Owoce i nasiona

Rośliny wykształciły różne sposoby „podróżowania”, co pozwala im kolonizować odległe przestrzenie. Na podbój świata wysyłają swoje potomstwo zamknięte w bezpiecznych kapsułach – nasionach, które dodatkowo są chronione przez okrywy owoców.

R1U7kuJ38cBkz

Zdjęcie przedstawia owoce kasztanowca jesienią. Liście w tle są zielone. W centralnej części zdjęcia znajdują się dwa owoce kasztanowca – kasztany. Na zewnątrz pokryte są grubą łupiną. Jest ona nieco sucha i popękana. Na łupinie są liczne kolce. Kolce mają długość około pięć milimetrów. W miejscu pęknięcia widoczne jest brązowe kuliste nasiono.

1. Budowa owocu

OwocowocOwoc powstaje z przekształconego kwiatu lub kwiatostanu, który został zapylony. Jest organem zawierającym nasionanasiononasiona. Do jego zadań należy ochrona nasion w czasie ich rozwoju oraz udział w ich rozsiewaniurozsiewanierozsiewaniu. Owoce wytwarzane są jedynie przez rośliny okrytonasienneokrytonasienneokrytonasienne.

Mimo że owoce przybierają różne formy, wszystkie zbudowane są z takich samych części: owocni i nasion. W zależności od rośliny owoc może zawierać jedno lub wiele nasion.

Proces tworzenia się owocu zaczyna się po zapłodnieniu, czyli po połączeniu komórki plemnikowej z komórką jajową. Odbywa się wewnątrz zalążkazalążekzalążka, znajdującego się w zalążnizalążniazalążni. Po zapłodnieniu zalążek przekształca się w nasiono, a ściana zalążni – w owocnię. Pozostałe części kwiatu: płatki korony, pręciki i szyjka słupka usychają i odpadają.

Najbardziej zewnętrzną powłoką owocni jest skórka, często wyposażona w różne wyrostki – skrzydełka, haczyki, włoski. Ułatwiają one roznoszenie owoców przez zwierzęta lub wiatr.

R1ab3eNjKULb1

Ilustracja przedstawia po lewej szarozieloną zalążnię, po prawej żółto‑brązowy owoc. Na zalążni u góry leży żółte ziarno pyłku, wrastające w głąb. Strzałkami wskazano, z których części zalążni rozwijają się poszczególne części owocu. Z prawej strony podpisano części owocu: położoną od zewnątrz skórkę, tuż pod nią owocnię, a w centrum owocu nasiono.

Obserwacja 1

Problem badawczy: Porównanie budowy owoców śliwy i grochu.

Hipoteza 1

Hipoteza 1

Owoc śliwy i owoc grochu mają inny plan budowy.

Hipoteza 2

Hipoteza 2

Owoc śliwy i owoc grochu mają taki sam plan budowy.

Co będzie potrzebne

• owoce śliwy i strąki zielonego groszku

• dziadek do orzechów

• nożyk

• serwetki lub podkładki

Instrukcja

1. Ostrożnie przekrój śliwkę na podłużne połówki.

2. Wskaż skórkę, owocnię i pestkę.

3. Za pomocą dziadka do orzechów rozłup pestkę i wskaż nasiono.

4. Otwórz strąk groszku.

5. Wyróżnij skórkę, owocnię oraz nasiona.

6. Policz, ile nasion znajduje się wewnątrz strąka.

7. Porównaj budowę obu tych owoców, wskaż cechy wspólne i różnice.

R1BNFqwcgxA3M

Wyniki: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzibluzewhite

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Podpowiedźbluewhite

Podpowiedź

Wyniki: Dokładnie obejrzyj oba owoce. Wypisz elementy ich budowy, które udało ci się rozpoznać.

Wnioski: Zastanów się i napisz, która z hipotez została potwierdzona.

Odpowiedźbluewhite

Odpowiedź

Wyniki: Owoce śliwy i groszku różnią się liczbą nasion i budową owocni. Pojedyncze nasiono śliwy otoczone jest pestką i soczystym miąższem. Strąk grochu jest cienki i suchy, a wewnątrz znajduje się kilka nasion.

