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谈谈生物学意义的种子

已有 457 次阅读 2021-1-18 08:07 |个人分类:生态科普|系统分类:科研笔记

谈谈生物学意义的种子

蒋高明

 

生物学意义上的种子,指的是高等植物的繁殖器官。从裸子植物开始,植物界开始利用种子繁殖后代,之前的植物(苔藓植物之前为低等植物)大多用粉芽、芽孢或孢子繁殖。日常生活中,我们看到的大部分植物都是种子植物,以裸子植物和被子植物为主,它们的特点就是用种子传播后代。人类赖以为生的作物,大部分为高等植物中的被子植物,包括双子叶植物和单子叶植物,大豆、棉花、油菜等属双子叶植物,而水稻、小麦、玉米、高粱、小米等为单子叶植物。

种子是裸子植物被子植物特有的繁殖体,它由胚珠经过传粉受精形成。种子一般由种皮、胚和胚乳三部分组成,有的植物成熟的种子只有种皮两部分。种子的形成,使幼小的孢子体胚珠得到母体的保护,并像哺乳动物的胎儿那样得到充足的养料。种子还发育有种适于传播或抵抗不良条件的结构,为植物的种族延续创造了良好的条件。所以,在植物系统发育过程中,种子植物能够很快代替蕨类植物取得优势地位。

种子与人类生活关系密切,除日常生活必需的粮、油、外,一些药用(如杏仁)、调味(如胡椒)、饮料(如咖啡、可可)都来自种子。大树花草都是由种子繁殖而来。许多种子都能食用,是餐桌上的美味佳肴,其中小麦、水稻、玉米、小米、高粱等等禾本科谷物,贡献了人类餐桌上的大部分主力。

种子的重量差异很大,一个带着内果皮的椰子种子,可以达几公斤重,而药用植物马齿苋种子的千粒重只有0.13克,寄生的高等植物列当种子更小,千粒重仅在0.0029-0.0049克之间。

椰子的种子很大,每株结实数量有限,由于种子极易萌发,种子内又富含液体胚乳,营养充足,这样就可得到重点保证。而那些体积极小的种子,则以多取胜,虽然它们只有占总数很少的种子能够萌发,但仍可产生大量后代。许多一年生杂草植物,就是以这种方式进行大量繁殖的。古人观察的所谓野火烧不尽,春风吹又生,就是指地下埋藏着的种子依然有很强的萌发能力,即使地上部过火后,它们的后代也依然能够留下来。

种子具有超强的保存能力,在厌氧环境下可沉睡千年还具有萌发能力。1953年,中国科学院植物研究所古植物研究室徐仁研究员,在野外考察时发现了位于辽宁省大连市普湾新区(普兰店东五里处)的泥炭土层中的古莲子,该莲子埋藏于北宋(公元1014),距发现时间939年,距今1001年,可谓“千年莲子”,后经研究发现其依然具有生命活力。起初科学家仅仅得到5粒古莲子,经在实验室内进行了一系列处理,然后栽入花盆中,发现了其惊人的萌发效果,在潮湿的水土条件下,过了几天便都长出了幼小的荷叶。这是人类发现了植物种子保存最长时间且有生命活力的最长记录。“千年古莲”绽蕾开花,五粒种子出现了三种颜色,二白,二粉红,一紫红,花瓣与现代的莲荷高度相似。

传统农学意义上的种子,在人类历史长河中,都是能够作为种子留下来的,且通过优中选优,不断将好的优良性状遗传下去。直到工业革命以后,资本导致的专业分工才使得种子由专业公司生产和销售,其中杂交种子和转基因种子出现以后,农民不能留种了,造成了大量遗传多样性丧失。

在生产应用中,还有一些植物的特殊器官也能够繁殖后代,但它们已不是种子,如农民所说的大蒜种,其实是大蒜的鳞茎;土豆种其实是马铃薯的块茎;红薯种是红薯的根茎;藕种则是莲藕的地下根状茎;山药种实际上山药的珠芽。农业生产上的种子,不仅包括植物学种子,还包括植物可用作繁殖的器官和人造种子。这些都是人类掌握了植物繁殖习性后的发明和应用,但已离开了种子的本意。






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1 杨卫东

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