Még az iskolában a botanika (6. osztály) során a mag felépítése meglehetősen egyszerű és emlékezetes téma volt. Valójában a növénynek ez a generatív szerve egy hosszú evolúciós folyamat eredményeként jött létre, és összetett és egyedi szerkezettel rendelkezik. Cikkünkben megvizsgáljuk szerkezeti részeinek sajátosságait, a kétszikű mag felépítését, és meghatározzuk a növényi magvak biológiai szerepét is.
A mag megjelenése az evolúció folyamatában
A növények nem mindig voltak képesek magot képezni. Ismeretes, hogy az élet a vízben keletkezett, és az algák voltak az első növények. Primitív felépítésűek, vegetatívan - a tallus egyes részeivel és speciális mozgékony sejtek segítségével - zoospórák szaporodtak. Az orrszarvúak szálltak le először a szárazföldre. Leendő utódaikhoz hasonlóan a magasabb spórás növények spórák segítségével szaporodnak. De vízre volt szükség e speciális sejtek fejlődéséhez. Ezért a környezeti feltételek megváltozásával a számuk is csökkent.
A következő evolúciós lépés a mag megjelenése volt. Ez óriási előrelépés volt számos faj alkalmazkodása és elterjedése szempontjábólnövények. A mag külső és belső szerkezete határozza meg az embrió megbízható védelmét, amelyet víz- és tápanyagellátás vesz körül. Ez azt jelenti, hogy növelik a bolygó flórájának életképességét és fajdiverzitását.
Magképződési folyamat
Vegyük ezt a folyamatot egy növénycsoport példáján, amely domináns a modern világban. Ezek az Angiosperms osztály képviselői. Mindegyik virágot alkot - a legfontosabb generatív szervet. Bibéjében van a tojás, a porzóporok pedig spermiumot tartalmaznak. A beporzási folyamat után, i.e. a pollen átvitele a porzóportól a bibe stigmájához, a spermiumok a csíracső mentén a porzó petefészkébe mozognak, ahol megtörténik az ivarsejtek fúziójának folyamata - megtermékenyítés. Ennek eredményeként embrió képződik. Amikor a második spermium egyesül a központi csírasejttel, tartalék tápanyag képződik. Endospermiumnak is nevezik. A mag szerkezetét erős külső héj teszi teljessé. Egy ilyen szerkezet az alapja a leendő növényi szervezet fejlődésének.
A magok külső szerkezete
Amint már említettük, a mag külsejét héj borítja. Elég sűrű ahhoz, hogy megvédje az embriót a mechanikai sérülésektől, a hőmérséklet-változásoktól és a káros mikroorganizmusok behatolásától. A magvak színe azonban nagyon változó: a feketétől az élénkvörösig. A magnak ez a szerkezete könnyen megmagyarázható. Egyes növényekben a szín álcázásként szolgál. Például, hogy a madarak ne lássák őket a talajban az ültetés után. Más növények viszontalkalmazkodott a magvak különféle állatok általi szétszórásához. Az emésztetlen élelmiszer-maradványokkal együtt messze az anyanövény élőhelyén kívülre választják ki azokat.
A mag belső szerkezete
Minden mag fő része a csíra. Ez a jövő szervezete. Ezért ugyanazokból a részekből áll, mint egy felnőtt növény. Ezek a csíragyökér, a szár, a levél és a rügy. A különböző növények magjának szerkezete jelentősen eltérhet. Legtöbbjüknél tartalék tápanyagok halmozódnak fel az endospermiumban. Ez egy héj, amely körülveszi az embriót, védi és táplálja azt az egyedfejlődés teljes időszakában. De vannak esetek, amikor a mag érési és csírázási folyamata során teljesen felemészti az endospermium anyagait. Ezután főleg az embrió húsos részeiben halmozódnak fel. Ezeket szikleveleknek nevezik. Ilyen szerkezet jellemző például a sütőtökre vagy a babra. De a pásztortáskában az anyagellátás az embrionális gyökér szövetében összpontosul. A különféle szisztematikus növénycsoportok magjai is különböznek.
A gymnosperms magjainak jellemzői
E szervezetcsoport magjának külső és belső szerkezetére az a jellemző, hogy az embrió kialakulásának és fejlődésének folyamata a maghéj felületén megy végbe. A gymnospermek magjai a fő részeken kívül pterygoid hártyás kinövéssel rendelkeznek. Segít e növények magjainak elterjedésében a szél segítségével.
Továbbiaka gymnosperm magvak egyik jellemzője a képződésük időtartama. Négy hónaptól három évig tart, hogy életképessé váljanak. A magok érésének folyamata tobozokban megy végbe. Egyáltalán nem gyümölcs. Ezek a menekülés speciális módosításai. Egyes tűlevelű magvak tobozban akár évtizedekig is tárolhatók. Ez idő alatt megőrzik életképességüket. Ahhoz, hogy a magvak a földbe hulljanak, a kúp pikkelyei maguktól kinyílnak. Felkapja őket a szél, és néha jelentős távolságokra is elviszi őket. Ha a tobozok puhák, külsőleg diófélékre emlékeztetnek, akkor nem maguk nyílnak ki, hanem madarak segítségével. Különösen szeretek magvakkal, különféle szajkókkal lakmározni. Ez is hozzájárul a Gymnosperms osztály képviselőinek letelepítéséhez.