RsRAqHvXYlstG

Ilustracja przedstawia dwa owoce: zielony strąk grochu i żółto‑brązową śliwkę. Zaznaczono na nich szypułkę (u góry obu owoców), owocnię (łupina grochu i miąższ śliwki), nasiono (okrągły groszek i centralnie położone jasne nasiono śliwki) oraz skórkę (zewnętrzna okrywa obu owoców). Z prawej strony podpisano brązową pestkę śliwki, otaczającą nasiono.

Wnioski: Owoc śliwy i owoc grochu mają inny plan budowy. Hipoteza 1 jest prawdziwa, a hipoteza 2 jest fałszywa.

Ciekawostka

Owocnia pomarańczy, mandarynek, grejpfrutów i cytryn składa się z kilku warstw. Najbardziej zewnętrzną stanowi zabarwiona skórka, bogata w substancje, które nadają jej gorzki smak. U młodych owoców jest zielona, a w miarę dojrzewania zmienia zabarwienie na żółte lub pomarańczowe. Pod skórką leży biała, gąbczasta warstwa. Mięsisty i soczysty miąższ – zasadnicza część cytrusów – powstaje z komórek wewnętrznej części owocni, w których znajdują się duże wakuole wypełnione sokiem. Miąższ składa się z segmentów zawierających nasiona. Owoce niektórych odmian hodowlanych nie zawierają nasion, ponieważ rozwijają się bez zapłodnienia.

RJJWElXUYkXbd

Fotografia przedstawia dwie pomarańcze: całą, z liśćmi i przepołowioną w poprzek. Części przekrojonej pomarańczy są odpowiednio podpisane. Od zewnątrz zaznaczone są: pomarańczowa, zewnętrzna część owocni - skórka, środkowa część owocni (biała otoczka pomarańczy), wewnętrzna część owocni z komórkami wypełnionymi sokiem (pomarańczowy miąższ owocu) i nasiono.

2. Typy owoców

Owoce wykazują różne przystosowania do rozsiewania nasion, co odzwierciedla się w ich budowie. Wyróżnić można dwa typy owoców: mięsiste i suche. Owoce mięsiste to takie, których owocnia w czasie dojrzewania pozostaje soczysta, podczas gdy owocnia owoców suchych wysycha.

Przykłady owoców mięsistych:

Przykłady owoców suchych:

Ciekawostka

Drzewa bochenkowe rodzą jedne z największych owoców świata. Mogą one ważyć nawet do 40 kg. Osiągają 30–90 cm długości i 20–25 cm średnicy. Powstają z wielu kwiatów. Zewnętrzna okrywa owocu jest tak twarda, że dojrzały owoc trzeba rąbać tasakiem, aby dostać się do jego wnętrza. Owoce, nazywane jackfruit (wym. dżakfrut), są bogate w skrobię i cukry. Spożywa się je na surowo lub w postaci dżemów. Drzewa bochenkowe rosną w Indiach, Malezji i Indonezji.

Galeria zdjęć przedstawiających owoce jackfruit:

R1DvBYodO5a6W

Grafika zawiera fotografie owoców drzewa bochenkowego. Fotografia przedstawia po lewej pojedynczy, żółty, kolczasty owoc zwany jackfruit. Kolejne zdjęcie przedstawia przekrojony owoc: wokół białego środka z brązowymi włóknami ułożone są brązowe nasiona w żółtej owocni. Dalej w prawo jest zbliżenie fragmentu przekroju.

R5S5V27VYRZoq

Fotografia z prawej przedstawia trzy brązowożółte, kolczaste owoce, wyrastające z szarego pnia drzewa chlebowego. Nad nimi mały owoc i zielone liście.

3. Budowa i rodzaje nasion

Nasiona pełnią funkcję przetrwalną, czyli są przystosowane do tego, by w uśpieniu czekać na odpowiednie warunki do kiełkowania. Rośliny jednoroczne, które w naszym klimacie zamierają na czas zimy lub podczas suchej pory roku, jedynie w takiej postaci mogą przetrwać do momentu, aż nastaną lepsze warunki do rozwoju. W dojrzałym nasionie zatrzymany zostaje wszelki wzrost i rozwój. Okres spoczynku może trwać od kilku dni do wielu lat.

W skład typowego nasiona wchodzą: zarodek, tkanka odżywcza (czyli bielmo) oraz łupina nasienna.

• Zarodek to wczesne stadium rozwojowe organizmu roślinnego. Powstaje w wyniku podziałów zapłodnionej komórki jajowej i zawiera zawiązki organów rośliny: pędu i korzenia.

• Twarda i trudna do rozerwania łupina chroni nasiono przed wysychaniem, uszkodzeniem i czynnikami chorobotwórczymi.

• Tkanka odżywcza otacza zarodek i stanowi dla niego źródło substancji pokarmowych. Zapasy te są zużywane podczas kiełkowania, gdyż służą zarodkowi do wzrostu i przekształcenia się w siewkę. Po wykształceniu się liści siewka produkuje substancje odżywcze w procesie fotosyntezy.

W nasionach gromadzone są różne substancje odżywcze. Wyróżnia się nasiona zawierające:

• dużo tłuszczu, np. nasiona słonecznika i rzepaku;

• dużo skrobi, np. nasiona zbóż;

• dużo białka, np. nasiona grochu i fasoli.

Ciekawostka

Wielkość nasion nie ma związku z rozmiarami rośliny. Zwykle rośliny o małych nasionach wytwarzają ich ogromną liczbę, natomiast te o dużych nasionach mają ich zazwyczaj niewiele. Rośliną, której nasiona są uważane za największe na świecie, jest lodoicja seszelska, występująca wyłącznie na Seszelach. Jej podwójne owoce o charakterystycznym, sercowatym kształcie zawierają po jednym nasionie. Osiągają one masę od 15 do 30 kg.

Do najmniejszych należą nasiona storczyków. Są tak lekkie, że ich milion waży niewiele ponad 1 gram. Nie zawierają substancji zapasowych. Aby wykiełkować, muszą współpracować z odpowiednimi grzybami.

RxWfTX24Zwbc4

Fotografia przedstawia wielki, ciemnobrązowy owoc lodoicji seszelskiej, leżący na piasku. Jego łupina jest sucha i twarda. Składa się z dwóch połączonych części.

4. Rozsiewanie owoców i nasion

Rośliny nie mają zdolności do przemieszczania się. Ich rozprzestrzenianie jest możliwe dzięki owocom i nasionom. Rozsiewanie może odbywać się samoczynniesamoczynne rozsiewanie nasionsamoczynnie lub z pomocą wiatru, wody oraz zwierząt. U niektórych roślin rozsiewane są tylko nasiona, u innych – całe owoce.

Rozsiewanie samoczynne dotyczy nasion. Polega ono na rozprzestrzenianiu się nasion bez udziału czynników zewnętrznych i następuje z wykorzystaniem mechanizmów działających w roślinie, np. gwałtownego pękania ścian owocu. Suche strąki fasoli skręcają się, co powoduje pękanie i wyrzucenie nasion. Podobnie otwierają się torebki niecierpka i owoce fiołków: lekko dotknięte strzelają nasionami na odległość kilku metrów. Roślina nazywana tryskawcem wyrzuca swe nasiona razem ze śluzowatym sokiem.

Wiatr rozsiewa najczęściej owoce i nasiona, które są lekkie, odpowiednio przystosowane do takiego środka transportu. Często mają też specjalne wytwory, które ułatwiają unoszenie się w powietrzu. Takimi strukturami są skrzydełka owoców klonu i jesionu, puch kielichowy owoców topoli albo aparat lotny owoców mniszka, który przypomina spadochron.

Woda roznosi nasiona i owoce, które mogą przez długi czas utrzymywać się na jej powierzchni. Odbywa się to dzięki specjalnej tkance, której komory są wypełnione powietrzem. Dodatkowo ich zewnętrzna powłoka nie przepuszcza wody. Przykładem owocu transportowanego przez wodę jest orzech kokosowy, który ma łupinę odporną na działanie wody morskiej, dzięki czemu może pokonywać znaczne odległości.

Zwierzęta odgrywają istotną rolę w przenoszeniu nasion i owoców, które mogą przyczepiać się do ich sierści i piór za pomocą haczykowatych wyrostków lub kolców. Takie wytwory czepne występują np. u łopianu, przytulii czepnej i niektórych gatunków szczawiu. Z kolei owoce mięsiste, soczyste i kolorowe stanowią atrakcyjny pokarm dla zwierząt – przykładem mogą być szpaki zjadające czereśnie, a także wiewiórki, sarny i drozdy żywiące się owocami jarzębiny. Nasiona są wydalane z kałem, nieraz w dużej odległości od miejsca, w którym zostały zjedzone owoce.

Galeria zdjęć roślin rozsiewających nasiona w różny sposób:

R1TfVWaCcxYWN

Fotografie przedstawiają rośliny rozsiewające się bez pomocy czynników zewnętrznych. Zdjęcie po lewej przedstawia niecierpka pospolitego. Na cienkim pędzie znajdują się cztery jasnozielone liście, dwa pomarańczowe kwiaty i cztery bardzo wąskie, długie owoce w trakcie pękania. Na zdjęciu po prawej stronie widoczny jest tryskawiec sprężysty. Ma trzy grube, kolczaste owoce. Niewielkie zielone i brązowe smugi w dół na obu fotografiach oznaczają „wystrzelenie” nasion.

R12LwcRtA20Uj

Fotografie przedstawiają nasiona rozsiewane przez wiatr. Z lewej przedstawiono mniszka pospolitego. Z tzw. „dmuchawca" unoszą się ciemne nasionka, przymocowane do srebrzystych, delikatnych „parasolek” z włókienek. Na zdjęciu z prawej, z klonu znajdującego się w tle spadają brązowe nasiona zaopatrzone w „skrzydełka”.

RnVdop76tQpoX

Fotografie przedstawiają nasiona rozsiewane przez wodę. Z lewej szary, beczułkowaty owoc palmy kokosowej leży na słonecznej plaży. Wyrastają z niego w górę podłużne listki, a w dół korzonki. Po prawej zbliżenie zielonego, butelkowatego owocu grążela żółtego. Znajduje się na „łódeczce” utworzonej przez płatki kwiatu, a wokół znajdują się liczne czarne pozostałości pręcików.

R28KuLe0jdgUT

Fotografie przedstawiają rozsiewanie owoców przez zwierzęta. Z lewej widoczny jest przedrzeźniacz północny, szary ptak z czarnymi nóżkami. Trzyma w dziobie zerwany z gałązki czerwony owoc. Po prawej zbliżenie koszyczków łopianu, zwanych „rzepami”. Mają one liczne beżowe łuski, zakończone haczykami. Przy ich pomocy przyczepiają się do sierści zwierząt.

5. Kiełkowanie nasion

W odpowiednich warunkach środowiska nasiona zaczynają kiełkować. Podczas tego procesu z nasiona wyrasta nowa roślina. Do rozpoczęcia kiełkowania niezbędne są: wystarczająca ilość wody i soli mineralnych, odpowiednia temperatura, tlen oraz, w przypadku wielu gatunków roślin, dostęp do światła.

RkxGoXzSbcNsC

Ilustracja przedstawia centralnie umieszczoną, młodą, jasnozieloną roślinę na brązowej glebie. Wokół niej w czterech zielonych kółkach znajdują się piktogramy, oznaczające czynniki, które mają wpływ na kiełkowanie nasion. Są to: temperatura, woda, światło i tlen.

