Плоды: как различать и как распространяются семена
Почему помидор — ягода, горох — боб, а зерновка не просто голое семя? Разберём признаки плода по строению, а не по бытовому названию.
Федеральная программа · базовый уровень · 6 класс
Строение и многообразие покрытосеменных растений
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Плод и околоплодник
- Сочные и сухие, односемянные и многосемянные плоды
- Вскрывающиеся и невскрывающиеся сухие плоды
- Распространение плодов и семян
Как это устроено
Перенос водой разберём на целом плоде кокосовой пальмы. Толстая волокнистая наружная часть околоплодника и воздушные пространства помогают ему держаться на воде; твёрдая внутренняя часть окружает семя и защищает его. Водный поток переносит весь плод, а не отдельный очищенный кусочек съедобной части. Попадание на берег ещё не гарантирует новый всход: нужны живой зародыш и подходящие условия. Современное распространение кокосовой пальмы нельзя объяснять исключительно океанскими течениями — люди также перевозили и выращивали её.
Разбрасывание не одинаково у всех вскрывающихся плодов. У недотроги оранжевой коробочка удерживает упругие напряжения в створках; при раскрытии створки быстро сворачиваются, и часть энергии получает семя. Оно летит от плода, а затем может попадать под действие ветра, воды или животных. Это конкретный пример, не обещание одинаковой дальности каждому семени и не правило «любой плод раскрывается от высыхания». Распространение отделено от размножения и прорастания: перенос уже образованного семени сам по себе не создаёт новый зародыш.
Сначала найдите семена и окружающий их околоплодник, затем спросите: сочный он или сухой; сколько обычно семян; раскрывается ли зрелый плод? Это независимые признаки: сухой плод может быть многосемянным и вскрывающимся, как боб, или односемянным и невскрывающимся, как семянка. Нельзя угадать тип только по размеру, цвету или сладости. Плод защищает семена и нередко помогает их расселению.
Сочный томат — ягода, вишня — костянка: различие связано с устройством околоплодника. Горох образует боб, капуста — стручок; оба сухие и многосемянные, но их строение и раскрывание различаются. Мак образует коробочку, а подсолнечник — семянку. Зерновка пшеницы выглядит как «зерно», однако ботанически это целый плод с семенем внутри.
Крылатки клёна или берёзы распространяются ветром, цепкие плоды череды прикрепляются к животным, сочные плоды могут поедаться животными и переноситься ими, а раскрывающиеся плоды рассеивают семена рядом с растением. Один способ не обязателен для всей группы: ищите конкретное приспособление и путь переноса.
Семянка подсолнечника и зерновка пшеницы сходны тем, что оба плода сухие, обычно односемянные и не вскрываются при созревании. Различие внутри: у зерновки покров семени тесно сросся со стенкой плода, у семянки они обычно не сросшиеся. Эта связь не всегда видна без подходящего разреза или увеличения, поэтому для школьного сравнения используйте проверенную схему строения, а не пытайтесь отделить покровы ногтями.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Распространение водой
Перенос плодов, семян или других расселяющихся частей потоком воды. Плавучесть и защита внутренних тканей могут помогать переносу, но плавание само по себе не доказывает жизнеспособность или последующее прорастание.
Пример: Целый плод кокосовой пальмы с волокнистым околоплодником способен плавать; заключённое в нём семя переносится вместе с плодом. Снятая в магазине наружная оболочка — не такая же модель целого плода.
- Разбрасывание семян плодом
Способ расселения, при котором быстрое изменение формы тканей раскрывающегося плода передаёт семенам механическую энергию и выбрасывает их наружу. Это не движение семян с помощью собственных мышц.
Пример: У недотроги оранжевой (Impatiens capensis) створки зрелой коробочки быстро сворачиваются внутрь и выбрасывают семена.
Важно: У этого вида энергия запасена в упругих тканях, и их состояние связано с водой и тургором. Нельзя объяснять всякое разбрасывание обязательным высыханием или одинаковой дальностью полёта.
