Ocena brak

NASIENIE, pot. nasiono

Autor /IzaakGgG Dodano /25.07.2013

Roślinny twór, charakterystyczny dla roślin kwiatowych, powstający w wyniku rozmnażania płciowego i umożliwiający rozsiewanie i rozprzestrzenianie gatunku, stanowi także formę przetrwalnikową, pozwalającą na przeżycie niekorzystnych warunków. Nasienie powstaje z przekształcenia zalążka po zapłodnieniu komórki jajowej, wyjątkiem jest powstawanie nasienia w roślinach apomiktycznych. W tym przypadku zarodek tworzy się bezpośrednio z diploidalnych komórek rośliny macierzystej, czyli z ominięciem zjawiska zapłodnienia.

Dojrzałe nasienie .składa się z zarodka, substancji odżywczej i łupiny nasiennej. Zarodek powstaje w wyniku zapłodnienia komórki jajowej i rozwija się w młodą roślinę, która przechodzi w stan spoczynku, do czasu rozpoczęcia kiełkowania nasienia. W przypadku roślin nagozaiążko-wych zarodek otoczony jest komórkami wegetatywnymi żeńskiego gametofitu, stanowiącymi dla niego haploidalną tkankę odżywczą, nazywaną niekiedy prabielmem. Z kolei łupina nasienna pochodzi z przekształcenia diploidalnych komórek osłonki.

W nasionach roślin okrytozalążkowych zarodek powstaje najczęściej na drodze zapłodnienia podwójnego. Zygota rozwija się i różnicuje do momentu utworzenia wszystkich zasadniczych elementów zarodka: liścieni, zawiązków korzenia i łodygi, po czym następuje wstrzymanie rozwoju. Drugie zapłodnienie daje początek -> bielmu, będącemu tkanką odżywczą rosnącego zarodka. Czas dojrzewania może być bardzo długi. Zarodek zamknięty w największych nasionach świata palmy lodoicei seszelskiej (Lodoicea maldivica) dochodzących do 20 kg, dojrzewa 10 lat. W nasionach, w których bielmo jest także tkanką zapasową dojrzałych nasion, zarodek przybiera raczej małe rozmiary.

Nazywamy je nasionami N bielmowymi. Czasem rolę odżywczą przyjmuje lub przejmuje zachowany ośrodek zalążni, zwany obielmem (np. u buraka)-. U pewnych nasion bielmo zostaje w całości zużyte w rozwoju zarodka, a funkcje magazynujące przejmują duże liścienie (np. fasola, orzech włoski). Natomiast drobne nasiona storczyków, wśród których znajdziemy najmniejsze nasiona świata o masie około 2 ug, są całkowicie pozbawione tkanki odżywczej. Takie nasiona określamy zbiorczo jako bezbielmowe. Gromadzone zapasy występują w formie skrobi, tłuszczy czy białek zapasowych. Ponieważ najczęściej przeważa jedna substancja, można nasiona podzielić na: skrobiowe (zboża, gryka), oleiste (rzepak, len, słonecznik) i białkowe (soja, groch, fasola).

Łupina nasienna rozwija się z osłonek zalążka, a jej główną funkcją jest ochrona przed nadmiernym wysychaniem. Z reguły ma postać jednej lub ;    kilku warstw komórek o skorkowaciałych, pokrytych kutykulą ścianach. W owocach typu orzech, pestkowiec, gdy endokarp przejmuje funkcje ochronne, może dojść do całkowitego zaniku łupiny. Na łupinie znajduje się ślad po okienku oraz tzw. znaczek, będący pozostałością sznureczka, którym zalążek był przymocowany do zalążni, Czasem łupiny wykształcają dodatkowe elementy, np. ułatwiające rozsiewanie włoski lotne u bawełny, haczyki czy lepki śluz, pozwalający przyczepić się nasionom do ciała zwierząt. Szczególnie interesujące jest wytwarzanie tzw. ejalosomów, bogatych w tłuszcze wyrostków, będących przysmakiem mrówek. Zwabione mrówki znoszą nasiona do mrowiska, pozwala to na efektywne rozsiewanie. Z takiego rozwiązania korzysta np. glistnik jaskółcze zieie czy fiołek.

