Значение плодов и семян в жизни человека. Сообщение о плодах по биологии: разнообразие и роль, распространение, удивительные плоды и семена. В жизни человека их роль очень велика
Каждый орган живого организма выполняет свою жизненно важную функцию. Понять их специализацию нам поможет анатомия цветковых растений. Плод занимает в этом ряду не последнее место.
Генеративные органы
Все части растений можно объединить в две группы. К вегетативным относятся корень, стебель и лист. Роль их немаловажна. Это поступление воды, минеральное питание, синтез органических веществ, вегетативное размножение. (цветок, плод, семя) призваны выполнять роль воспроизведения организмов.
Какую плод в растении? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала разобраться в его происхождении. Плод образуется только из определенных частей цветка: из оплодотворенной женской половой клетки - зародыш, из центральной - запасное питательное вещество эндосперм. Все вместе это - семя. Но для прорастания и развития будущему крохотному организму необходимы надежная защита и дополнительное питание. Эта важная роль возложена на околоплодник, состоящий из нескольких оболочек: наружной, средней и внутренней. Каждая из них имеет свои особенности, обусловленные выполняемыми функциями.
Какую функцию выполняет плод
По строению плоды бывают сухими и сочными, односемянными и многосемянными. Но, независимо от особенностей, каждый по своему "заботится" о своих семенах, выполняя важнейшие функции.
Распространение семян
Какую функцию выполняет плод - можно рассмотреть не только в ракурсе защиты, но и распространения семян. А это очень важно для расселения растений повсеместно, увеличения их видового разнообразия.
Способы распространения семян разнообразны и зависят от особенности строения околоплодника. Например, всем известный сам разбрасывает семена, прорывая кожистую кожуру. Подобным образом во время прикосновения растрескиваются плоды бальзамина.
Надежным помощником в распространении растений является ветер. Крылатки клена и ясеня легко подхватываются потоками воздуха и переносятся на достаточно далекие расстояния. Вообще большинство раскрывающихся сухих плодов распространяют свои семена именно так.
У многих степных пересыхает у основания, отламывается и тоже переносится ветром. Так путешествует по степи шарообразный куст перекати-поле.
Колючие и цепкие плоды лопуха часто приходится отдирать от одежды или шерсти домашних животных. Это и есть их приспособление к расселению. Ведь обнаружить на себе колючку можно на значительном расстоянии от места прикрепления.
Распространяют свои семена по течению.
Ну, а сочные плоды с ярким околоплодником традиционно являются излюбленным лакомством не только человека, но многих птиц и животных. Вместе с непереваренными остатками пищи семена попадают в почву далеко от материнского дерева.
Защита семени
Плоды, словно надежный дом, помогают семенам переживать неблагоприятные условия окружающей среды. А при наступлении тепла и наличии достаточного количества солнечной энергии - прорастать, давая жизнь новому растительному организму.
Безусловно, не все части растений вкусные и съедобные. Вот, например, какую функцию выполняет плод орех? Его одревесневевшая скорлупа не употребляется в пищу, не имеет ценных пищевых качеств. Но при такой защите богатое маслами ореховое семя без труда пролежит в земле осень и зиму. А весной даст начало будущему орешнику.
Вкусно и полезно
Но у большинства из нас плоды ассоциируются с вкусным и полезным продуктом, имеющим широкое применение. Человек консервирует фрукты и ягоды, маринует овощи, измельчает и добавляет пряные семена в разнообразные блюда как приправу. Из плодов злаковых растений получают муку, без которой невозможно испечь хлеб. Из сухих плодов кукурузы, подсолнечника, сои, льна выжимают большое количество ценных масел.
Используются плоды и семена и в различных отраслях промышленности. Из хлопчатника изготовляют натуральные ткани, позволяющие ощущать себя комфортно даже в невыносимую жару.
А в период простудных заболеваний без клубники, малины и калины просто не обойтись. Они богаты витамином С, поддерживающим иммунитет человека.