- Плод
Орган покрытосеменного растения, образующийся главным образом из завязи цветка после оплодотворения и содержащий семя или семена. В формировании некоторых плодов участвуют и другие части цветка.
Пример: После цветения томата из завязи развивается сочный плод с семенами внутри; мясистый корень моркови, хотя тоже съедобен, плодом не является.
Важно: Не всякая съедобная часть растения ботанически является плодом; например, морковь — корнеплод.
- Околоплодник
Часть плода, которая обычно развивается из стенки завязи и окружает семена. Он бывает сочным или сухим, может защищать семена и помогать их распространению.
Пример: У персика околоплодник включает сочную мякоть и твёрдую внутреннюю часть — косточку.
- Сочный плод
Плод, у которого при созревании существенная часть окружающих семена тканей остаётся мясистой и богатой водой. У разных типов плодов эти ткани устроены по-разному; сочность не определяет число семян.
Пример: Томат с мягким околоплодником и несколькими семенами и вишня с сочной наружной частью и твёрдой косточкой — разные сочные плоды.
- Сухой плод
Плод, у которого зрелый околоплодник обычно не образует сочную мякоть. Сухие плоды бывают вскрывающимися и невскрывающимися, с одним или несколькими семенами.
Пример: Боб гороха раскрывается и выпускает семена, а сухая семянка подсолнечника обычно расселяется целиком.
- Вскрывающийся плод
Зрелый сухой плод, который открывается по определённым участкам околоплодника и освобождает семена. Способ раскрывания зависит от строения плода и вида растения.
Пример: Зрелый боб гороха может раскрыться двумя створками; коробочка мака отдаёт семена через отверстия.
- Невскрывающийся плод
Плод, который при обычном созревании сам не открывается для освобождения семени; семя распространяется вместе с плодом или позже выходит после разрушения его покровов.
Пример: У подсолнечника сухая семянка отделяется как целый плод, а не вскрывается двумя створками подобно бобу.
- Ягода
Тип сочного плода, у которого семена обычно окружены мягкими тканями околоплодника; семян чаще несколько, но число может различаться. Косточки с твёрдым внутренним слоем околоплодника, как у вишни, у настоящей ягоды нет.
Пример: Разрежьте томат: внутри мягкого околоплодника находятся семена; по этому строению томат, как и виноград, относят к ягодам в ботаническом смысле.
Важно: Бытовое слово «ягода» не совпадает с ботаническим типом плода.
- Костянка
Сочный плод, у которого внутренняя часть околоплодника твердеет и образует косточку вокруг обычно одного семени.
Пример: Вишня и персик образуют костянки; твёрдая косточка — часть околоплодника, а семя находится внутри.
- Боб
Обычно сухой многосемянный плод, развивающийся из одного плодолистика и раскрывающийся двумя створками по швам.
Пример: У зрелого гороха створки боба раскрываются по двум швам, а отдельные горошины внутри — семена. У капусты плод похож по форме, но устроен иначе: это стручок с перегородкой.
Важно: Слово «боб» не равно любому длинному сухому плоду: у капусты другой тип — стручок.
- Стручок
Тип сухого плода капустных растений, обычно образованный двумя плодолистиками и заметно более длинный, чем широкий. В типичном раскрывающемся стручке две створки отделяются от рамки, несущей семена и перегородку; у некоторых представителей семейства плод не раскрывается таким способом.
Пример: У капусты огородной зрелый стручок раскрывается двумя створками, оставляя рамку с перегородкой, вдоль которой прикреплены семена. Это другое устройство, чем у боба гороха без такой перегородки.
Важно: Плоды редьки — не подходящий образец раскрывания двумя створками: они невскрывающиеся, а у дикой редьки могут разламываться поперёк на односемянные участки. Одинаковая вытянутая форма не доказывает одинакового способа освобождения семян.
- Коробочка
Сухой обычно многосемянный плод, раскрывающийся створками, отверстиями или крышечкой в зависимости от вида.
Пример: Коробочка мака при созревании отдаёт мелкие семена через отверстия под верхушкой, тогда как коробочка тюльпана раскрывается створками: название охватывает разные способы раскрывания.
