WikiDer > Анатомия фруктов

Fruit anatomy
Продольный разрез женского цветка кабачок (кабачок), показывая яичник, семяпочки, пестик, и лепестки.

Анатомия фруктов это анатомия растений внутренней структуры фрукты.[1][2]

Плоды зрелые яичник или яичники одного или нескольких цветы. В мясистых фруктах внешний слой (обычно съедобный) - это околоплодник, которая представляет собой ткань, которая развивается из стенки завязи цветка и окружает семя чтобы защитить его в условиях, отличных от родительского растения.

В некоторых фруктах съедобная часть получается не из завязи, а из арил, такой как мангустин или же гранат, а ананас из которых ткани цветка и стебля дают пищу.

Категории фруктов

Фрукты бывают трех основных анатомических категорий: совокупные плоды, несколько фруктов, и простые фрукты. Совокупные плоды образуются из одного сложного цветка и содержат множество завязей или плодов.[3] Примеры включают малина и ежевика. Множественные плоды образуются из сросшихся завязей множества цветков или соцветий.[3] Примером нескольких плодов являются инжир, шелковица и ананас.[3] Простые плоды образуются из одной завязи и могут содержать одно или несколько семян. Они могут быть как мясистыми, так и сухими. У мясистых плодов во время развития околоплодник и другие дополнительные структуры становятся мясистой частью плода.[4] Типы мясистых фруктов - ягоды, семечки и косточки.[5] У ягод весь околоплодник мясистый, но за исключением экзокарпия, который играет роль кожи. Есть ягоды, которые известны как пепо, разновидность ягод с неотделимой кожурой, или гесперидиум, имеющий отделяемую кожуру.[4] Примером пепо является огурец, а лимон может быть примером гесперидиума. Мясистая часть семечковых плодов развивается из цветочной трубки и, как и у ягод, большая часть околоплодника мясистая, но эндокарпий хрящевой, яблоко это пример семечка.[4] Наконец, костянки известны тем, что засеяны мясистым мезокарпием, примером этого может быть персик.[4] Однако есть фрукты, в которых мясистая часть образуется из тканей, не являющихся яичниками, например, в клубнике. Съедобная часть клубники образуется из цветоноса. Из-за этой разницы клубнику называют ложным плодом или дополнительным фруктом. Существует общий метод распространения семян в мясистых плодах. Эти плоды зависят от животных, которые едят плоды и рассеивают семена, чтобы их популяция выжила.[5] Сухие плоды также развиваются из завязи, но, в отличие от мясистых плодов, распространение семян зависит не от мезокарпа, а от эндокарпа.[5] Сухие плоды больше зависят от физических сил, таких как ветер и вода. Семена сухих фруктов также могут разрушать стручки, когда семя выбрасывается из семенной оболочки, разрушая ее. Некоторые сухие фрукты способны образовывать глицинию, что является крайним случаем, когда происходит взрыв стручка, в результате чего семена разлетаются на большие расстояния. Как и мясистые плоды, сухие плоды могут также зависеть от того, чтобы животные распространяли свои семена, прилипая к их шерсти и коже, это называется эпизоохорией. Типы сухофруктов включают семянки, капсулы, фолликулы или орехи. Сухие плоды также можно разделить на раскрывающиеся и нерастущие. Сухие раскрывающиеся плоды описываются как плоды, у которых стручок имеет повышенное внутреннее напряжение, позволяющее высвобождать семена. К ним относятся душистый горошек, соя, люцерна, молочая, горчица, капуста и мак.[5] Сухие нерасцветающие плоды отличаются тем, что не имеют этого механизма и просто зависят от физических сил. Примерами разновидностей несовершенных фруктов являются семечки, орехи и одуванчики.[5]

