Строение плодов растений и способы их распространения

Изучение основных понятий

Само понятие плода подразумевает финишный этап развития цветочного бутона, который меняется вследствие двойного оплодотворения, формируя своеобразный защитный орган для хранения и дальнейшего распространения культуры.

Наличие огромного количества самых разнообразных полезных веществ и микроорганизмов делает этот продукт очень востребованным, причем не только в кулинарии и пищевой промышленности в целом, но и в фармакологии, а также в химическом производстве. Именно из мякоти и косточек плодов делают аромамасла, добавляют в парфюмерию, изготавливают из них красители натурального происхождения, а также используют их экстракты в приготовлении косметических средств на органической основе.

Развитие и строение

Часто от взрослых людей можно услышать фразу типа: «Изучаем биологию в школе, а многие вещи узнаем только сейчас», и в ней действительно есть истина, ведь у абсолютного большинства интерес к подобного рода наукам начинает проявляться уже в зрелом возрасте, причем в силу совершенно разных обстоятельств. И вопросы о том, как могут завязываться, развиваться и распространяться плоды, не являются исключением из правил.

Так, в основе процесса лежит процедура оплодотворения, хотя представители многих классов, плоды которых именуют партенокарпическими, формируют свою завязь посредством апомиксиса, предполагающим однополое размножение. После этого, вне зависимости от способа формирования гинеция, под которым и подразумевается завязь, начинают интенсифицироваться процессы увядания околоплодника и других частей цветка. Случается и так, что этого не происходит, и лепестки, тычинки, пестик и прочие элементы не только не опадают, но и принимают непосредственное участие в дальнейшем развитии завязи.

На следующем этапе формирование начинает быстро увеличиваться в объеме за счет усиленного деления клеток. Естественно, плодоносящее растение расходует большое количество полезных веществ в этом периоде и у некоторых культур истощение настолько велико, что за всю жизнь они дают не больше одного урожая.

Рост и созревание плодов условно делится на несколько стадий, каждой из которых свойственны свои биохимические и физиологические состояния. Что касается процесса созревания, то он начинается только после того, как прекращается стадия активного роста, провоцируя повышение пигментной концентрации в клеточных вакуолях образования, отвечая за окрас мягких тканей и кожуры. В этот период в зреющих плодах начинают откладываться масла, белки, крахмал и прочие полезные элементы, которые имеют свойство концентрироваться в обрасти кожуры (именно поэтому она и считается самой полезной).

В процессе вызревания у плодов наблюдается резкий подъем дыхания, именуемый климактерическим, и на финишной стадии своего развития каждый из них получает уникальный набор особенностей, после чего начинается постепенное отмирание (часто уже на земле после опадания). Разрушение тканей приводит к оголению семян, количество которых равно числу развившихся в период цветения семязачатков.

В абсолютном большинстве случаев семена составляют малую часть плода, имея крепление в области околоплодника или же получив свободное размещение во внутренней его части. Селекционерам удалось вывести и бессемянные культуры. Наглядным тому примером является виноград, банан и другие представители плодоносящих.

Строение плода включает в себя следующие элементы:

• Околоплодник (перикарпий), представляющий собой формирующуюся из завязи оболочку, защищающую семя и отвечающую за внешний вид и форму плода. В свою очередь, околоплодник имеет три основных слоя — эндокарпий или внутренний слой, расположенный в непосредственной близости от семени, средний мезокарпий, фактически представляющий собой мякоть, и наружный экзокарпий, являющий собой кожуру или внешнюю оболочку.
• Косточка также включает в себя несколько элементов, среди которых эмбрион, эндосперма и защитное покрытие общего ядра.

Стоит отметить, что формирование самих семян происходит из семяпочек. Типичное строение — у вишни, костяника, персики и прочих плодов. В целом же каждый плод имеет уникальную форму и внешний вид, отличаясь друг от друга не только окрасом и мякотью, но и структурой поверхности, которая бывает гладкой, шероховатой или даже колючей. Еще одним изменчивым признаком является размер, который даже у одной культуры бывает разным.

Классификация плодов

Для упорядочивания всех известных науке видов учеными была проведена классификация плодов по ряду основных признаков. Так, все культурные формирования принято подразделять на следующие группы:

• По особенностям формирования. Выделяют настоящие и ложные плоды, для каждого из которых характерным является свое строение и дальнейшее развитие завязи. К примеру, в первом случае плоды могут быть простыми, формируясь из одного только пестика, и сложными, развиваясь из гинецея многочленного типа. Что касается ложного вида, то его отличительная черта заключается в том, что плод может образоваться и с помощью других элементов завязи.
• По сложности строения. Выделяют простые, сложные и дробные плоды, первый вид которых делится на монокарпные, сформированные из одного только пестика, и ценокарпные (помимо пестика, в развитии принимают участие и сросшиеся плодолистики). Сложные плоды, которые еще именуют сборными или апокарпиями, формируются из нескольких свободных пестиков, притом что каждый из этих элементов происходит от собственного единичного плодолистика. Этот тип завязи имеет свойство формироваться на мясистом цветоложе, состоящем из нескольких простых элементов. Формирование дробной завязи происходит от многозвездного гинецея, образованного из сросшихся плодолистиков. После вызревания такие плоды имеют свойство распадаться на части, которые также могут делиться при наличии в них дополнительных внутренних перегородок.
• По строению околоплодника. На сегодняшний день выделяют только два варианта: мясистые и сочные (мезокарпий) типа яблонь и персиков, а также сухие типа бобовых и многих других культур.
• По наличию семян. Различают семенные и бессемянные формирования, чаще всего образующиеся без оплодотворения.

Так как подобные образования условно классифицируются на сухие и сочные, в зависимости от консистенции их перикарпия, который может быть как влажным и мясистым, так и сухим и твердым, целесообразно представить основные такие виды плодов и растений в таблице. Примечательно, что в этой сводной форме будут указаны не только названия часто встречающихся в окружающей природе сочных и сухих плодов, но и особенности их семенного содержания.

Естественно, в этой таблице приведены только основные типы плодов, видов которых в естественной среде насчитывается гораздо больше. Но стоит отметить встречающееся своеобразие на практических примерах, ведь те же гранаты сложно классифицировать как сухой плод только из-за того, что его перикарпий является таковым. Кроме того, некоторые сложные культуры состоят из множества простых, и наглядным тому примером является малина, произрастающая в наших широтах, или экзотический ананас.

Особенности распространения и значение

Определяющую роль для развития культур в растительной и животной среде играют особенности их приспособления. И прежде всего имеется в виду схема их распространения, которая во многом зависит от того, каким именно образом представители той или иной культуры имеют свойство вскрываться, отдавая свое семя.

Так, различают плоды вскрывающегося и невскрывающегося типа, семена которых могут распространяться не только с помощью ветра, но и с водой или даже с животными и человеком. В природе встречается и такое удивительное явление, как саморазбрасывание, к которому могут относиться формирования с создающимся в процессе интенсивного роста в семенной коробке давлением, в результате чего она лопается и выбрасывает наружу свое содержимое вместе с липкой связующей жидкостью.

Раздумывая над тем, каково значение распространения плодов и семян в дикой среде, становится очевидно, что его невозможно переоценить, ведь несмотря на всю смешанность, а порой и вытеснение одних культур другими ввиду хаотичного посева, речь идет о естественном восстановительном цикле, который помогает поддерживать жизнь во всех ее формах и проявлениях. Высокая приспособленность различных видов, их способность к саморазбрасыванию, что особенно актуально для закрытых безветренных и безводных пространств, позволяют плодовым деревьям и кустарникам выживать и размножаться даже в самых тяжелых условиях.

Кроме того, плоды, богатые клетчаткой, полезными углеводами, растительными маслами, витаминами и белками, являются незаменимым продуктом в рационе человека, который научился использовать эти дары природы не только в кулинарии, но и для изготовления следующих видов продукции:

• лекарственные препараты, включая синтезированные витаминные комплексы;
• эфирные масла;
• косметические средства;
• полуфабрикаты (какао, кофе, чай и пр.).

Использование плодов, их экстрактов и природных пигментов позволяет получать по-настоящему качественную продукцию, которая продолжает стоять на порядок выше различных химических аналогов. Именно поэтому человечество продолжает выращивать плодоносящие культуры, отводя под эту деятельность внушительные площади и дополняя их соответствующей инфраструктурой, улучшающей и ускоряющей процесс формирования.