- Семянка
Обычно односемянный сухой невскрывающийся плод, у которого околоплодник не срастается с оболочкой семени. Снаружи часто виден плод целиком, а само семя остаётся внутри.
Пример: То, что в быту называют «семечкой» подсолнечника в оболочке, ботанически является плодом-семянкой; семя расположено внутри.
Важно: Одна бытовая надпись «семечка» не доказывает ботанический тип: нужно учитывать строение плода.
- Зерновка
Обычно односемянный сухой невскрывающийся плод злаковых растений, у которого околоплодник тесно срастается с оболочкой семени. Поэтому в обычном зерне их трудно разделить при осмотре.
Пример: Пшеничное зерно — целая зерновка с плодовой стенкой и семенем внутри, а не отдельное свободное семя вроде горошины.
Важно: Зерновка и семянка различаются связью покровов, а не только формой, размером или способом употребления в пищу.
Пример по шагам
Ученик назвал горошину плодом, а весь боб гороха — семенем. Где ошибка?
- Вскройте зрелый плод и найдите несколько отдельных горошин.
- Каждая горошина — семя с зародышем и покровами.
- Окружающие створки происходят из завязи цветка; вместе с семенами они образуют плод типа боб, а не стручок в ботаническом смысле.
Вывод: Плод гороха — боб, а горошины внутри него — семена.
Практическая работа
Определяем типы плодов по признакам
- Получите безопасные учебные образцы или качественные изображения с разрезами томата, вишни, гороха, мака, подсолнечника и пшеницы.
- Для каждого запишите: сухой или сочный околоплодник, видимое число семян, есть ли раскрывание и твёрдая внутренняя часть.
- Примените таблицу признаков и отдельно отметьте случаи, когда одного внешнего вида недостаточно для определения.
Что можно заключить: Определение типа плода опирается на несколько признаков; бытовое название продукта не заменяет строение.
Безопасность: Не вскрывайте косточки зубами, не ешьте учебные образцы, особенно обработанные или неизвестные; разрезы делает учитель.
Практическая работа
Две карточки расселения: перенос водой и выброс из плода
- Карточка А: целый плод кокосовой пальмы имеет толстую волокнистую наружную часть, воздушные пространства и твёрдый внутренний слой вокруг семени; плод держится на воде и переносится течением. Карточка Б: зрелая коробочка недотроги оранжевой содержит семена; её упругие створки быстро сворачиваются при раскрытии, семена оказываются вне плода. Эти авторские краткие описания основаны на научных источниках, указанных ниже.
- Для каждой карточки постройте схему «строение → действие → что переносится → что требуется для нового растения». Укажите, в А переносится семя отдельно или вместе с плодом; в Б что сообщает семени начальное движение.
- Оцените три вывода: «плавающий плод обязательно прорастёт»; «семя недотроги самостоятельно бежит»; «все коробочки разбрасывают семена одинаково». Для каждого найдите, какой дополнительный вывод не следует из карточек.
Что можно заключить: А: волокнистый околоплодник и воздушные пространства → плавучесть → течение переносит плод вместе с семенем. Б: упругие створки → быстрое сворачивание → семена выбрасываются из коробочки. Для всхода в обоих случаях нужны живой зародыш и подходящие условия; карта не проверяет их автоматически. Семя не имеет собственного механизма бега; свойства одного вида не задают механизм и дальность всех коробочек.
Безопасность: Не выпускайте учебные семена в водоёмы и не расселяйте недотрогу. Выполнение полностью по готовым текстам и схеме; неизвестные растения не трогайте и не ешьте.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.
- ФРП ООО «Биология», базовый уровень, 5–9 классы
- AoB PLANTS: плавучесть плода и расселение кокосовой пальмы
- Journal of Experimental Botany: механика выброса семян Impatiens capensis
- OpenStax Biology 2e: сочные и сухие плоды
- Botany in Hawaii: семянка и зерновка
- Flora of North America: раскрывающиеся стручки рода Brassica
- Flora of North America: невскрывающиеся плоды рода Raphanus