Анатомия плода - Fruit anatomy

Продольный разрез женского цветка сквош завод (цуккини), показывая яичник , семяпочек , пестик и лепестки

Анатомия плода - это анатомия растения внутренней структуры плода . Плоды - это зрелые завязи или завязи одного или нескольких цветков . Они встречаются в трех основных анатомических категориях: совокупные плоды , множественные плоды и простые плоды . Совокупные плоды образуются из одного сложного цветка и содержат множество завязей или плодов. Примеры включают малину и ежевику . Множественные плоды образуются из сросшихся завязей множественных цветков или соцветий. Примеры включают инжир, шелковицу и ананас .

Простые плоды образуются из одной завязи и могут содержать одно или несколько семян. Они могут быть как мясистыми, так и сухими. У мясистых плодов во время развития околоплодник (стенка яичника) и другие дополнительные структуры становятся мясистой частью плода. К видам мясистых фруктов относятся ягоды, семечки и косточки.

В некоторых фруктах съедобную часть получают не из завязи, а, скорее, из плодов , таких как мангостин или гранат , и ананас, из которых ткани цветка и стебля обеспечивают пищу. Зерна трав представляют собой односемянные простые плоды, в которых околоплодник и кожура срослись в один слой. Этот вид фруктов называется зерновкой . Примеры включают зерновые культуры, такие как пшеница, ячмень и рис.

Категории фруктов

Фрукты находятся в трех основных анатомических категориях: совокупные фрукты , несколько фруктов и простые фрукты . Совокупные плоды образуются из одного сложного цветка и содержат множество завязей или плодов. Примеры включают малину и ежевику . Множественные плоды образуются из сросшихся завязей множественных цветков или соцветий. Примером нескольких фруктов являются инжир, шелковица и ананас . Простые плоды образуются из одной завязи и могут содержать одно или несколько семян. Они могут быть как мясистыми, так и сухими. У мясистых плодов во время развития околоплодник и другие дополнительные структуры становятся мясистой частью плода. К видам мясистых фруктов относятся ягоды, семечки и косточки. У ягод весь околоплодник мясистый, но за исключением экзокарпия, который действует как кожица. Есть ягоды, которые известны как пепо, разновидность ягод с неотделимой коркой или гесперидиум с отделимой коркой. Примером пепо является огурец, а примером гесперидиума может быть лимон. Мясистая часть семечковых плодов образуется из цветочной трубки и, как и у ягод, большая часть околоплодника мясистая, но эндокарпий хрящевой; яблоко является примером семечковых. Наконец, костянки известны тем, что они односемянны с мясистым мезокарпием; примером этого может быть персик . Однако есть фрукты, в которых мясистая часть образуется из тканей, не являющихся завязью, например, в клубнике. Съедобная часть клубники образуется из цветоноса. Из-за этой разницы клубника известна как ложный плод или дополнительный фрукт.

Существует общий метод распространения семян в мясистых плодах. Эти плоды зависят от животных, которые едят плоды и рассеивают семена, чтобы их популяция выжила. Сухие плоды также развиваются из завязи, но, в отличие от мясистых плодов, распространение семян зависит не от мезокарпа, а от эндокарпа. Сухие плоды больше зависят от физических сил, таких как ветер и вода. Семена сухих фруктов также могут разрушать стручки, когда семя выбрасывается из семенной оболочки, разрушая ее. Некоторые сухие плоды способны образовывать глицинию, что является крайним случаем, когда происходит взрыв стручка, в результате чего семена разлетаются на большие расстояния. Подобно мясистым фруктам, сухие фрукты могут также зависеть от животных, которые распространяют свои семена, прилипая к шерсти и коже животных, это известно как эпизоохория. Типы сухофруктов включают семянки, капсулы, фолликулы или орехи. Сухие плоды также можно разделить на раскрывающиеся и нерастущие плоды. Сухие раскрывающиеся плоды описываются как плоды, у которых стручок имеет повышенное внутреннее напряжение, позволяющее высвобождать семена. К ним относятся душистый горошек, соя, люцерна, молочай, горчица, капуста и мак. Сухие нерасцветающие плоды отличаются тем, что не имеют этого механизма и просто зависят от физических сил. Примерами видов несовершенных фруктов являются семена подсолнечника, орехи и одуванчики.

