სკოლაშიც კი ბოტანიკის კურსზე (მე-6 კლასი), თესლის სტრუქტურა საკმაოდ მარტივი და დასამახსოვრებელი თემა იყო. სინამდვილეში, მცენარის ეს გენერატორი ორგანო გაჩნდა ხანგრძლივი ევოლუციური პროცესის შედეგად და აქვს რთული და უნიკალური სტრუქტურა. ჩვენს სტატიაში განვიხილავთ მისი სტრუქტურული ნაწილების თავისებურებებს, ორფოთლიანი თესლის აგებულებას და ასევე განვსაზღვრავთ მცენარის თესლის ბიოლოგიურ როლს.
თესლის გამოჩენა ევოლუციის პროცესში
მცენარეები ყოველთვის ვერ ახერხებდნენ თესლის ფორმირებას. ცნობილია, რომ სიცოცხლე წყალში გაჩნდა და წყალმცენარეები პირველი მცენარეები იყვნენ. მათ ჰქონდათ პრიმიტიული სტრუქტურა და მრავლდებოდნენ ვეგეტატიურად - თალუსის ნაწილებით და სპეციალიზებული მობილური უჯრედების - ზოოსპორების დახმარებით. ხმელეთზე პირველები რინოფიტები დაეშვნენ. ისინი, ისევე როგორც მათი მომავალი მემკვიდრეები - უმაღლესი სპორული მცენარეები, გამრავლებული სპორების დახმარებით. მაგრამ წყალი აუცილებელი იყო ამ სპეციალიზებული უჯრედების განვითარებისთვის. ამიტომ, როდესაც გარემო პირობები შეიცვალა, მათი რიცხვიც შემცირდა.
შემდეგი ევოლუციური ნაბიჯი იყო თესლის გამოჩენა. ეს იყო უზარმაზარი წინგადადგმული ნაბიჯი მრავალი სახეობის ადაპტაციისა და გავრცელებისთვისმცენარეები. თესლის გარე და შიდა სტრუქტურა განსაზღვრავს ემბრიონის საიმედო დაცვას, რომელიც გარშემორტყმულია წყლისა და საკვები ნივთიერებებით. ეს ნიშნავს, რომ ისინი ზრდის პლანეტის ფლორის სიცოცხლისუნარიანობას და სახეობათა მრავალფეროვნებას.
თესლის წარმოქმნის პროცესი
მოდი განვიხილოთ ეს პროცესი მცენარეთა ჯგუფის მაგალითზე, რომელიც დომინანტურია თანამედროვე მსოფლიოში. ესენი არიან ანგიოსპერმის განყოფილების წარმომადგენლები. ყველა მათგანი ქმნის ყვავილს - ყველაზე მნიშვნელოვან გენერაციულ ორგანოს. მის პისტილაში არის კვერცხუჯრედი, ხოლო მტვრიანების ანტერები შეიცავს სპერმას. დამტვერვის პროცესის შემდეგ ე.ი. მტვრიანების ანტერიდან ყვავილის მტვრის გადატანა პისტილის სტიგმაზე, სპერმატოზოიდები ჩანასახის მილის გასწვრივ გადადიან მტვრიან საკვერცხეში, სადაც ხდება გამეტების შერწყმის პროცესი - განაყოფიერება. შედეგად, ემბრიონი იქმნება. როდესაც მეორე სპერმა ერწყმის ცენტრალურ ჩანასახოვან უჯრედს, იქმნება სარეზერვო საკვები ნივთიერება. მას ასევე უწოდებენ ენდოსპერმას. თესლის სტრუქტურას ავსებს ძლიერი გარე გარსი. ასეთი სტრუქტურა არის მომავალი მცენარეული ორგანიზმის განვითარების საფუძველი.
თესლების გარე სტრუქტურა
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, თესლის გარედან დაფარულია კანი. ის საკმარისად მკვრივია იმისათვის, რომ დაიცვას ემბრიონი შიგნით მექანიკური დაზიანებისგან, ტემპერატურის ცვლილებებისა და მავნე მიკროორგანიზმების შეღწევისგან. მაგრამ თესლის ფერი ძალიან განსხვავდება: შავიდან ნათელ წითამდე. თესლის ამ სტრუქტურის ახსნა მარტივია. ზოგიერთ მცენარეში ფერი შენიღბვის ფუნქციას ასრულებს. მაგალითად, ისე, რომ დარგვის შემდეგ ფრინველებმა ვერ დაინახონ ისინი მიწაში. სხვა მცენარეები, მეორეს მხრივ,ადაპტირებულია სხვადასხვა ცხოველების მიერ თესლის გაფანტვისთვის. საკვების მოუნელებელ ნარჩენებთან ერთად, ისინი გამოიყოფა მშობლის ჰაბიტატის მიღმა.
თესლის შიდა სტრუქტურა
ნებისმიერი თესლის ძირითადი ნაწილი ჩანასახია. ეს არის მომავალი ორგანიზმი. ამიტომ, იგი შედგება იგივე ნაწილებისგან, როგორც ზრდასრული მცენარე. ეს არის ჩანასახოვანი ფესვი, ღერო, ფოთოლი და კვირტი. სხვადასხვა მცენარის თესლის სტრუქტურა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. მათ უმეტესობაში სარეზერვო ნუტრიენტები გროვდება ენდოსპერმაში. ეს არის გარსი, რომელიც აკრავს ემბრიონს ირგვლივ, იცავს და კვებავს მას ინდივიდუალური განვითარების მთელი პერიოდის განმავლობაში. მაგრამ არის შემთხვევები, როდესაც თესლის მომწიფების და აღმოცენების პროცესში იგი მთლიანად მოიხმარს ენდოსპერმის ნივთიერებებს. შემდეგ ისინი ძირითადად ემბრიონის ხორციან ნაწილებში გროვდებიან. მათ კოტილედონებს უწოდებენ. ასეთი სტრუქტურა ტიპიურია, მაგალითად, გოგრის ან ლობიოსთვის. მაგრამ მწყემსის ჩანთაში ნივთიერებების მარაგი კონცენტრირებულია ემბრიონის ფესვის ქსოვილში. განსხვავდება მცენარეთა სხვადასხვა სისტემატური ჯგუფის თესლებიც.
Gymnosperms-ის თესლის თავისებურებები
ამ ჯგუფის ორგანიზმების თესლის გარეგანი და შინაგანი აგებულება ხასიათდება იმით, რომ ემბრიონის ფორმირებისა და განვითარების პროცესი ხდება თესლის საფარის ზედაპირზე. ძირითადი ნაწილების გარდა, გიმნოსპერმების თესლს აქვს პტერიგოიდური მემბრანული გამონაზარდი. ეს ხელს უწყობს ამ მცენარეების თესლის გავრცელებას ქარის დახმარებით.
მეტიგიმნოსპერმის თესლის ერთ-ერთი მახასიათებელია მათი ფორმირების ხანგრძლივობა. იმისათვის, რომ ისინი გახდნენ სიცოცხლისუნარიანი, ამას ოთხი თვიდან სამ წლამდე სჭირდება. თესლის მომწიფების პროცესი გირჩებში მიმდინარეობს. ეს საერთოდ არ არის ხილი. ისინი გაქცევის სპეციალიზებული მოდიფიკაციებია. ზოგიერთი წიწვოვანი თესლი შეიძლება ინახებოდეს გირჩებში ათწლეულების განმავლობაში. მთელი ამ ხნის განმავლობაში ისინი ინარჩუნებენ სიცოცხლისუნარიანობას. იმისათვის, რომ თესლი მიწაში ჩავარდეს, კონუსის ქერცლები თავისით იხსნება. მათ ქარი იჭერს, ზოგჯერ დიდ მანძილზე ატარებს. თუ გირჩები რბილია, გარეგნულად თხილს წააგავს, ისინი თვითონ კი არ იხსნება, არამედ ჩიტების დახმარებით. განსაკუთრებით მიყვარს თესლებით, სხვადასხვა სახის ჯიშის ქეიფი. ეს ასევე ხელს უწყობს Gymnosperms დეპარტამენტის წარმომადგენლების განსახლებას.
ამ სისტემატური ერთეულის სახელი მიუთითებს იმაზე, რომ მომავალი მცენარის ემბრიონი ცუდად არის დაცული. მართლაც, ენდოსპერმის არსებობა მხოლოდ თესლის განვითარების გარანტიაა. მაგრამ მრავალი მცენარის გირჩები იხსნება არახელსაყრელი განვითარების პირობებში. ნიადაგის ზედაპირზე მოხვედრის შემდეგ თესლი ექვემდებარება დაბალ ტემპერატურას და ტენიანობის ნაკლებობას, ამიტომ ყველა არ აღმოცენდება და არ იძლევა ახალ მცენარეს.
ყვავილოვანი მცენარეების თესლის თვისებები
გიმნოსპერმებთან შედარებით, ყვავილობის განყოფილების წარმომადგენლებს არაერთი მნიშვნელოვანი უპირატესობა აქვთ. მათი თესლის ფორმირება ხდება ყვავილების საკვერცხეში. ეს არის ბუშტის ყველაზე გაფართოებული ნაწილი და იძლევა ნაყოფს. შედეგად, მათში თესლი ვითარდება. ისინი შემოხაზულია პერიკარპის სამი ფენით, რომლებიც განსხვავდება მათი თვისებებით დაფუნქციები. განვიხილოთ მათი სტრუქტურა ქლიავის დრუპის მაგალითის გამოყენებით. გარე ტყავის ფენა იცავს მექანიკური დაზიანებისგან, უზრუნველყოფს მთლიანობას. საშუალო არის წვნიანი და ხორციანი. ის კვებავს და უზრუნველყოფს ემბრიონს საჭირო ტენიანობით. შიდა ossified ფენა არის დამატებითი დაცვა. შედეგად, თესლს აქვს ყველა აუცილებელი პირობა განვითარებისა და გაღივებისთვის, თუნდაც არახელსაყრელ პირობებში.
Monocot Seeds
ერთფეროვანი თესლის სტრუქტურის დადგენა ძალიან მარტივია. მათი ემბრიონი შედგება მხოლოდ ერთი კოტილედონისგან. ამ ნაწილებს ასევე უწოდებენ ჩანასახის შრეებს. მარცვლეულის, ხახვის და შროშანის ოჯახის ყველა მცენარე ერთფეროვანია. თუ სიმინდის ან ხორბლის თესლს გაღივებთ, მალე ნიადაგის ზედაპირზე თითოეული მარცვლისგან ერთი ფურცელი წარმოიქმნება. ეს არის კოტილედონები. სცადეთ ბრინჯის მარცვლის რამდენიმე ნაწილად გაყოფა? ბუნებრივია, ეს შეუძლებელია. ეს იმიტომ ხდება, რომ მისი ემბრიონი წარმოიქმნება ერთი კოტილედონით.
დიკოტის თესლი
Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, პარკოსნები, კომბოსტო და მრავალი სხვა ოჯახების თესლი გარკვეულწილად განსხვავებულია სტრუქტურით. სახელზე დაყრდნობითაც კი ადვილი მისახვედრია, რომ მათი ემბრიონი ორი კოტილედონისგან შედგება. ეს არის მთავარი სისტემატური მახასიათებელი. ორფოთლიანი მცენარეების თესლების სტრუქტურა ადვილად შესამჩნევია შეუიარაღებელი თვალით. მაგალითად, მზესუმზირის თესლი ადვილად იყოფა ორ თანაბარ ნაწილად. ეს არის მისი ემბრიონის კოტილედონი. ორძირიანი თესლის აგებულება ახალგაზრდა ნერგებიდანაც ჩანს.ეცადეთ ჩვეულებრივი ლობიოს თესლები სახლში ამოიღოთ. და დაინახავთ, რომ ორი კარპელა გამოჩნდება მიწის ზემოთ.
