Samen

A Samen ist ein embryonal Pflanze in a eingeschlossen Schützende äußere Abdeckungzusammen mit einer Lebensmittelreserve. Die Bildung des Samens ist Teil des Prozesses von Reproduktion In Samenpflanzen die Spermatophyten, einschließlich der Gymnosperm und Angiosperm Pflanzen.

Samen sind das Produkt der gereiften Samenanlage, nach dem Embryo -Sack ist befruchtet durch Sperma aus Pollen, bilden a Zygote. Das Embryo innerhalb eines Samens entwickelt sich aus dem Zygoteund wächst innerhalb der Mutterpflanze zu einer bestimmten Größe, bevor das Wachstum gestoppt wird. Der Samenschicht entsteht aus dem Integumente des Ovule.

Samen waren eine wichtige Entwicklung bei der Reproduktion und zum Erfolg von Pflanzenpflanzen im Verhältnis zu primitiveren Pflanzen wie z. Farne, Moose und Leberkraut, die keine Samen haben und wasserabhängige Mittel verwenden, um sich zu verbreiten. Samenpflanzen dominieren jetzt biologisch Nischen an Land, von Wälder zu Grasland Sowohl in heißer als auch kalt Klima.

Der Begriff "Samen" hat auch eine allgemeine Bedeutung, die das oben genannte - alles, was sein kann gesät, z.B. "Samen" Kartoffeln, "Samen" von Mais oder Sonnenblumenkerne". Im Falle des Sonnenblume und Mais "Samen", was gesät wird, ist der Samen, der in einer Hülle eingeschlossen ist oder Schale, während die Kartoffel a ist Knolle.

In dem blühende Plfanzen, der Eierstock reift zu a Obst das enthält den Samen und dient dazu, ihn zu verbreiten. Viele Strukturen, die üblicherweise als "Samen" bezeichnet werden, sind tatsächlich trockene Früchte. Sonnenblumensamen werden manchmal kommerziell verkauft, während sie immer noch in der harten Mauer der Früchte eingeschlossen werden, die aufgeteilt werden müssen, um den Samen zu erreichen. Verschiedene Gruppen von Pflanzen haben andere Modifikationen, die sogenannten Steinfrüchte (so wie die Pfirsich) haben eine gehärtete Fruchtschicht (die Endokarp) verschmolzen und umgeben den tatsächlichen Samen. Nüsse sind die einsamen, hartschütteten Früchte einiger Pflanzen mit einem entschlüsselt Samen wie ein Eichel oder Haselnuss.

Geschichte

Die ersten Landanlagen haben sich vor rund 468 Millionen Jahren entwickelt,^[1] Sie reproduzierten mit Sporen. Die ältesten Samenlagerpflanzen waren Gymnospermen, die keine Eierstöcke hatten, um die Samen zu enthalten, die irgendwann im späten Zeitpunkt entstanden sind Devonian Periode (vor 416 Millionen bis 358 Millionen Jahren)^[2] Aus diesen frühen Gymnospermen entwickelten sich Samenfarne während der Kohlenstoff Periode (vor 359 bis 299 Millionen Jahren); Sie hatten Eizellen, die in einer Cupule getragen wurden,^[3] Dies waren Gruppen von Zweigen, die wahrscheinlich zum Schutz des sich entwickelnden Samens verwendet wurden.^[4]

Saatgutproduktion

Samen werden in mehreren verwandten Gruppen von Pflanzen produziert, und ihre Produktionsart unterscheidet die Angiospermen ("geschlossene Samen") aus dem Gymnospermen ("nackte Samen"). Angiospermsamen werden in einer harten oder fleischigen Struktur genannt Obst Das schließt die Samen zum Schutz ein, um ein gesundes Wachstum zu sichern. Einige Früchte haben Schichten von hartem und fleischigem Material. In Gymnospermen entsteht keine spezielle Struktur, um die Samen einzuschließen, die ihre Entwicklung auf den Zapfenblättern beginnen. Die Samen werden jedoch von der bedeckt Kegel Skalen, wie sie sich bei einigen Arten von Arten entwickeln Nadelbaum.

Die Saatgutproduktion in natürlichen Pflanzenpopulationen variiert von Jahr zu Jahr als Reaktion auf Wettervariablen, Insekten und Krankheiten sowie interne Zyklen in den Pflanzen selbst. Über einen Zeitraum von 20 Jahren beispielsweise Wälder aus Loblolly Pine und Shortleaf Pine produziert von 0 auf fast 5,5 Millionen Schallkiefernsamen pro Hektar.^[5] In diesem Zeitraum gab es sechs Stoßfänger, fünf Arme und neun gute Samenkulturen, wenn sie auf die Produktion von angemessener Bewertung bewertet wurden Sämlinge Für natürliche Waldreproduktion.

Entwicklung

Angiosperm (Blütenpflanzen) Samen bestehen aus drei genetisch unterschiedlichen Bestandteilen: (1) Der aus der Zygote gebildete Embryo, (2) der Endosperm, das normalerweise triploid ist, (3) die Samenschicht aus dem aus dem mütterlichen Gewebe des Eiers abgeleiteten Gewebes. In Angiospermen beginnt der Prozess der Samenentwicklung mit Doppeldüngung, die die Fusion von zwei männlichen Gameten mit der Eierzelle und der zentralen Zelle beinhaltet, um die primäre zu bilden Endosperm und die Zygote. Gleich nach der Befruchtung ist die Zygote größtenteils inaktiv, aber der primäre Endosperm teilt sich schnell, um das Endospermgewebe zu bilden. Dieses Gewebe wird zu dem Essen, das die junge Pflanze konsumieren wird, bis sich die Wurzeln danach entwickelt haben Keimung.

Samenanlage

Nach der Befruchtung die Eizellen sich in die Samen entwickeln. Der Eier besteht aus einer Reihe von Komponenten:

• Das Funktion (funiculus, funiculi) oder Samenstiel, der die Eizelle an der befestigt Plazenta und daher Eierstock oder Obstwand an der Perikarp.
• Das Nukellus, der Rest der Megasporangium und Hauptregion der Ovule, in der sich der Megagametophyten entwickelt.
• Das micropyle, eine kleine Pore oder Öffnung in der Spitze des Integuments des Ovuls, in dem das Pollenröhrchen normalerweise während des Düngungsprozesses eintritt.
• Das Chalaza, die Basis des Ovuls gegenüber dem Mikropyle, wo Integument und Nucellus zusammengefügt werden.^[6]

Die Form der Eizellen, wenn sie sich entwickeln, wirkt sich häufig auf die endgültige Form der Samen aus. Pflanzen produzieren im Allgemeinen Eizellen von vier Formen: Die häufigste Form wird genannt anatropousmit einer gekrümmten Form. Orthotrop Eizellen sind gerade mit allen Teilen des Eizellen, die in einer langen Reihe aufgeräumt sind und einen vorgelegten Samen erzeugen. Campylotropous Eizellen haben einen gekrümmten Megagametophyten, der dem Samen oft eine enge "C" -Form verleiht. Die letzte Eierform wird genannt Amphitrop, wo der Eize teilweise umgedreht ist und auf seinem Stiel 90 Grad zurückgedreht (das Funikulus oder funiculus).

In der Mehrheit der Blütenpflanzen ist die erste Division der Zygote in Bezug auf die lange Achse transverse ausgerichtet, und dies legt die Polarität des Embryos fest. Der obere oder Chalazalpol wird zum Hauptwachstumsbereich des Embryos, während der untere oder Mikropylark Pole erzeugt den Stiel-ähnlichen Suspensor, der sich an der Mikropropyle befindet. Der Suspensor nimmt Nährstoffe aus dem Endosperm ab, die während des Wachstums des Embryos verwendet werden.^[7]

Embryo

Die Hauptkomponenten des Embryos sind:

• Das Keimblätter, die Samenblätter, an die embryonale Achse befestigt. Es kann einen geben (Monokotyledonen), oder zwei (Dicotyledonen). Die Keimblätter sind auch die Nährstoffquelle in den nicht-endospermischen Dicotyledonen. In diesem Fall ersetzen sie den Endosperm und sind dick und ledig. In endospermischen Samen sind die Keimblätter dünn und papiert. Dicotyledonen haben den Anhang gegeneinander auf der Achse.
• Das Epikotyl, die embryonale Achse über dem Punkt der Bindung der Keimblätter.
• Das Plumula, die Spitze des Epikotyls und hat ein federartiges Aussehen aufgrund der Anwesenheit von jungen Blattprimordien am Spitze und wird zum Dreh nach der Keimung.
• Das Hypokotyl, Die embryonale Achse unterhalb des Bindungspunkts der Keimblätter, die das Epikotyl und das Radikel verbinden, ist die Stamm-Wurzel-Übergangszone.
• Das RadikelnDie Basalspitze des Hypokotyls wächst in die primäre Wurzel.

Monocotyledon -Pflanzen haben zwei zusätzliche Strukturen in Form von Scheiden. Das Plumulat ist mit a bedeckt Coleoptile Das bildet das erste Blatt, während das Radikel mit a bedeckt ist Coleorhiza das verbindet sich mit der primären Wurzel und zufällig Wurzeln bilden die Seiten. Hier ist das Hypokotyl eine rudimentäre Achse zwischen Radikel und Plumula. Die Samen des Mais sind mit diesen Strukturen konstruiert; Perikarp, Scutellum (einzelnes großes Keimblätter), das Nährstoffe aus Endosperm, Pflaumulus, Radikeln, Coleoptil und Coleorhiza absorbiert-diese letzten beiden Strukturen sind hülsenartig und beitragen das Pflaumulus und das Radikeln und fungieren als Schutzabdeckung.

Samenschale

Die Reifung Samenanlage unterliegt markierte Veränderungen in der Integumente, im Allgemeinen eine Reduzierung und Desorganisation, aber gelegentlich eine Verdickung. Die Samenschicht bildet sich aus den beiden Integumenten oder äußeren Zellenschichten der Eizelle, die aus dem Gewebe aus der Mutterpflanze stammen, das innere Integument bildet die Tegmen und die äußere bildet die Testa. (Die Samenschichten einiger Monokotyledon -Pflanzen wie der Gräser sind keine unterschiedlichen Strukturen, sondern werden mit der Fruchtwand geschmolzen, um a zu bilden Perikarp.) Die Testae von Monocots und Dicots sind oft mit Mustern und strukturierten Markierungen gekennzeichnet oder haben Flügel oder Haarbüschel. Wenn sich die Samenschicht aus nur einer Schicht bildet, wird sie auch als Testa bezeichnet, obwohl nicht alle dieser Testae sind homolog von einer Art zur nächsten. Die Funiculus -Abszisse (Ablagerung an fester Punkt - Abszissionszone), die Narbe bildet eine ovale Depression, die Hilum. Anatropous Ovules haben einen Teil des Funiculus, der adnat (mit der Samenschicht verschmolzen) und einen Längsgrattenkamm bildet, oder Raphedirekt über dem Hilum. In bitegmischen Ovules (z. Gossypium Hier beschrieben) sowohl innere als auch äußere Integumente tragen zur Samenschichtbildung bei. Mit fortgesetzter Reifung vergrößern sich die Zellen im äußeren Integument. Während die innere Epidermis eine einzige Schicht bleiben kann, kann sie auch zwei bis drei Schichten erzeugen und Stärke ansammeln und als farblose Schicht bezeichnet. Im Gegensatz dazu wird die äußere Epidermis grenzhaltig. Das innere Integument kann aus acht bis fünfzehn Schichten bestehen. (Kozlowski 1972)

Wenn sich die Zellen vergrößern und Stärke in den äußeren Schichten der pigmentierten Zone unterhalb der äußeren Epidermis abgelagert wird, beginnt diese Zone zu leichter Schicht. Diese Zellen, die auf ihrer inneren Oberfläche breiter sind Palisade Zellen. In der inneren Epidermis vergrößern die Zellen auch radial mit einer Platte wie einer Verdickung der Wände. Das reife innere Integument hat eine Palisadenschicht, eine pigmentierte Zone mit 15 bis 20 Schichten, während die innerste Schicht als Randschicht bekannt ist. (Kozlowski 1972)