Эволюционная история

У разных видов растений структура плодов очень разнообразна. Эволюция отобрала у растений определенные черты, которые улучшили бы их приспособленность. Это разнообразие возникло благодаря выбору эффективных методов защиты семян и их распространения в различных средах. Известно, что сухие плоды присутствовали до того, как от них отделились мясистые плоды и мясистые плоды. Исследование семейства Rubiaceae показало, что в этом семействе мясистые плоды развивались независимо как минимум 12 раз. Это означает, что мясистые плоды не передавались следующим поколениям, но эта форма фруктов была выбрана для разных видов. Это может означать, что мясистый плод является благоприятным и полезным признаком, потому что он не только рассеивает семена, но и защищает их. Также существует множество методов диспергирования, которые используются разными заводами. Было обнаружено, что истоки этих способов расселения произошли в результате недавних эволюционных изменений. Что касается методов расселения, растения, использующие животных, во многом не изменились по сравнению с первоначальным признаком. В связи с этим можно предположить, что расселение животных является эффективной формой рассредоточения, однако нет никаких доказательств того, что это увеличивает расстояния расселения. Таким образом, остается вопрос, какой эволюционный механизм вызывает такое резкое разнообразие. Однако было обнаружено, что простые изменения в генах, регулирующих развитие, могут вызывать большие изменения в анатомической структуре плода. Даже не зная механизма, задействованного в биоразнообразии фруктов, ясно, что это разнообразие важно для сохранения популяций растений.

Анатомия простых фруктов

Схема типичной костянки ( персик ), на которой показаны плоды и семена
Схематическое изображение оранжевого гесперидиума
Сегмент апельсина , который был открыт, чтобы показать мякоть ( пузырьки сока ) эндокарпа.

В ягодах и косточках околоплодник образует съедобную ткань вокруг семян. У других фруктов, таких как цитрусовые и косточковые ( Prunus ), съедаются только некоторые слои околоплодника. В вспомогательных фруктов , другие ткани развиваются в съедобной части плода вместо того, чтобы , например , в сосуд цветка в клубники .

Слои околоплодника

В мясистых плодах околоплодник обычно состоит из трех отдельных слоев: эпикарпия (также известного как экзокарпий), который является самым внешним слоем; мезокарпий - средний слой; и эндокарпий, который представляет собой внутренний слой, окружающий завязь или семена. У цитрусовых эпикарп и мезокарпий составляют кожуру . У сухих плодов слои околоплодника четко не различимы.

Эпикарп

Эпикарп (от греч . Эпи- , «на» или «на» + -карп , «плод») - это ботанический термин, обозначающий самый внешний слой околоплодника (или плода). Эпикарпия образует жесткую внешнюю оболочку плода, если она есть. Эпикарпий иногда называют экзокарпием или, особенно у цитрусовых , флаведо .

Flavedo

Flavedo в основном состоит из целлюлозного материала, но также содержит другие компоненты, такие как эфирные масла , парафиновые воски , стероиды и тритерпеноиды , жирные кислоты , пигменты ( каротиноиды , хлорофиллы , флавоноиды ), горькие вещества ( лимонин ) и ферменты .

У цитрусовых flavedo составляет периферическую поверхность околоплодника. Он состоит из нескольких слоев клеток, которые становятся все толще во внутренней части; эпидермический слой покрыт воском и содержит несколько устьиц , которые во многих случаях закрыты , когда плод созревает.

Созревшие клетки flavedo содержат каротиноиды (в основном ксантофилл ) внутри хромопластов , которые на предыдущей стадии развития содержали хлорофилл . Этот гормонально контролируемый процесс развития отвечает за изменение цвета плода с зеленого на желтый при созревании.

Внутренняя часть flavedo богата многоклеточными телами сферической или грушевидной формы, которые полны эфирных масел.

Мезокарпий

Мезокарпий (от греч. Мезо- , «средний» + -карп , «плод») - мясистый средний слой околоплодника плода; находится между эпикарпом и эндокарпием. Обычно съедается часть плода. Например, мезокарпий составляет большую часть съедобной части персика и значительную часть помидора. «Мезокарпий» может также относиться к любому фрукту, который полностью мясистый.

В гесперидиуме , как в цитрусовых , мезокарпий также называют альбедо или сердцевиной . Это внутренняя часть кожуры, которую обычно удаляют перед едой. В цитрусовых , где мезокарпий является наиболее заметной частью, его используют для производства цуката .

Эндокарпий

Эндокарпий миндаля

Эндокарпий (от греч. Эндо- , «внутри» + -карп , «плод») - это ботанический термин, обозначающий внутренний слой околоплодника (или плода), который непосредственно окружает семена . Это может быть перепончатые , как в цитрусовых , где это только часть потребляется, или толстые и твердые , как в пиренов из костянки плодов семейства розоцветных , такие как персики , вишни , сливы и абрикосы .

В орехах это каменистый слой, окружающий ядра орехов пекан , грецких орехов и т. Д., Который удаляется перед употреблением.

У цитрусовых эндокарпий разделен на части, которые называются сегментами . Эти сегменты заполнены пузырьками сока , которые содержат сок фрукта.

Анатомия травяных плодов

Зерна трав представляют собой односемянные простые плоды, в которых околоплодник (стенка завязи) и семенная оболочка слиты в один слой. Этот вид фруктов называется зерновкой . Примеры включают зерновые культуры, такие как пшеница, ячмень и рис.

Мертвый околоплодник сухих плодов представляет собой сложный слой, способный накапливать активные белки и другие вещества для увеличения выживаемости прорастающих семян.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки