Покровы семени (часть 4)
21-09-2013, 17:37
В качестве убедительного доказательства того, что оболочка может задержать поступление влага внутрь семени, а ее нарушение — ускорить, могут служить так называемые твердые семена бобовых трав, люпина и некоторых других культур. Такие семена при соприкосновении с водой не увеличивают своего объема и не прорастают. Если тем или иным способом нарушить целостность их покровов, то вода начинает немедленно поступать к внутренним тканям семени.
Ближайшее ознакомление с этим процессом показывает, что не вся поверхность семени одинаково доступна для воды. На отдельных участках оболочки вода быстрее проникает внутрь семени, чем на других.
Так, у зерна хлебов поступление влаги идет значительно быстрее в его зародышевой части, в чем особенно наглядно можно убедиться на следующем простом опыте. В два стаканчика надо налить 5—10%-ный раствор желатины, который при комнатной температуре застынет в желеобразную массу. В один стаканчик зерна пшеницы надо поставить вертикально зародышами вниз, углубив в желатину на 1/3—1/2 длины, а в другой — зародышами вверх. Через 5—6 дней в том стаканчике, где зерна были поставлены зародышами вниз, начнется явный рост проростка, в другом же стаканчике будет отмечено только набухание зерен (Шредер).
Это можно легко показать и на зернах кукурузы, которые начинают быстрее прорастать в том случае, когда они положены на влажную подстилку зародышем вниз, и, наоборот, задерживают прорастание при обратном положении зерна. В одном из опытов через 6 часов при температуре 20° зерна кукурузы, обращенные зародышем вниз, поглотили 17,8% воды, а зерна, обращенные зародышем вверх, — 14,1 %.
У бобовых вода особенно быстро проникает в семя в зоне рубчика и микропиле. Если этот участок покрыть асфальтовым лаком, то поглощение воды семенами резко замедляется.
В такой направленности путей поступления воды в семя большая биологическая целесообразность. Около рубчика и микропиле у семян бобовых культур расположен корешок почечки. Прорастание начинается с корешка. Сюда и поступает в первую очередь овода. Проникая в зерно хлебов сразу в место расположения зародыша, вода попадает именно туда, откуда начинается прорастание.
Если у зерна хлебов срезать верхушку на противоположном зародышу конце и поместить его во влажную среду, то вода в первую очередь станет поступать в зерно через этот срез. Под ее воздействием начнется частичное выщелачивание веществ эндосперма, осахаривание крахмала, что привлечет к срезу обильную грибную и бактериальную микрофлору. Прежде чем поступившая в этом месте вода дойдет до зародыша, зерно с открытого конца начнет плесневеть. Это нередко приводит его к полной гибели.
Наряду с регулированием поступления воды к внутренним тканям семени оболочка регулирует и отдачу воды набухшими семенами при их высыхании.
Сначала высыхание набухших семян с оболочкой и без нее идет приблизительно одинаково, но в дальнейшем семена с ненарушенными покровами отдают поглощенную влагу значительно медленнее. Таким образом, оболочка большинства семян ограждает их от излишне быстрого поглощения воды при небольшом дожде и быстрого высыхания при сухой погоде.
Ta или иная степень проницаемости покровов может проявляться не только по отношению к воде, но и по отношению к газам.
У сорного растения дурнишника (Xanthium) имеются два типа семян. Так называемое нижнее семя при достаточном увлажнении прорастает легко, тогда как верхнее семя не дает ростка до тех пор, пока не будет помещено в атмосферу с повышенным содержанием кислорода (Крокер).
Перепонка, через которую проникает растворитель, но не проникают растворенные в нем вещества, называется полупроницаемой. Свойством полупроницаемости в отношении тех или иных веществ, находящихся в растворе, обладает оболочка семян.
В опытах Броуна в воду, подкисленную серной кислотой, были помещены зерна ячменя. Через несколько дней при титровании было установлено, что кислотность раствора повысилась. Это можно объяснить только тем, что зерна ячменя поглощали из раствора воду, но не поглощали кислоту.
В других исследованиях было показано, что такая задержка поступления растворенных веществ внутрь семени наблюдается для некоторых других кислот, щелочей и солей. Было обнаружено также, что разные семена ведут себя в этом отношении по-разному.