Gymnospermen

In Gymnospermen, die keine Eierstöcke bilden, sind die Eizellen und daher die Samen freigelegt. Dies ist die Grundlage für ihre Nomenklatur - nackte Saatpflanzen. Zwei aus dem Pollen übertragene Spermienzellen entwickeln den Samen nicht durch doppelte Befruchtung, aber ein Spermienkern vereint sich mit dem Eierkern und das andere Sperma wird nicht verwendet.^[8] Manchmal befruchtet jedes Sperma eine Eierzelle und eine Zygote wird dann während der frühen Entwicklung abgebrochen oder absorbiert.^[9] Der Saat Kiefer und Fichte.

Form und Aussehen

Eine große Anzahl von Begriffen wird verwendet, um Samenformen zu beschreiben, von denen viele weitgehend selbsterklärend sind, wie z. Bohnenform (reniform) - ähnlich einer Niere, mit gelappten Enden auf beiden Seiten des Hilums, Quadrat oder Länglich - Winkel mit allen Seiten mehr oder weniger gleich oder länger als breit, Dreieckig - dreiseitig, breitest unter der Mitte, Elliptisch oder Eiförmig oder Obovat - An beiden Enden abgerundet oder eierig (eiförmig oder oboviert, an einem Ende breiter), rund, aber entweder symmetrisch über die Mitte oder breiter unter der Mitte oder breiter über der Mitte.^[10]

Andere weniger offensichtliche Begriffe umfassen discoid (ähnlich einer Scheibe oder einer Platte, sowohl Dicke als auch parallele Gesichter und mit einem abgerundeten Rand), Ellipsoid, kugelförmig (sphärisch), oder Subglobose (Aufgeblasen, aber weniger als sphärisch), linsenförmig, länglich, eiförmig, reniform und Sektoroid. Streifen Samen werden mit parallelen, longitudinalen Linien oder Graten gestreift. Die häufigsten Farben sind braun und schwarz, andere Farben sind selten. Die Oberfläche variiert von stark polierten bis erheblich aufgerauten. Die Oberfläche kann eine Vielzahl von Anhängen haben (siehe Samenschicht) und durch Begriffe wie z. Papillat oder digitiform (Finger-ähnlich).^[11] Eine Samenschicht mit der Konsistenz von Kork wird bezeichnet als Suberose. Andere Begriffe umfassen Crustaceous (hart, dünn oder spröde).

Struktur

Ein typischer Samen enthält zwei grundlegende Teile:

1. ein Embryo;
2. ein Samenmantel.

zusätzlich Endosperm bildet eine Versorgung mit Nährstoffen für den Embryo bei den meisten Monokotyledonen und den endospermischen Dicotyledonen.

Samenarten

Es wurde angesehen, dass Samen in vielen strukturell unterschiedlichen Typen auftreten (Martin 1946).^[12] Diese basieren auf einer Reihe von Kriterien, von denen das dominante Größenverhältnis ist. Dies spiegelt den Grad wider, in dem sich die sich entwickelnden Keimblätter die Nährstoffe des Endosperms absorbieren und somit so ausgelöscht haben.^[12]

Sechs Arten treten unter den Monokotyledonen auf, zehn in den Dicotyledonen und zwei in den Gymnospermen (linear und spatuliert).^[13] Diese Klassifizierung basiert auf drei Merkmalen: Embryo -Morphologie, Menge an Endosperm und der Position des Embryos relativ zum Endosperm.

