Κεφάλαιο 8

Η δοµή και η λειτουργείτου σπέρµατος

Σπέρµατα - καρποί

• Αποτελούν την κύρια πηγή τροφήςανθρώπων και ζώων

• Έχουν µεγάλη οικονοµική - κοινωνικήσηµασία

• Η εξέλιξη του πολιτισµού στηρίχθηκε σεµεγάλο βαθµό στην καλλιέργεια τωνδηµητριακών και στην κατανάλωση τωνσπερµάτων τους.

Τι είναι καρπός και τι σπέρµα;

• Το σπέρµα είναι µία πολυκύτταρη δοµή µε τηνοποία διασπείρονται τα ανθόφυτα. Προέρχεταιαπό τη γονιµοποίηση του ωοκυττάρου και τηνεξέλιξη της σπερµατικής βλάστης. Αποτελείταιαπό το έµβρυο, τις αποθησαυριστικές ουσίεςκαι τα περιβλήµατα που είναι προστατευτικάστρώµατα που περιέχουν και λιγνίνη.

• Ο καρπός προέρχεται από το µετασχηµατισµότης ωοθήκης ή τµηµάτων της µετά τηγονιµοποίηση, και αποτελεί µια βοηθητική δοµήτου κύκλου ζωής των Ανθοφύτων.

Τοµή χέδρωπα φασολιού (σπέρµα– καρπός)

Τα σπέρµατα είναι τα όργανα διασποράς των ειδών. Το µέγεθος και η µορφολογίατους διαφέρει µεταξύ των φυτικών ειδών. Σπέρµατα:σακχαρότευτλο (1), µαυροµάτικο φασόλι (2), βλήτο (3), Carthamus sp. (4), δύο διαφορετικές ποικιλίεςµαρουλιού (5,6), παπαρούνα (7), φακή (8), ρετσινολαδιά (9) και φασόλι (10)

Λειτουργείες των σπερµάτων• Το σπέρµα είναι η δοµή η οποία εξασφαλίζει:

– (α), την επιβίωση των φυτών σε δυσµενείς για τη βλάστησησυνθήκες, ακόµα και για παρατεταµένες χρονικές περιόδους

– (β), τη διασπορά του είδους και, – (γ) τα απαραίτητα αποθέµατα για τη θρέψη του αρτιβλάστου.

• Ο καρπός συµβάλλει:

– (α) στην προστασία των αναπτυσσόµενων σπερµάτων– (β) στη διευκόλυνση της απελευθέρωσης των ώριµωνσπερµάτων και,

– (γ) στη διασπορά των ώριµων σπερµάτων.

Η µορφολογία του σπέρµατος είναιχαρακτηριστική του κάθε φυτικού είδους.

Τα σπέρµατα είναι τα όργανα διασποράς των ειδών. Το µέγεθος και η µορφολογίατους διαφέρει µεταξύ των φυτικών ειδών. Σπέρµατα:σακχαρότευτλο (1), µαυροµάτικο φασόλι (2), βλήτο (3), Carthamus sp. (4), δύο διαφορετικές ποικιλίεςµαρουλιού (5,6), παπαρούνα (7), φακή (8), ρετσινολαδιά (9) και φασόλι (10)

Τα µέρη των σπερµάτων• Το ώριµο σπέρµα αποτελείται από:

– το έµβρυο,• εµβρυακός βλαστός (κολεόπτιλο στα µονοκότυλα)• ριζίδιο (κολεόριζο στα µονοκότυλα)

– µία ή δύο κοτυληδόνες, • έχουν αποθηκευτικό ρόλο

– το ενδοσπέρµιο και• έχει αποθηκευτικό ρόλο

– τα περιβλήµατα• έχουν προστατευτικό ρόλο

Τα µέρη των σπερµάτων

Μορφολογία σπέρµατος αντιπροσωπευτικού δικότυλουδικότυλου φυτού. Α. Τοσπέρµα του φασολιού (Phaseolus vulgaris) στο οποίο διακρίνονται τοέµβρυο, οι κοτυληδόνες, και τα περιβλήµατα του σπέρµατος. Β. Το έµβρυοτου φασολιού. Το ενδοσπέρµιο έχει εκφυλιστεί κατά τη διάρκειασχηµατισµού του εµβρύου και των κοτυληδόνων.

Α. Επιµήκης τοµή σπέρµατος ενός αντιπροσωπευτικού µονοκότυλουµονοκότυλουφυτού, του καλαµποκιού (Zea mays). Β. Λεπτοµέρεια των εξωτερικώνστρώσεων.

Μικροφωτογραφία µε τοΗΜΣ του εσωτερικού τηςκοτυληδόνας τουφασολιού.

Υποµικροσκοπική δοµήκυττάρου σπέρµατος λιναριούµε το ΗΜ∆. Φαίνονται πυκνάτοποθετηµένα τα διάφορααποθηκευτικά σωµάτια. Τοσπέρµα του λιναριού είναιιδιαίτερα πλούσιο σε λιπίδιακαι πρωτεΐνες ενώ το άµυλοείναι πολύ περιορισµένο.