Эволюционная история

У разных видов растений структура плодов очень разнообразна. Эволюция отобрала у растений определенные черты, которые улучшили бы их приспособленность. Это разнообразие возникло благодаря выбору эффективных методов защиты семян и их распространения в различных средах.[5] Известно, что сухие плоды присутствовали до того, как от них отделились мясистые и мясистые плоды.[5] Исследование, посвященное семье Rubiaceae обнаружили, что внутри семьи мясистые плоды развивались независимо как минимум 12 раз.[6] Это означает, что мясистые плоды не передавались следующим поколениям, но эта форма фруктов была выбрана для разных видов. Это может означать, что мясистый плод является благоприятным и полезным признаком, потому что он не только рассеивает семена, но и защищает их.[7] Также существует множество методов диспергирования, которые используются разными заводами. Было установлено, что истоки этих способов расселения произошли в результате недавних эволюционных изменений.[6] Что касается методов расселения, растения, использующие животных, во многом не изменились по сравнению с первоначальным признаком. В связи с этим можно предположить, что рассредоточение животных является эффективной формой расселения, однако нет никаких доказательств того, что это увеличивает расстояния расселения.[6] Следовательно, остается вопрос, какой эволюционный механизм вызывает такое резкое разнообразие. Однако было обнаружено, что простые изменения в генах, регулирующих развитие, могут вызывать большие изменения в анатомической структуре плода.[5] Даже не зная механизма, вовлеченного в биоразнообразие фруктов, ясно, что это разнообразие важно для продолжения популяций растений.

Анатомия простых фруктов

Схема типового костянка (персик), показывая как фрукты и семя
Схематическое изображение апельсин гесперидиум
Сегмент апельсин который был открыт, чтобы показать мякоть (везикулы сока) эндокарпа

В ягодах и костянкиоколоплодник образует съедобную ткань вокруг семян. В других фруктах, таких как Цитрусовые и косточковые (Prunus) поедаются только отдельные слои околоплодника. В дополнительные фруктыдругие ткани превращаются в съедобную часть плода, например, сосуд цветка в клубника.

Слои околоплодника

У мясистых плодов околоплодник обычно состоит из трех отдельных слоев: эпикарпия (также известного как экзокарпий), который является самым внешним слоем; мезокарпий - средний слой; и эндокарпий, представляющий собой внутренний слой, окружающий завязь или семена. В цитрусовых эпикарп и мезокарпий составляют основу чистить. У сухих плодов слои околоплодника четко не различимы.

Эпикарп

Эпикарп (от Греческий: эпи-, "на" или "на" + -карп, "фрукт") ботанический термин для самого внешнего слоя околоплодника (или плода). Эпикарпия образует жесткую внешнюю оболочку плода, если она есть. Эпикарп иногда называют экзокарп, или, особенно в цитрусовые, то Flavedo.

Flavedo

Flavedo в основном состоит из целлюлозный материал но также содержит другие компоненты, такие как эфирные масла, парафиновые воски, стероиды и тритерпеноиды, жирные кислоты, пигменты (каротиноиды, хлорофиллы, флавоноиды), горькие принципы (лимонин), и ферменты.

У цитрусовых flavedo составляет периферическую поверхность околоплодника. Он состоит из нескольких слоев клеток, которые становятся все толще во внутренней части; то эпидермический слой покрыт воском и содержит мало устьица, которые во многих случаях закрываются, когда плод созревает.

Созревшие клетки флаведо содержат каротиноиды (в основном ксантофилл) внутри хромопласты, который на предыдущем этапе развития содержал хлорофилл. Это гормонально контролируемое развитие отвечает за изменение цвета плода с зеленого на желтый при созревании.

Внутренняя область флаведо богата многоклеточными телами сферической или грушевидная форма формы, которые полны эфирных масел.

Мезокарпий

Мезокарпий (от греч. мезо-, "средний" + -карп, «плод») - мясистый средний слой околоплодника плода; находится между эпикарпом и эндокарпием. Обычно съедается часть плода. Например, мезокарпий составляет большую часть съедобной части персика и значительную часть помидора. «Мезокарпий» может также относиться к любому фрукту, который полностью мясистый.

В гесперидиум, как найдено в Цитрусовый фрукт, мезокарпий также называют альбедо или же сердцевина. Это внутренняя часть чистить и обычно удаляется перед едой. В цитрон, где мезокарпий является наиболее заметной частью, он используется для производства Succade.

Эндокарпий

Оливковое костянка (слева), эндокарпий (в центре) и семя (справа).

Эндокарпий (с греческого: эндо-, "внутри" + -карп, "фрукт") ботанический термин для внутреннего слоя околоплодника (или плода), который непосредственно окружает семена. Он может быть перепончатым, как в цитрусовые где это единственная часть, или толстая и твердая, как в косточковые фрукты семьи Розоцветные Такие как персики, вишня, сливы, и абрикосы.

В орехи, это каменистый слой, окружающий ядро орехи пекан, грецкие орехии т. д., которые удаляются перед употреблением.

У цитрусовых эндокарпий разделен на секции, которые называются сегменты. Эти сегменты заполнены везикулы сока, в составе которых содержится фруктовый сок.

Анатомия плодов травы

Зерна трав представляют собой односемянные простые плоды, в которых околоплодник (стенка завязи) и оболочка семян слиты в один слой. Этот вид фруктов называется зерновка. Примеры включают зерновые культуры, такие как пшеница, ячмень и рис.

Мертвый околоплодник сухих плодов представляет собой сложный слой, способный накапливать активные белки и другие вещества для увеличения выживаемости прорастающих семян.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Beck CB (22 апреля 2010 г.). Введение в структуру и развитие растений: анатомия растений для XXI века. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-139-48636-1.
  2. ^ Панди С.Н., Чадха А. (1993). Учебник по ботанике: анатомия растений и экономическая ботаника. Vikas Publishing House Pvt Ltd. ISBN 978-0-7069-8685-3.
  3. ^ а б c Evert RF, Eichhorn SE, Raven PH (2012-03-02). Ворон Биология растений (8-е изд.). Нью-Йорк. ISBN 9781429219617. OCLC 781446671.
  4. ^ а б c d Эверт РФ, Эйххорн С.Е., Перри Дж.Б., Рэйвен П.Х. (2013). Лабораторные темы по ботанике: в сопровождении Ворона Биология растений (8-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: W.H. Фриман и Ко. ISBN 9781464118104. OCLC 820489734.
  5. ^ а б c d е ж грамм час Дардик С., Каллахан А.М. (2014). «Эволюция плодового эндокарпа: молекулярные механизмы, лежащие в основе адаптации в стратегиях защиты семян и распространения». Границы науки о растениях. 5: 284. Дои:10.3389 / fpls.2014.00284. ЧВК 4070412. PMID 25009543.
  6. ^ а б c Бремер Р., Эрикссон О. (сентябрь 1992 г.). «Эволюция плодовых признаков и способов распространения в тропическом семействе Rubiaceae». Биологический журнал Линнеевского общества. 47 (1): 79–95. Дои:10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00657.x. ISSN 0024-4066.
  7. ^ Xiang Y, Huang CH, Hu Y, Wen J, Li S, Yi T, Chen H, Xiang J, Ma H (февраль 2017 г.). «Эволюция типов плодов розоцветных на основе ядерной филогении в контексте геологических времен и дублирования генома». Молекулярная биология и эволюция. 34 (2): 262–281. Дои:10.1093 / molbev / msw242. ЧВК 5400374. PMID 27856652.
  8. ^ Годвин Дж., Равив Б., Графи Г. (декабрь 2017 г.). «Мертвые околоплодники сухих фруктов служат долгосрочным хранилищем активных гидролитических ферментов и других веществ, влияющих на прорастание и рост микробов». Растения. 6 (4): 64. Дои:10.3390 / растения6040064. ЧВК 5750640. PMID 29257090.

внешняя ссылка