Dojrzałe nasiona odwadniają się, często do poziomu poniżej 10% wody, dzięki czemu stają się odporniejsze na warunki zewnętrzne. Ustają w nich procesy rozwojowe, a metabolizm jest -silnie zahamowany. W tych warunkach nasiona są w stanie przetrwać nawet kilkadziesiąt lat, średnio od 10-50. Do rekordzistów należy łubin ark-tyczny, którego nasiona wydobyte z wiecznej zmarzliny skiełkowały po kilku tysiącach lat.

Nie wszystkie nasiona są tak trwałe, nasiona klonu srebrzystego czy ostrudy wodnej tracą zdolność kiełkowania już po tygodniowym pobycie na powietrzu. Część nasion posiada zdolność natychmiastowego kiełkowania, także ich spoczynek jest względny. Pojawienie się sprzyjających warunków indukuje dalszy wzrost zarodka. Inne nasiona muszą przejść obowiązkowo okres spoczynku, dopiero po tej fazie osiągają pełną morfologiczną i fizjologiczną dojrzałość. Mówimy wtedy o spoczynku bezwzględnym. Istnieją także rośliny, które jednocześnie produkują nasiona zdolne do natychmiastowego kiełkowania i wymagające spoczynku, np. koniczyna czy komosa biała. Spoczynek nasienia kontroluje szereg mechanizmów, inhibitory kiełkowania, niedojrzałość zarodka czy nieprzepuszczal-ność łupiny dla wody i gazów.

Przerwanie spoczynku i rozpoczęcie dalszego rozwoju zarodka 'wymaga albo czasu albo dodatkowych czynników zewnętrznych. Łupina może ulec stopniowemu niszczeniu poprzez atak mikroorganizmów, czy mechanicznym uszkodzeniom, co umożliwia dostęp wody do wnętrza nasienia. Inne rośliny 'wykorzystują ogień. Ich nasiona kiełkują dopiero po przejściu przez teren, na którym rosną, pożaru, dzięki czemu młode rośliny rosną bez konkurencji i na świeżo nawożonym terenie. Podobnie łupinę nasienną osłabiać może działanie przewodu pokarmowego owocożernych zwierząt, np. pomidory z Galapagos muszą zostać zjedzone przez żółwie słoniowe, aby ich nasiona skiełkowały.

Nasiona wielu roślin wymagają ekspozycji na światło, aby skiełkować, dotyczy to tytoniu, sałaty czy wielu chwastów. Z kolei nasiona zbóż kiełkują w ciemnościach. Wykazano, że stosując orkę nocną podczas przygotowania pola do zasiewów, można było. pięciokrotnie zmniejszyć ilość obecnych tam później chwastów. Kaktusy i inne rośliny pustynne wytwarzają nasiona, których spoczynek indukowany jest światłem, nawet w obecności wody nasienie nie skiełkuje. Dopiero dostęp do wody w całkowitych ciemnościach indukuje kiełkowanie, dając pewność roślinie, że znajduje się pod powierzchnią gleby, czyli w najkorzystniejszych warunkach.

Wiele nasion strefy umiarkowanej wymaga przechłodzenia przed osiągnięciem dojrzałości, pozwala to uniknąć kiełkowania tuż przed nadejściem zimy, kiedy nadchodzące chłody mogłyby uszkodzić młodą siewkę. Zjawisko to wykorzystywane w rolnictwie, określane mianem stratyfikacji, umożliwia przyspieszone dojrzewanie nasion przez umieszczenie ich w wilgotnych warunkach w temperaturze 0-10°C.

Działanie wymienionych czynników prowadzi do przerwania spoczynku nasienia. W pierwszym etapie pobiera ono wodę i pęcznieje, następuje wznowienie procesów metabolicznych, uruchamia się mechanizm poboru składników odżywczych. Z nasienia jako pierwszy wysuwa się korzeń. W tym okresie zarodek korzysta ze zgromadzonych zapasów, dopiero, kiedy siewka wyrośnie ponad powierzchnię gleby i wykształci pierwsze organy zdolne do fotosyntezy, najczęściej liście, staje się samożywna.

Nasiona, dzięki zawartym w nich substancjom odżywczym i ich zdolności do długiego przechowywania, stały się najlepszym i najpowszechniejszym pokarmem dla ludzi.

Podobne prace

Do góry