Embryo

In endospermischen Samen befinden sich zwei unterschiedliche Regionen im Samenschicht, einen oberen und größeren Endosperm und einen unteren kleineren Embryo. Das Embryo ist der befruchtete Eize, ein unreifen Pflanze aus dem eine neue Pflanze unter geeigneten Bedingungen wachsen wird. Der Embryo hat einen Keimblatt oder Samenblatt in Monokotyledonen, zwei Keimblätter in fast allen Dicotyledonen und zwei oder mehr in Gymnospermen. In der Frucht von Körner (Caryopses) Das einzelne Monokotyledon ist schild geformt und daher als a genannt Scutellum. Das Scutellum wird eng gegen den Endosperm gedrückt, aus dem es Nahrung absorbiert und es an die wachsenden Teile übergibt. Zu den Embryo -Deskriptoren gehören kleine, gerade, gebogene, gebogene und gekräuselte.

Nährstoffspeicher

Innerhalb des Samens gibt es normalerweise ein Geschäft von Nährstoffe für die Sämling Das wird aus dem Embryo wachsen. Die Form der gespeicherten Ernährung variiert je nach Art der Pflanze. In Angiospermen beginnt das gespeicherte Essen als ein Gewebe genannt Endosperm, was aus der Mutterpflanze und dem Pollen über abgeleitet ist Doppeldüngung. Das ist normal triploid, und ist reich an Öl oder Stärke, und Protein. In Gymnospermen, wie z. Nadelbäume, das Lebensmittelpraxisgewebe (auch Endosperm genannt) ist Teil des Weibchens Gametophyten, a Haploid Gewebe. Der Endosperm ist von der umgeben Aleuron Schicht (periphere Endosperm), gefüllt mit proteinhaltigen Aleuronkörnern.

Ursprünglich analog mit dem Tier Ovum, die äußere Nukellusschicht (Perisperm) wurde als bezeichnet als Eiweißund die innere Endospermschicht als Vitellus. Obwohl irreführend, wurde der Begriff auf alle Nährstoffsache angewendet. Diese Terminologie bezieht sich weiterhin auf endospermische Samen als "Albuminous". Die Art dieses Materials wird sowohl bei der Beschreibung als auch bei der Klassifizierung von Samen verwendet, zusätzlich zum Verhältnis von Embryo zu Endospermengröße. Der Endosperm kann als farben- (oder mehlig) angesehen werden, in dem die Zellen gefüllt sind Stärkewie zum Beispiel Getreidekörner, oder nicht (nicht färben). Die Endosperm kann auch als "fleischig" oder "knorpelig" mit dickeren weichen Zellen bezeichnet werden, z. Kokosnuss, kann aber auch ölig sein wie in Ricinus (Rizinusöl), Croton und Mohn. Der Endosperm wird als "geil" bezeichnet, wenn die Zellwände dicker sind, wie z. Datum und Kaffee, oder "überzeugt", wenn Muskatnuss, Palmen und Annonaceae.^[14]

In den meisten Monokotyledonen (wie z. Gräser und Palmen) und einige (Endospermic oder Albuminous) Dicotyledonen (wie z. Rizinussamen) Der Embryo ist in den Endosperm (und Nucellus) eingebettet, den der Sämling verwendet wird Keimung. In dem Nicht-Endospermic Dicotyledonen Die Endosperm wird vom Embryo absorbiert, wenn letztere im sich entwickelnden Samen wächst und die Keimblätter des Embryos mit gespeicherten Nahrung gefüllt werden. Bei der Reife haben Samen dieser Arten keinen Endosperm und werden auch als als bezeichnet exalbuminös Saatgut. Die exalbuminösen Samen umfassen die Hülsenfrüchte (wie zum Beispiel Bohnen und Erbsen), Bäume wie die Eiche und Nussbaum, Gemüse wie z. quetschen und Rettich, und Sonnenblumen. Laut Bewley und Black (1978) befindet sich die brasilianische Nussspeicherung in Hypokotyl, dieser Speicherort ist unter Samen ungewöhnlich.^[15] Alle Gymnosperm -Samen sind albuminös.

