Прорастание семян

Прорастание — это пробуждение семени, его развитие и превращение в молодое растение. Это маленькое чудо оставалось загадкой до ХХ в.

Большинство привычных нам растений относятся к отделу покрытосеменных, или цветковых. Их семена развиваются внутри завязи, из которой в свою очередь формируется плод (это не обязательно что-то съедобное). А голосеменные, например хвойные деревья, производят семена внутри шишек.

Семя — это миниатюрная система жизнеобеспечения внутри прочной оболочки, защищающей зародыш и запас питательных веществ. Английский натуралист Чарлз Дарвин и его сын Фрэнсис одними из первых исследовали процесс прорастания в 1880-х гг.

Семена цветущих растений покрыты плотной наружной семенной оболочкой. Внутри находятся зародыш и запас питательных веществ, который либо содержится в семядоле, либо скрыт в эндосперме. В зависимости от числа семядолей покрытосеменные растения подразделяют на однодольные и двудольные. У зародыша есть неразвитый стебель — эпикотиль, и корешок — радикула.

Чтобы прорасти, семенам нужны тепло, влага и кислород. Если все это присутствует — как, например, в тропических лесах, — семена прорастают быстро. Если соблюдены не все условия, семя может пребывать «в спячке» в течение месяцев и даже лет. Это состояние удерживает семя от прорастания осенью: так его не убьют зимние холода. Некоторым семенам требуются особые условия, например низкие температуры или большое количество солнечного света. А иногда им необходимо пройти через кишечник животного, чтобы сошла семенная оболочка.

Если все условия соблюдены, появляется росток. Предварительно семя впитывает воду и набухает так, что наружная оболочка лопается. Запас питательных веществ преобразуется в энергию для роста. Радикула закрепляется в почве. Почка (побег) тянется вверх, поднимая на себе семядоли. Корни молодого растения впитывают воду и минералы, а зеленые части начинают производить энергию при помощи фотосинтеза.

ФОТОТРОПИЗМ

Растения тянутся к свету, чтобы активизировать процесс фотосинтеза. Это называется фототропизмом. Гормон роста ауксин, чувствительный к свету, в основном концентрируется на теневой стороне растения. Клетки на теневой стороне быстро удлиняются, а на световой стороне в отсутствие ауксина не растут. В результате стебель наклоняется к солнцу. Если семя прорастает в тенистом месте, ауксин стимулирует рост клеток стебля, побег выпрямляется и быстро растет вверх, к свету.

Когда свет находится с одной стороны, ауксин, сконцентрированный в клетках на противоположной стороне стебля растения, стимулирует рост к свету