Semințe
Sămânța este organul de difuzie a spermatofitelor căruia îi este încredințată diseminarea plantelor . Rezultă din transformarea unui ou după fertilizare . În general, se dezvoltă pe planta mamă și se desprinde de ea după maturare. Semințele sunt de obicei părți de plante sărace în apă (semințe de muștar 7%, semințe de ricin 5%), o caracteristică care garantează durata lor de valabilitate lungă.
Morfologie
Schematic, trei părți se disting într-o sămânță: embrionul , țesutul nutrițional sau parenchimul și tegumentele , care înconjoară și protejează întregul.
- Embrionul reproduce structura viitoarei plante adulte; în el sunt recunoscute o schiță a viitoarei tulpini , una a rădăcinii și una sau mai multe frunze embrionare sau mai multe cotiledonate
- Țesutul nutrițional este reprezentat de endosperm sau albumen, celularizat sau nu, încărcat cu substanțe de rezervă. Conține carbohidrați , lipide și proteine , în proporții variabile în funcție de specie. Când sunt coapte, în semințele de dicotiledonate aceste substanțe se acumulează în frunzele cotiledonate, care se umflă pentru a înlocui endospermul. În general, substanțele de rezervă sunt de diferite tipuri: în cereale , cum ar fi grâul și porumbul , predomină carbohidrații (aproximativ 75% din substanța proaspătă); în leguminoase , cum ar fi fasolea , proteinele sunt predominante (până la 40%), în timp ce lipidele predomină în semințele de arahide și rapiță (aproximativ 40%).
Apare din endospermul triploid din angiosperme sau din creșterea gametofitului feminin al ovulului în gimnosperme. - Tegumentele, care iau numele de „cap” (substantiv masculin), protejează părțile vitale ale sămânței de acțiunea imediată a agenților externi și îi garantează o fază de repaus înainte de germinare , astfel încât aceasta să se producă în cele mai favorabile condiții de mediu.
De la polenizare la germinare
Fertilizarea , evenimentul gamic care stă la baza reproducerii plantelor , are loc prin fuziunea a doi gametofiți după polenizare :
- gametofitul masculin al angiospermelor se numește bob de polen trinucleat deoarece este format dintr-un nucleu al tubului polenic și doi nuclei spermatici. Este un organism haploid , trinucleate în angiosperme , tetranucleate în gimnosperme , în care cele două nuclee spermatice vor fi direct implicate în fertilizare, al treilea (vegetativ) înlocuiește creșterea tubului germinativ;
- gametofitul feminin este sacul embrionar conținut în ovulul unui carpel . Acesta este, de asemenea, un organism haploid, compus din opt nuclee, dintre care doar trei vor participa direct la formarea sămânței: celula ouă și doi nuclei polari.
Bobul de polen și oul implicat în fertilizare pot aparține aceleiași flori, unor flori distincte ale aceleiași plante sau, în cele din urmă, unor flori de plante distincte. Odată cu polenizarea, bobul de polen , provenit dintr-o anteră , se depune pe stigmatul ovarului . Granula germinează generând un tub mic care străbate întregul stylus până ajunge în ou și pătrunde în sacul embrionar prin deschiderea numită „micropilă”.
Odată ce a avut loc contactul dintre cele două gametofite, are loc evenimentul gamic propriu-zis care, în cazul plantelor, are loc cu o fertilizare dublă : unul dintre cei doi nuclei spermatici fertilizează celula ovulului, generând sporofitul , adică zigotul în mod corespunzător spus; celălalt nucleu spermatic fuzionează cu cei doi nuclei polari ai sacului embrionar, generând prima celulă a unui țesut nutrițional numit endosperm , cu echipament cromozomial triploid. Evenimentele mitotice ulterioare vor duce la formarea noii plante care, în stadiul semințelor, rămâne într-o stare de repaus mai mult sau mai puțin lungă.
Silențiunea și supraviețuirea semințelor sunt garantate de conformația particulară și de starea sa de deshidratare extremă (5-10% din apă). Scopul biologic al opririi este propagarea speciei în timp și spațiu, permițând nașterea de plante noi chiar și la o distanță mare de planta mamă și în condiții climatice și temporale favorabile.
În interiorul sămânței, noua plantă este reprezentată de embrion , un răsad care conține schițele sistemului radicular, vârful vegetativ și una sau două frunze embrionare, numite cotiledonate . Endospermul este un țesut trofic în care se acumulează substanțele nutritive necesare hrănirii noului sporofit în faza heterotrofă . Cotiledoanele pot absorbi nutrienții endospermului și îl pot înlocui în funcția de acumulare a rezervelor sau, la alte specii, rămân foarte subțiri și îndeplinesc o funcție intermediară trofică. Deși fac parte din embrion, cotiledoanele sunt structuri destinate să nu dureze și își vor înceta funcția atunci când, după răsărire, răsadul dezvoltă primele frunze adevărate.