პირობები თესლის გაღივებისთვის
ორფოთლიანი მცენარეების თესლების სტრუქტურა, ისევე როგორც ველური ბუნების ამ სამეფოს სხვა სისტემატური ერთეულების წარმომადგენლები, განსაზღვრავს ემბრიონის განვითარებისთვის ყველა საჭირო ნივთიერების არსებობას. მაგრამ გამწვანებისთვის საჭიროა სხვა პირობები. თითოეული მცენარისთვის ისინი სრულიად განსხვავებულია. პირველ რიგში, ეს არის ჰაერის გარკვეული ტემპერატურა. სითბოს მოყვარული მცენარეებისთვის ეს არის +10 გრადუსი ცელსიუსი. მაგრამ ზამთრის ხორბალი იწყებს განვითარებას უკვე + 1-ზე. წყალიც საჭიროა. მისი წყალობით მარცვალი შეშუპებულია, რაც აჩქარებს სუნთქვისა და ნივთიერებათა ცვლის პროცესებს. ნუტრიენტები გარდაიქმნება ისეთ ფორმაში, რომელშიც ისინი შეიწოვება ნაყოფმა. ჰაერის არსებობა და მზის საკმარისი შუქი კიდევ ორი პირობაა თესლის აღმოცენებისა და მთელი მცენარის განვითარებისთვის, რადგან მათ გარეშე ფოტოსინთეზი შეუძლებელია.
თესლები და ხილი
თითოეული ხილი შეიცავს თესლს. უმაღლესი მცენარეების თესლის სტრუქტურა თითქმის იდენტურია. მაგრამ ნაყოფი უფრო მრავალფეროვანია. გამოყავით მშრალი და წვნიანი ხილი. ისინი განსხვავდებიან ფენების აგებულებით, რომლებიც განლაგებულია თესლის გარშემო. სუკულენტში პერიკარპის ერთ-ერთი ფენა აუცილებლად ხორციანია. ქლიავი, ატამი, ვაშლი, ჟოლო, მარწყვი… ეს დელიკატესები ყველას უყვარს ზუსტად იმიტომ, რომ წვნიანი და ტკბილია. მშრალ ნაყოფებში პერიკარპი ტყავისებრი ან ოსიფიცირებულია. მისი ფენები ჩვეულებრივ ერთიანდება ერთში,საიმედოდ იცავს თესლს შიგნით. ყაყაჩოს ყუთს, მდოგვის წიპწას, ხორბლის მარცვალს სწორედ ასეთი სტრუქტურა აქვს.
თესლების ბიოლოგიური როლი
პლანეტის მცენარეების უმეტესობა თესლს იყენებს გამრავლებისთვის. თანამედროვე მცენარეების თესლების სტრუქტურა ხანგრძლივი ევოლუციის შედეგია. ეს გენერაციული ორგანოები შეიცავს ემბრიონს და ნივთიერებების მარაგს, რაც უზრუნველყოფს მის ზრდას და განვითარებას არახელსაყრელ პირობებშიც კი. თესლებს აქვთ ადაპტაცია გაფანტვისთვის, რაც ზრდის მათ გადარჩენისა და დასახლების შანსს.
ასე რომ, თესლი განაყოფიერების პროცესის შედეგია. ეს არის სტრუქტურა, რომელიც შედგება ემბრიონის, სარეზერვო ნივთიერებებისა და დამცავი ქერქისგან. მისი ყველა ელემენტი ასრულებს გარკვეულ ფუნქციებს, რის წყალობითაც თესლოვანი მცენარეების ჯგუფმა დაიკავა დომინანტური პოზიცია პლანეტაზე.
