Семенная кожура — это наружная оболочка семени, которая выполняет несколько ключевых функций, обеспечивающих защиту и сохранение жизнеспособности семени на различных стадиях его развития и прорастания. Рассмотрим эти функции более детально:
1. Защита от внешних воздействий
Семенная кожура является барьером, который защищает зародыш семени от механических повреждений, высыхания, неблагоприятных температурных изменений, а также от воздействия различных патогенов, таких как бактерии, грибы и насекомые. Она служит важным защитным механизмом в условиях внешней среды, где семена могут быть подвержены воздействию неблагоприятных факторов.
Механическая защита: твердость кожуры предохраняет зародыш от физических повреждений, например, от удара, сдавливания или трения.
Химическая защита: некоторые семенные оболочки могут содержать химические вещества, которые обладают токсичностью для насекомых или животных, которые могут повредить семена.
2. Предотвращение преждевременного прорастания
Семенная кожура регулирует прорастание семени, предотвращая его в неблагоприятных условиях. Это позволяет семени не прорастать в условиях, которые не подходят для успешного роста, таких как низкие или слишком высокие температуры, недостаток воды или света.
Сигнал для прорастания: Семенная кожура часто обладает свойством пропускать определённые внешние сигналы (например, тепло или влагу), которые способствуют активации процесса прорастания. Это важно для того, чтобы семя начало прорастать в подходящий момент, например, после наступления весны или дождя.
3. Регуляция водного обмена
Семенная оболочка регулирует поступление воды в семя, что критически важно для начала процесса прорастания. Семенная кожура может быть проницаемой для воды, но в некоторых случаях она регулирует этот процесс, так чтобы вода поступала постепенно, избегая слишком быстрого набухания семени, которое может привести к его повреждению.
Гидротестирование: В некоторых семенах, особенно у растений с жесткими оболочками, кожура может иметь свойство задерживать воду, пока не будут выполнены другие условия для прорастания (например, определённая температура или механическое воздействие, такое как прохождение через кишечник животных).
4. Сохранение запасов питательных веществ
Внутреннее содержимое семени (эндосперм или запасные вещества) жизненно важно для зародыша на начальных этапах роста. Семенная кожура защищает эти питательные вещества от потерь, сохраняя их в целости, пока семя не начнёт прорастать.
Изоляция от внешней среды: Кожура помогает сохранить внутреннее содержимое семени в оптимальном состоянии, предотвращая его преждевременное использование или окисление.
5. Участие в распространении семян
В некоторых случаях семенная кожура выполняет роль, связанную с распространением семян, особенно у растений, использующих животных для распространения.
Электростатическое или механическое прикрепление: Семена некоторых растений могут иметь колючки или липкие части, которые облегчают их прикрепление к шерсти животных, что способствует их распространению на большие расстояния.
Приспособление к различным условиям среды: В некоторых случаях семенная кожура может быть легкой и воздушной, что позволяет семени переноситься ветром (например, у одуванчика).
6. Механизм термоиндукции или стратификации
Некоторые семена имеют особую кожуру, которая требует прохождения через определённые условия, прежде чем они смогут прорасти. Это может включать длительное воздействие холода (стратификация) или высоких температур (например, после лесных пожаров).
Механизм стратификации: Семена некоторых растений, особенно тех, что произрастают в холодных климатах, имеют оболочку, которая не позволяет семени прорасти, пока оно не подвергнется воздействию низких температур в течение определенного времени. После этого кожура становится проницаемой для воды и газа, и семя начинает прорастать.
7. Семенная кожура как источник метаболических веществ
В некоторых случаях кожура семени может быть использована для синтеза различных веществ, которые могут быть использованы для защиты от патогенов или других факторов стресса. Например, она может вырабатывать вещества, обладающие антибактериальными или фунгицидными свойствами.
8. Запас питательных веществ в кожуре
В некоторых семенах, например, в бобовых, кожура может содержать некоторое количество запасных веществ, которые в случае прорастания будут использованы для питания зародыша. Это особенно важно в случае, если эндосперм или другие части семени не имеют достаточных запасов питательных веществ.
Заключение:
Семенная кожура выполняет многообразие функций, обеспечивая защиту, регулирование водного обмена, предотвращение преждевременного прорастания, а также способствование распространению семян и сохранению питательных веществ. Все эти механизмы взаимодействуют, чтобы гарантировать, что семя прорастет в условиях, благоприятных для роста и развития растения, что имеет критическое значение для его выживания и распространения.