La maturitate, sămânța intră într-o fază de repaus sau repaus în timpul căreia toate funcțiile vitale sunt suspendate pentru a fi restabilite atunci când apar condițiile favorabile germinării. Menținerea viabilității potențiale se numește „viabilitate”. Unele specii sunt capabile să mențină germinarea chiar și pentru câțiva ani, altele doar pentru un timp foarte scurt, de ordinul a câteva săptămâni. Durata germinării variază, de asemenea, de la semințe la semințe în cadrul aceleiași specii, dar, în general, un număr substanțial de semințe își pierde germinabilitatea după unul sau doi ani la majoritatea speciilor: semnificația biologică a inactivității semințelor este aceea de a depăși condițiile critice de mediu, deci că sămânța menține capacitatea de germinare până la sosirea condițiilor favorabile pentru dezvoltarea răsadului.
Durata inactivității este reglementată de factori de mediu și de factori endogeni cu caracter hormonal. Acestea din urmă se bazează pe mecanisme biochimice care sunt activate ca răspuns la stimulii de mediu pentru a se asigura că procesul de germinare are loc în condiții favorabile sau că conservarea speciei este menținută atunci când evenimentele nefavorabile cauzează decimarea. De exemplu, semințele speciilor native din zonele temperate sunt capabile să germineze numai după ce au trecut printr-o perioadă de frig, astfel încât germinarea să poată avea loc după trecerea sezonului de iarnă. Fenomenul este exploatat în pepiniere cu tehnica de stratificare : semințele destinate producției de răsaduri și portaltoi liberi sunt aranjate în straturi alternante cu nisip sau alt substrat și păstrate în condiții de mediu standard de temperatură și umiditate înainte de a le trimite la însămânțare .
Un caz particular de inactivitate este cel care se găsește în „semințe dure”, frecvent de exemplu la Fabaceae . Semințele tari, prezente în diferite procente dintr-o populație, sunt cele care prelungesc repausul chiar și pentru câțiva ani, în ciuda condițiilor de mediu favorabile germinării. Repausul semințelor dure poate fi întrerupt prin supunerea tegumentului semințelor la abraziune mecanică („scarificare”) sau la tratament cu agenți chimici sau la acțiunea temperaturilor ridicate (opărire în apă clocotită). Formarea semințelor tari este o adaptare biologică menită să mențină o rezervă în populație capabilă să refacă o populație în urma unui eveniment dezastruos, cum ar fi un incendiu : focul unei pășuni permite, în general, un răspuns mai rapid al leguminoaselor decât ierburile, deoarece trecerea de foc revitalizează semințele tari. Fenomenul este bine cunoscut omului încă din cele mai vechi timpuri: în regiunile mediteraneene, ciobanii foloseau deboss , practicat periodic la fiecare 4-5 ani, la fel ca o tehnică de îmbunătățire a pășunilor care vizează variația raportului de acoperire în favoarea leguminoaselor.
Odată ce mecanismele de trezire sunt activate, germinarea începe cu faza de înmuiere: sămânța absoarbe apa pentru a aduce conținutul de apă din celule la niveluri compatibile cu desfășurarea proceselor fiziologice. În această fază sămânța crește în volum, în timp ce tegumentele de protecție suferă o descompunere sau o rupere în punctele de rezistență minimă. Odată cu rehidratarea, metabolismul celular este activat și translocarea nutrienților din endosperm sau cotiledonate spre axa embrionară și începutul activității de creștere, care se manifestă odată cu eliberarea răsadului din tegumente.
În timpul fazei de germinare, planta se comportă ca un organism heterotrof, întrucât nevoile nutriționale sunt satisfăcute de rezervele oferite de planta mamă și acumulate în endosperm sau cotiledonate. Această fază va înceta atunci când planta, care a apărut la suprafață, a dezvoltat un aparat de fotosinteză suficient pentru a garanta trecerea de la heterotrofie la autotrofie. În general, primul organ care apare este radicula embrionară, urmată de axa caulină. Creșterea acestuia din urmă, în timpul fazei de germinare, are loc cu diferite manifestări în funcție de specie: la unele specii, de exemplu ierburile, axa epicotilă, adică partea axei caulinei care urmează cotiledonilor, crește. Alte specii, pentru plante leguminoase de exemplu, sunt crescute de axa hipocotil, adică axa dintre radiculă și cotiledonate. În primul caz, tegumentele și cotiledonele (sau cotiledonul) rămân îngropate și apar doar organele neoformării. În al doilea caz, tegumentele și cotiledoanele sunt aduse la suprafață și cotiledoanele în sine îndeplinesc inițial funcția de fotosinteză.
Germinarea propriu-zisă se încheie odată cu apariția, o fază în care planta, în timp ce se bazează pe rezervele reziduale, capătă capacitatea de a fotosinteza. Durata întregii faze depinde nu numai de factorii intrinseci speciei, ci și de factorii de mediu și, în special, de condițiile de temperatură și umiditate.
Curiozitate
|
|
|
|
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikicitată conține citate despre sămânță -
Wikționarul conține dicționarul lemă « sămânță » -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe semințe
linkuri externe
- Sămânța și germinarea - Note despre biologia plantelor [ link rupt ] ale Facultății de Agricultură - Universitatea din Florența
| Controlul autorității | Tesauro BNCF 17248 · LCCN (EN) sh85119543 · GND (DE) 4130859-1 · BNF (FR) cb119383278 (dată) · NDL (EN, JA) 00.57245 milioane |
|---|