Ennek a szisztematikus egységnek már a neve is azt jelzi, hogy a leendő növény embriója rosszul védett. Valójában az endospermium jelenléte csak a mag fejlődését garantálja. De sok növény kúpja kedvezőtlen fejlődési körülmények között nyílik meg. A talaj felszínére kerülve a magok alacsony hőmérsékletnek és nedvességhiánynak vannak kitéve, így nem mindegyik csírázik ki és nem ad új növényt.
A virágos növényi magvak jellemzői
A gymnospermekhez képest a Virágzási osztály képviselői számos jelentős előnnyel rendelkeznek. Magjaik képződése a virágok petefészkében történik. Ez a bibe legkiterjedtebb része, és ez adja a termést. Ennek eredményeként a magok bennük fejlődnek. Három réteg termőhártyával körbe vannak kerítve, amelyek tulajdonságaikban különböznek ésfunkciókat. Tekintsük a szerkezetüket egy szilvahéj példáján. A külső bőrréteg véd a mechanikai sérülésektől, biztosítva az integritást. A közepes lédús és húsos. Táplálja és ellátja az embriót a szükséges nedvességgel. A belső elcsontosodott réteg további védelmet jelent. Ennek eredményeként a magok minden szükséges feltétellel rendelkeznek a fejlődéshez és a csírázáshoz, még kedvezőtlen körülmények között is.
Egyszikű magok
Az egyszikű mag szerkezetét nagyon könnyű meghatározni. Embriójuk csak egy sziklevélből áll. Ezeket a részeket csírarétegeknek is nevezik. A Gabona, Hagyma és Liliom családba tartozó valamennyi növény egyszikű. Ha a kukorica vagy a búza magját kicsíráztatja, hamarosan minden szemből egy-egy levélke képződik a talaj felszínén. Ez a sziklevelek. Próbáltál már egy rizsszemet több részre osztani? Ez természetesen lehetetlen. Ennek az az oka, hogy embrióját egyetlen sziklevél alkotja.
Dico Seeds
A Rosaceae, Solanaceae, Asteraceae, hüvelyesek, káposztafélék és sok más család magjai szerkezetükben némileg eltérőek. Már a név alapján is könnyen sejthető, hogy embriójuk két sziklevélből áll. Ez a fő szisztematikus jellemző. A kétszikű növények magjának szerkezete szabad szemmel is jól látható. Például egy napraforgómag könnyen két egyenlő részre osztható. Ez az embriójának sziklevele. A kétszikű mag felépítése a fiatal palántákról is látható. Próbálja meg otthon csíráztatni a közönséges bab magját. És látni fogsz, hogy két karva jelenik meg a föld felett.
A vetőmag csírázásának feltételei
A kétszikű növények magjainak szerkezete, valamint a vadon élő állatok birodalmának más szisztematikus egységeinek szerkezete meghatározza az embrió fejlődéséhez szükséges összes anyag jelenlétét. De más feltételek szükségesek a csírázáshoz. Mindegyik növény esetében teljesen más. Először is, ez egy bizonyos levegő hőmérséklet. A melegkedvelő növényeknél ez +10 Celsius-fok. De az őszi búza már + 1-nél elkezd fejlődni. Vízre is szükség van. Ennek köszönhetően a gabona megduzzad, ami felgyorsítja a légzési és anyagcsere folyamatokat. A tápanyagok olyan formává alakulnak, amelyben a magzat fel tudja venni őket. A levegő jelenléte és a megfelelő napfény további két feltétele a mag csírázásának és az egész növény fejlődésének, mivel ezek nélkül a fotoszintézis lehetetlen.
Magok és gyümölcsök
Minden gyümölcs tartalmaz magokat. A magasabb rendű növények magjainak szerkezete szinte azonos. De a gyümölcsök változatosabbak. Ossza ki a száraz és lédús gyümölcsöket. Különböznek a mag körül elhelyezkedő rétegek szerkezetében. Pozsgásban a maghéj egyik rétege szükségszerűen húsos. Szilva, barack, alma, málna, eper… Ezeket a finomságokat pont azért szereti mindenki, mert szaftosak és édesek. A szárított gyümölcsökben a maghéj bőrszerű vagy csontos. Rétegei általában eggyé olvadnak,megbízhatóan védi a benne lévő magokat. Egy doboz mák, egy hüvely mustár, egy búzaszem pont ilyen szerkezetű.
A magok biológiai szerepe
A bolygó legtöbb növénye magokat használ szaporodásra. A modern növények magjainak szerkezete hosszú evolúció eredménye. Ezek a generatív szervek tartalmazzák az embriót és olyan anyagokat, amelyek kedvezőtlen körülmények között is biztosítják növekedését és fejlődését. A magvak alkalmazkodnak a terjedéshez, ami növeli túlélési és megtelepedési esélyüket.
Tehát a vetőmag a megtermékenyítési folyamat eredménye. Ez egy embrióból, tartalék anyagokból és védőhéjból álló szerkezet. Minden eleme ellát bizonyos funkciókat, aminek köszönhetően a magnövények csoportja domináns pozícióba került a bolygón.