Podczas kiełkowania nasiono pobiera wodę i pęcznieje. Następnie pęka jego łupina i pojawia się korzeń. Później wyrasta łodyga i pojawiają się pierwsze liście. Pod wpływem światła komórki liści przeprowadzają fotosyntezę. W tym procesie wytwarzane są substancje odżywcze, dzięki czemu roślina może kontynuować wzrost po zużyciu wszystkich substancji zapasowych obecnych wewnątrz nasiona.

Galeria przedstawiająca kiełkowanie nasion fasoli:

RCMVnA07lmG8g

Ilustracja przedstawia schematycznie proces kiełkowania nasion na tle podzielonym poziomo na część niebieską - atmosferę i brązową - glebę. Po lewej ciemnobrązowe nasiono fasoli znajduje się w glebie. Na prawo nasiono, z którego wyrasta drobny, różowy korzonek. Dalej w prawo, korzeń rozwija się, łupina nasiona pęka i unosi się nad powierzchnię gleby, gdzie do góry wznoszą się liścienie. Na czwartym etapie brązowa łupina zanika. Pomiędzy liścieniami pojawia się zielony liść. Ostatni rysunek prezentuje pęd z sześcioma zielonymi liśćmi i resztkami liścieni, w glebie duży korzeń palowy.

RQtihg8B5nOHm

Film pokazuje etapy kiełkowania nasion fasoli. Pierwsze zdjęcie przedstawia cztery nasiona fasoli umieszczone na białej gazie, rozciągniętej na słoiku wypełnionym wodą. Widoczne jest pęcznienie nasion. Następnie pojawia się film, na którym widoczne jest wypuszczanie korzenia zarodkowego i liścieni z nasiona, a następnie wynoszenie liścieni na łodydze. Ponad liścieniami rozwijają się rozłożyste, ciemnozielone liście.

Film pokazuje etapy kiełkowania nasion fasoli. Pierwsze zdjęcie przedstawia cztery nasiona fasoli umieszczone na białej gazie, rozciągniętej na słoiku wypełnionym wodą. Widoczne jest pęcznienie nasion. Następnie pojawia się film, na którym widoczne jest wypuszczanie korzenia zarodkowego i liścieni z nasiona, a następnie wynoszenie liścieni na łodydze. Ponad liścieniami rozwijają się rozłożyste, ciemnozielone liście.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RQtihg8B5nOHm

Film pokazuje etapy kiełkowania nasion fasoli. Pierwsze zdjęcie przedstawia cztery nasiona fasoli umieszczone na białej gazie, rozciągniętej na słoiku wypełnionym wodą. Widoczne jest pęcznienie nasion. Następnie pojawia się film, na którym widoczne jest wypuszczanie korzenia zarodkowego i liścieni z nasiona, a następnie wynoszenie liścieni na łodydze. Ponad liścieniami rozwijają się rozłożyste, ciemnozielone liście.

Podsumowanie

• Owoce zbudowane są z owocni i nasion. Nasiona pełnią funkcję przetrwalną. Owocnia chroni je i ułatwia ich rozsiewanie.

• Ze względu na budowę owocni wyróżnia się owoce mięsiste i suche.

• W skład typowego nasiona wchodzą: zarodek, tkanka odżywcza (czyli bielmo) oraz łupina nasienna. Zarodek to wczesne stadium rozwojowe nowej rośliny. Tkanka odżywcza jest źródłem substancji pokarmowych dla zarodka. Łupina nasienna chroni nasiono przed uszkodzeniem.

• Do procesu kiełkowania nasion niezbędne są: wystarczająca ilość wody, odpowiednia temperatura, tlen oraz, w przypadku wielu gatunków roślin, dostęp do światła.

• Podczas kiełkowania nasiono pęcznieje. Po pęknięciu łupiny nasiennej wyrasta korzeń, a następnie łodyga, na której z czasem pojawiają się pierwsze liście.

• Rozsiewanie się nasion może przebiegać bez udziału czynników zewnętrznych lub z pomocą wiatru, wody, zwierząt. Rozsiewanie owoców przebiega z pomocą wiatru, wody lub zwierząt.

Słownik

Zadania