Можно говорить о своеобразной избирательной способности семян по отношению к растворенным веществам.
У зерновки хлебов функции полупроницаемости определенно связаны с семенной оболочкой. Перикарпий и цветочная чешуя имеют в этом отношении подчиненное значение.
Ближайшее ознакомление с этим процессом показывает, что не вся поверхность семени одинаково доступна для воды. На отдельных участках оболочки вода быстрее проникает внутрь семени, чем на других.
Так, у зерна хлебов поступление влаги идет значительно быстрее в его зародышевой части, в чем особенно наглядно можно убедиться на следующем простом опыте. В два стаканчика надо налить 5—10%-ный раствор желатины, который при комнатной температуре застынет в желеобразную массу. В один стаканчик зерна пшеницы надо поставить вертикально зародышами вниз, углубив в желатину на 1/3—1/2 длины, а в другой — зародышами вверх. Через 5—6 дней в том стаканчике, где зерна были поставлены зародышами вниз, начнется явный рост проростка, в другом же стаканчике будет отмечено только набухание зерен (Шредер).
Это можно легко показать и на зернах кукурузы, которые начинают быстрее прорастать в том случае, когда они положены на влажную подстилку зародышем вниз, и, наоборот, задерживают прорастание при обратном положении зерна. В одном из опытов через 6 часов при температуре 20° зерна кукурузы, обращенные зародышем вниз, поглотили 17,8% воды, а зерна, обращенные зародышем вверх, — 14,1 %.
У бобовых вода особенно быстро проникает в семя в зоне рубчика и микропиле. Если этот участок покрыть асфальтовым лаком, то поглощение воды семенами резко замедляется.
В такой направленности путей поступления воды в семя большая биологическая целесообразность. Около рубчика и микропиле у семян бобовых культур расположен корешок почечки. Прорастание начинается с корешка. Сюда и поступает в первую очередь овода. Проникая в зерно хлебов сразу в место расположения зародыша, вода попадает именно туда, откуда начинается прорастание.
Если у зерна хлебов срезать верхушку на противоположном зародышу конце и поместить его во влажную среду, то вода в первую очередь станет поступать в зерно через этот срез. Под ее воздействием начнется частичное выщелачивание веществ эндосперма, осахаривание крахмала, что привлечет к срезу обильную грибную и бактериальную микрофлору. Прежде чем поступившая в этом месте вода дойдет до зародыша, зерно с открытого конца начнет плесневеть. Это нередко приводит его к полной гибели.
Наряду с регулированием поступления воды к внутренним тканям семени оболочка регулирует и отдачу воды набухшими семенами при их высыхании.
Сначала высыхание набухших семян с оболочкой и без нее идет приблизительно одинаково, но в дальнейшем семена с ненарушенными покровами отдают поглощенную влагу значительно медленнее. Таким образом, оболочка большинства семян ограждает их от излишне быстрого поглощения воды при небольшом дожде и быстрого высыхания при сухой погоде.
Ta или иная степень проницаемости покровов может проявляться не только по отношению к воде, но и по отношению к газам.
У сорного растения дурнишника (Xanthium) имеются два типа семян. Так называемое нижнее семя при достаточном увлажнении прорастает легко, тогда как верхнее семя не дает ростка до тех пор, пока не будет помещено в атмосферу с повышенным содержанием кислорода (Крокер).
Перепонка, через которую проникает растворитель, но не проникают растворенные в нем вещества, называется полупроницаемой. Свойством полупроницаемости в отношении тех или иных веществ, находящихся в растворе, обладает оболочка семян.
В опытах Броуна в воду, подкисленную серной кислотой, были помещены зерна ячменя. Через несколько дней при титровании было установлено, что кислотность раствора повысилась. Это можно объяснить только тем, что зерна ячменя поглощали из раствора воду, но не поглощали кислоту.
В других исследованиях было показано, что такая задержка поступления растворенных веществ внутрь семени наблюдается для некоторых других кислот, щелочей и солей. Было обнаружено также, что разные семена ведут себя в этом отношении по-разному.
Можно говорить о своеобразной избирательной способности семян по отношению к растворенным веществам.
У зерновки хлебов функции полупроницаемости определенно связаны с семенной оболочкой. Перикарпий и цветочная чешуя имеют в этом отношении подчиненное значение.