В природе очень много и ядовитых плодов. Белена вызывает рвоту и головокружение, бузина - диарею, шишкоягоды тиса - нарушение деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. У растения вороний глаз ядовиты все части. Ягоды традиционно являются самыми опасными, поскольку имеют привлекательный вид. Особенно часто ею лакомятся дети. Но делать этого ни в коем случае нельзя, потому что это может привести даже к остановке сердца.
Мы рассмотрели, какую функцию выполняет плод как генеративный орган растений. Он играет важнейшую роль для самого организма, для его расселения и питания животных. Но больше всего его использует человек, употребляя в пищу целые и переработанные части плодов.
Полноценный пищевой рацион человека должен быть сбалансирован не только по калорийности, но и по содержанию витаминов и других биологически активных веществ, минеральных солей, органических кислот и прочих компонентов, выполняющих важные физиологические и биологические функции в организме.
Если энергетическая ценность питания обеспечи-вается в основном за счет продуктов животного и раститель-ного происхождения, богатых белками, жирами и углеводами, то источниками биологически активных веществ являются глав-ным образом плоды и овощи.
В Институте питания Российской Академии наук разработаны примерные нормы потребления плодов на душу населения. Так, годовая потребность человека в плодах составляет 106 кг. Из общей нормы на долю яблок приходится около 35 %, цитрусовых— 10, винограда - 8, вишни, слив, груш, земляники, малины, смородины - по 4-5%. Остальное количество составляют абрикосы, крыжовник, клюква, черника и другие дико-растущие ягоды.
Значение плодов в жизни человека весьма велико. Помимо хорошего вкуса и аромата, что также немаловажно, плоды и ягоды являются продуктами очень ценными для организма человека.
Плоды содержат необходимые для организма человека легкоусвояемые углеводы (сахара), органические кислоты, минеральные соли, микроэлементы и витамины. При этом витамины и минеральные вещества находятся в плодах в благоприятном для проявления биологического действия соотношении. К примеру, постоянный спутник витамина Р - аскорбиновая кислота усиливает их совместное действие и помогает лучше усваивать железо.
Витамины - жизненно необходимые и незаменимые вещества, регулирующие в организме процессы обмена. Потреб-ность человека в них незначительна - 0,05-150 мг% в сутки. Однако при длительном отсутствии в пище того или иного ви-тамина возникает серьезное заболевание - авитаминоз, а при недостатке нескольких витаминов - гиповитаминоз. Роль пло-дов и ягод как витаминоносителей исключительна.
Минеральные вещества животного происхождения, как правило, имеют кислотный характер, а растительного - щелочной. Вместе с овощами и плодами организм человека получает основную массу солей щелочных металлов, которые играют важную роль в поддержании щелочно-кислотного равновесия в крови и тканях человека. При недостатке некоторых из этих веществ происходят нарушение щелочно-кислотного равновесия и ухудшение деятельности организма.
Суточная потребность человека в калии 2-3 г, в - 0,8, в фосфоре - 1,6, в хлоре - 6 г. В плодах и ягодах в расчете на сухую массу содержится 0,3-1,8% минеральных соединений.
Пищевые вещества плодов не только сами легко усваиваются организмом, но и способствуют процессу пищеварения, делают более усвояемыми другие пищевые вещества - белки, жиры.
Велико лечебное значение плодов. Биологически активные вещества, содержащиеся в плодах и ягодах, способны оказывать непосредственно лечебное действие на организм человека. Но основная роль плодов - предупреждение различных заболеваний.
Профилактическая функция многих плодов осуществляется прежде всего в результате их эффективного действия на обмен веществ, усиления функциональной деятельности жизненно важных органов, что в целом способствует повышению устойчивости человека к неблагоприятным факторам среды.
Систематическое употребление плодов, богатыми , способствует предупреждению и более успешному лечению таких распространенных заболеваний, как сердечно-сосудистые (атеросклероз, гипертония, гипотония), заболевания крови, гипо- и авитаминозы, желудочно-кишечные (гастрит и язвенная болезнь, нарушения пищеварения), а также инфекционные заболевания (дизентерия и др.).