Η βλάστηση ή φύτρωση τωνσπερµάτων

• Γίνεται όταν υπάρχουν οι προϋποθέσεις:– το σπέρµα να είναι ώριµο– ευνοϊκές συνθήκες θερµοκρασίας– ευνοϊκή θερµοκρασία– σωστή θερµοκρασία– σωστή συγκέντρωση οξυγόνου– σωστός φωτισµός

Βλαστκότητα των σπερµάτων

• είναι το ποσοστό των σπερµάτων πουβλαστάνουν σε σχέση µε αυτά πουσπάρθηκαν

Η υπόγεια βλάστηση

Η υπέργεια βλάστηση

Ο λήθαργος των σπερµάτων

• Ορισµένα σπέρµατα, παρόλο ότι είναιζωντανά, δεν βλαστάνουν έστω και αντοποθετηθούν σε συνθήκες οι οποίεςθεωρούνται ευνοϊκές για τη βλάστησήτους.

• Το φαινόµενο αυτό ονοµάζεται λήθαργοςτων σπερµάτων και είναι σύνηθες σεφυτά εύκρατων κυρίως περιοχών.

Πλεονεκτήµατα που προσδίδει ο λήθαργοςστα σπέρµατα

• Εξασφαλίζει τη βλάστηση µόνο όταν οι συνθήκεςείναι ευνοϊκές.

• Παρέχει τον απαραίτητο χρόνο για επιτυχήδιασπορά των σπερµάτων.

• Αυξάνει την πιθανότητα επιβίωσης τωνσπερµάτων τα οποία διασπείρονται ταυτόχρονα.

• Αποτρέπει τη βλάστηση των παραγόµενωνσπερµάτων πλησίον του µητρικού φυτού ή πρινακόµη απελευθερωθούν από αυτό.

Σε τι οφείλεται ο λήθαργος• 1. ενδογενείς παράγοντες

– ανωριµότητα του εµβρύου (ορχεοειδή). – αδιαπερατότητα των περιβληµάτων από το νερόή τα αέρια της αναπνοής.

– παρουσία παρεµποδιστών βλάστησης.

Η εαρινοποίηση• Χαρακτηριστικό παράδειγµα παρεµποδιστή βλάστησηςαποτελεί το αµπσισικό οξύ.

• Τα σπέρµατα στα οποία συσσωρεύονται παρεµποδιστέςβλάστησης δεν βλαστάνουν αµέσως µε τη φυσιολογικήωρίµανση του σπέρµατος, αλλά µόνο µετά τηναποµάκρυνση του παρεµποδιστή.

• Η αποµάκρυσνση του παρεµποδιστή επιτυγχάνεται µετάαπό παραµονή των διαβρεγµένων σπερµάτων για ένασυγκεκριµένο χρονικό διάστηµα (λχ µία εβδοµάδα), σεχαµηλές θερµοκρασίες. Το φαινόµενο αυτό ονοµάζεταιεαρινοποίηση.

• 2. Εξωγενείς παράγοντες

– ακατάλληλος φωτισµός– µια χρονική περίοδος χαµηλών θερµοκρασιών

(εαρινοποίηση).– παραµονή σε υπερβολικά υγρό περιβάλλον– ύπαρξη παρεµποδιστών βλάστηση στοέδαφος, αλληλοπάθεια – αυτοαλληλοπάθεια.

Η διασπορά των σπερµάτων

• µε τον άνεµο• µε το νερό• µε τα ζώα

Το βαµβάκι Gossypium hirsutum

Conium sp.

Carthamus sp.

του αλοφύτου Cacile maritimaφέρει δύο τµήµατα, το κάθε ένααπό τα οποία διαθέτει από ένασπέρµα

Ταξινόµηση των καρπών και χαρακτηριστικοίεκπρόσωποι.

Ταξινόµηση καρπών Φυτικά είδη που απαντούν

Χέδρωπας Ψυχανθή

Κάψα Τριανταφυλλιά, παπαρούνα

Αχαίνιο Αγράµπελη, µαρούλι, ηλίανθος

ΚάρυοΚαρύοψη

Φουντουκιά, Οξιά, Καρυδιά, Βαλανιδιά

Σαµάρα Φτελιά

∆ρύπη Ελιά, Κερασιά, Ροδακινιά, Βερικοκιά, ∆αµασκηνιά

Ράγα Τοµατιά, Πιπεριά, Σταφύλι. Οι ράγεςτων εσπεριδοειδων ονοµάζονταιεσπερίδια.

ΚαρποίΓιγαρτοκάρπων(πόµη)

Αχλαδιά , Μηλιά, Κυδωνιά

ΑθροιστικοίΠροέρχονται από ένα άνθοςµε πολλούς ύπερους

Σαρκώδεις Μουριά

ΣύνθετοιΠροέρχονται από πολλά άνθηµε ένα ύπερο το καθένα.

Σαρκώδεις Συκιά

Σαρκώδεις

Αδιάρρηκτοι

∆ιαρρηκτοίΞηροίΑπλοί καρποίΠροέρχονται από ένα ύπερο