ие.
Монокот тұқымдары
Монокот тұқымының құрылымын анықтау өте оңай. Олардың эмбрионы бір ғана котиледоннан тұрады. Бұл бөліктерді ұрық қабаттары деп те атайды. Жарма, пияз және лала тұқымдастарының барлық өсімдіктері монокотты болып табылады. Егер сіз жүгері немесе бидай тұқымын өсірсеңіз, көп ұзамай топырақ бетіндегі әрбір дәннен бір жапырақ пайда болады. Бұл котиледондар. Сіз күріш дәнін бірнеше бөлікке бөліп көрдіңіз бе? Әрине, бұл мүмкін емес. Себебі оның эмбрионы бір түтіктен түзілген.
Дикот тұқымдары
Розагүлділер, Solanaceae, Asteraceae, бұршақ тұқымдастары, қырыққабат және басқа да көптеген тұқымдастардың тұқымдары құрылымы жағынан біршама ерекшеленеді. Тіпті атына қарап, олардың эмбрионы екі котиледоннан тұратынын болжау оңай. Бұл негізгі жүйелік қасиет. Қосжарнақты өсімдіктердің тұқымдарының құрылысын жай көзбен көруге болады. Мысалы, күнбағыс тұқымы екі тең бөлікке оңай бөлінеді. Бұл оның эмбрионының котиледоны. Қосжарнақты тұқымның құрылымын жас өскіндерден де байқауға болады. Үйде кәдімгі бұршақтың тұқымын өсіруге тырысыңыз. Жер үстінде екі карпель пайда болғанын көресіз.
Тұқымның өну шарттары
Қосжарнақты өсімдіктердің тұқымдарының құрылымы, сондай-ақ осы жабайы табиғат патшалығының басқа жүйелі бірліктерінің өкілдері эмбрионның дамуына барлық қажетті заттардың болуын анықтайды. Бірақ өну үшін басқа жағдайлар қажет. Әрбір өсімдік үшін олар мүлдем басқаша. Біріншіден, бұл белгілі бір ауа температурасы. Жылуды жақсы көретін өсімдіктер үшін бұл +10 градус Цельсий. Бірақ күздік бидай + 1-де дами бастайды. Су да қажет. Оның арқасында астық ісінеді, бұл тыныс алу және зат алмасу процестерін жылдамдатады. Қоректік заттар ұрық сіңіретін пішінге айналады. Ауаның болуы және жеткілікті күн сәулесі тұқымның өнуі мен бүкіл өсімдіктің дамуы үшін тағы екі шарт болып табылады, өйткені оларсыз фотосинтез мүмкін емес.
Тұқымдар мен жемістер
Әр жемісте тұқым болады. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің тұқымдарының құрылымы дерлік бірдей. Бірақ жемістер әртүрлі. Құрғақ және шырынды жемістерді бөліңіз. Олар тұқымның айналасында орналасқан қабаттардың құрылымында ерекшеленеді. Суккуленттерде перикарптың бір қабаты міндетті түрде етті болады. Алхоры, шабдалы, алма, таңқурай, құлпынай… Бұл деликатестерді барлығы шырынды және тәтті болғандықтан жақсы көреді. Құрғақ жемістерде перикарп былғары немесе сүйектенген. Оның қабаттары әдетте бір қабатқа біріктіріледі,ішіндегі тұқымдарды сенімді түрде қорғау. Бір қорап көкнәр, бір түйір қыша, бидай дәні дәл осындай құрылымға ие.
Тұқымның биологиялық рөлі
Планетадағы өсімдіктердің көпшілігі көбею үшін тұқымды пайдаланады. Қазіргі өсімдіктердің тұқымдарының құрылымы ұзақ эволюцияның нәтижесі болып табылады. Бұл генеративті органдарда эмбрион және оның қолайсыз жағдайларда да өсуі мен дамуын қамтамасыз ететін заттар қоры бар. Тұқымдардың шашырауға бейімделуі бар, бұл олардың тіршілік ету және отыру мүмкіндігін арттырады.
Демек, тұқым ұрықтандыру процесінің нәтижесі. Бұл эмбрионнан, резервтік заттардан және қорғаныс қабығынан тұратын құрылым. Оның барлық элементтері белгілі бір функцияларды орындайды, соның арқасында тұқымдық өсімдіктер тобы планетада үстем жағдайға ие болды.