Плоды оказывают положительное действие при нарушении деятельности желез внутренней секреции, вызывающем ряд заболеваний (базедова болезнь, диабет, заболевания печени и почек). Значительна роль плодов в профилактике общей слабости, ожирения, нарушения солевого обмена, простудных заболеваний. Употребление плодов способствует повышению устойчивости организма при лучевых поражениях.
Практически все орехи способствуют лучшей перистальтике кишечника и деятельности желчного пузыря. Грецкие и кедровые орехи, сладкий миндаль с высоким содержанием солей калия, магния и жирных кислот полезны для профилактики атеросклероза и его осложнений.
Кедровые орехи, кроме того, - хорошее средство от малокровия, поскольку сравнительно большое количество в них железа, меди, кобальта, никеля сочетается с витаминами группы В. Содержание йода позволяет использовать их для предупреждения базедовой болезни, а про-витамина А, которого в других орехах практически нет, - для поддержания хорошего зрения.
«Ореховое молочко», приготовленное из измельченного сладкого миндаля, - одно из эффективных средств лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.
По характеру околоплодника созревшего плода все плоды можно разделить на сухие и сочные,
а по количеству семян — односемянные и многосеменные.
В процессе эволюции у них выработались приспособления к сохранению семян (обычно скрыты внутри плода) и их распространению: в сухих плодах, когда семена созревают, околоплодник должен вскрыться, чтобы дать возможность семенам рассеяться. Коробочки и бобы некоторых растений сами разбрасывают семена; у сухих многосеменных плодов хорошо развита семенная кожура, которая защищает их после того, как они высеялись из плода; у сухих односемянных (орехи, желуди, зерновки, семянки) рассеиваются сами плоды вместе с семенами. Их плоды не вскрываются. Их околоплодники разрываются лишь при прорастании семян; семена сочных многосеменных и односеменных плодов распространяют животные, поедающие эти плоды. Такие семена сохраняют способность к прорастанию, пройдя через пищеварительный тракт. У них хорошо развита семенная кожура; семена костянок защищены внутренним каменистым слоем околоплодника — косточкой. У многих цветковых растений образуется большое количество семян.
Таким образом, в природе семена играют важную роль в размножении.
Семенами размножаются все цветковые растения и даже те, которые размножаются вегетативно. Кроме того, служат кормом для многих животных.
По характеру околоплодника созревшего плода все плоды можно разделить на сухие и сочные,
а по количеству семян - односемянные и многосеменные.В процессе эволюции у них выработались приспособления к сохранению семян (обычно скрыты внутри плода) и их распространению:
- в сухих плодах, когда семена созревают, околоплодник должен вскрыться, чтобы дать возможность семенам рассеяться. Коробочки и бобы некоторых растений сами разбрасывают семена;
- у сухих многосеменных плодов хорошо развита семенная кожура, которая защищает их после того, как они высеялись из плода;
- у сухих односемянных (орехи, желуди, зерновки, семянки) рассеиваются сами плоды вместе с семенами. Их плоды не вскрываются. Их околоплодники разрываются лишь при прорастании семян;
- семена сочных многосеменных и односеменных плодов распространяют животные, поедающие эти плоды. Такие семена сохраняют способность к прорастанию, пройдя через пищеварительный тракт. У них хорошо развита семенная кожура;
- семена костянок защищены внутренним каменистым слоем околоплодника - косточкой.
У многих цветковых растений образуется большое количество семян.
Таким образом, в природе семена играют важную роль в размножении.
Семенами размножаются все цветковые растения и даже те, которые размножаются вегетативно. Кроме того, служат кормом для многих животных.В жизни человека их роль очень велика:
а) служат пищей. Ради получения плодов и семян человек выращивает зерновые, овощные, плодовые деревья и ягодные кустарники, сахаристые культуры, масличные и т.д.;
б) использует в промышленности - технические культуры (хлопчатник, лен, конопля);
в) использует в медицине - лекарственные растения. В настоящие время медицина использует более 300 видов лекарственных растений. Они служат сырьем для химико-фармацевтической промышленности (анис, беладонна, валериана, ромашка лекарственная, белена, дурман, мята и т. д.);
г) использует кормовые травы для выкармливания домашних животных (клевер, люцерна, эспарцет, вика, могар и др.);
д) украшают жизнь человека (эстетическую роль) - розы, хризантемы, георгины, петунья, орхидеи и др.
Плод – это специфический орган цветковых (покрытосеменных) растений, который является закрытым вместилищем для семян. Он может развиваться и без двойного оплодотворения, и без семян (при апомиксисе).
Разнообразие плодов огромно, и они издавна привлекали внимание исследователей. Уже в 16 веке Цезальпини создал искусственную систему классификации цветковых растений, основываясь на типах плодов. В 18 веке немецкий ученый Гертнер определил науку о плодах, особенностях их строения, онтогенеза, экологии и распространения как карпологию (лат. carpos – плод ).
Пристальное внимание человека к изучению плодов не случайно. Плоды – основа нашей жизни и имеют огромное значение в жизни человека :
1) пища (крахмалоносные, содержащие белок, фрукты, напиточные, овощи, пряные);
2) кормовые (бобы, вика, овес и др.);
3) масличные (тунг, конопля, подсолнечник и др.);
4) лекарственные (боярышник, малина, шиповник и др.);
5) волокнистые (хлопчатник);
6) поделочные (бутылочная тыква и др.).
Использоваться может как весь плод целиком, так и его части (околоплодник, семена.
Плод – это видоизмененный после двойного оплодотворения или апомиксиса гинецей одного цветка, иногда с прирастающими к нему другими частями цветка.
Т.о., плод – это видоизменённый после двойного оплодотворения или апомиксиса цветок.
Функции плода:
1) защита для семян;
2) диссеминация (лат. disseminare – распространять ) – процесс распространения семян.
Значение плодов в природе:
1) обеспечивают расселение, размножение и выживание растений (см функции плода);
2) пища для животных.
Признаки плодов у растений наследственно устойчивы. По плоду часто можно определить растение. В разных группах покрытосеменных растений эволюция плодов шла по-своему, но именно в сторону усиления их функций, => одни плоды становились многосеменными, другие – мало- или односеменными. Но в любом случае появлялись приспособления, способствовавшие их лучшему распространению.
Встречаются случаи, когда у одного и того же вида, и даже на одном растении могут образовываться плоды разного строения или обладающие различными физиологическими особенностями (например, сроками прорастания). Это явление называется гетерокарпия (разноплодие). Она встречается, например, у календулы, в семействах сложноцветных, губоцветных, бурачниковых, крестоцветных и др. (известно два десятка семейств). Гетерокарпия имеет приспособительное значение. Благодаря ей улучшается распространение плодов (плоды разной формы по-разному распространяются), растения имеют резервные пути диссеминации и улучшается выживаемость растений (так как разные плоды прорастают в разные сроки) => улучшается приспособляемость растений к условиям среды.
В Ульяновском педуниверситете работали известные в своем кругу ученые-карпологи: Левина Р.Е. и Войтенко В.Ф., изучавшие гетерокарпию.
Строение плода.
Плод состоит из околоплодника (перикарпия ) и семян. Околоплодник, как правило имеет 3 слоя: наружный (экзокарпий ), средний (мезокарпий ) и внутренний (эндокарпий ). Эти слои могут различаться по консистенции и строению или быть однотипными. Например, у вишни (плод – костянка): экзокарпий - пленчатый, мезокарпий - сочный, мясистый, а эндокарпий - твердый, каменистый образует косточку, заключающую семя. Околоплодник в типичном случае развивается из стенок завязи, но иногда в его образовании могут принимать и другие части цветка (основания тычинок, лепестков, цветоложе и др.).