Samenschale

Die Samenschicht entwickelt sich aus dem mütterlichen Gewebe, das Integumente, ursprünglich um die Eizelle. Die Samenschicht im reifen Samen kann eine papierdünne Schicht sein (z. Erdnuss) oder etwas Wesentlicheres (z. B. dick und hart in Honigheuschrecke und Kokosnuss) oder fleischig wie in der Sarkotesta von Granatapfel. Die Samenschicht schützt den Embryo vor mechanischen Verletzungen, Raubtieren und Trocknen. Abhängig von seiner Entwicklung ist der Samenschicht entweder bitegmisch oder Unitegmic. Bitegmische Samen bilden eine Testa aus der äußeren Integument und ein Tegmen aus der inneren Integument, während Unitegmic -Samen nur eine Integument haben. Normalerweise bilden Teile der Testa oder Tegmen eine harte schützende mechanische Schicht. Die mechanische Schicht kann Wasserdurchdringung und Keimung verhindern. Unter den Barrieren kann das Vorhandensein von sein ausgelöst Sclereids.^[16]

Die äußere Integument hat eine Reihe von Schichten, die im Allgemeinen zwischen vier und acht in drei Schichten organisiert sind: (a) äußere Epidermis, (b) äußere pigmentierte Zone von zwei bis fünf Schichten, die enthalten Tannin und Stärke und (c) innere Epidermis. Das endotegmen wird aus der inneren Epidermis des inneren Integuments abgeleitet, die Auszug von der äußeren Oberfläche der inneren Integument. Das Endotesta leitet Exotesta. Wenn die Exotesta auch die mechanische Schicht ist, wird dies als exotestaler Samen bezeichnet. Wenn die mechanische Schicht jedoch die endotegmen ist, ist der Samen endotestal. Die Exotesta kann aus einer oder mehreren Zellenreihen bestehen, die länglich und Pallisaden sind (z. Fabaceae), daher 'Palisade Exotesta'.^[17][18]

Zusätzlich zu den drei grundlegenden Saatgutteilen haben einige Samen einen Anhang, ein Aril, ein fleischiges Auswachsen des Funsion (funiculus), (wie in Eibe und Muskatnuss) oder ein öliger Anhang, und Elaiosom (wie in Corydalis) oder Haare (Trichome). Im letzteren Beispiel sind diese Haare die Quelle der Textilernte Baumwolle. Weitere Saatgutanhänge sind die Raphe (ein Kamm), Wings, Karorne (Ein weiches schwammiges Außenwachstum aus der äußeren Integument in der Nähe des Mikropyle), Stacheln oder Tuberkel.

Eine Narbe kann auch auf dem Samenmantel bleiben, genannt die Hilum, wo der Samen durch das Funzise an der Eierstockwand befestigt war. Direkt darunter befindet sich eine kleine Pore, die das Mikropyle des Ovuls darstellt.

Größe und Samenset

Samen sind sehr unterschiedlich. Die staubähnlichen Orchideensamen sind die kleinsten mit etwa einer Million Samen pro Gramm; Es handelt sich oft um embryonale Samen mit unreifen Embryonen und ohne signifikante Energiereserven. Orchideen und einige andere Gruppen von Pflanzen sind Mycoheterotrophen das hängt von Mykorrhiza -Pilze für die Ernährung während der Keimung und das frühe Wachstum des Keimlings. Einige terrestrische Orchideensämlinge verbringen in der Tat die ersten Jahre ihres Lebens verbringen Energie aus den Pilzen und produzieren keine grünen Blätter.^[19] Bei über 20 kg ist der größte Samen der Coco de Mer. Pflanzen, die kleinere Samen produzieren, können viel mehr Samen pro Blume erzeugen, während Pflanzen mit größeren Samen mehr Ressourcen in diese Samen investieren und normalerweise weniger Samen produzieren. Kleine Samen sind schneller zu reifen und können früher verteilt werden, daher haben alle blühenden Pflanzen oft kleine Samen. Viele jährliche Pflanzen produzieren große Mengen kleinerer Samen; Dies hilft, um sicherzustellen, dass mindestens einige an einem günstigen Wachstumsplatz enden. Kräuternstern und Holzpflanzen haben oft größere Samen; Sie können über viele Jahre Samen produzieren, und größere Samen haben mehr Energiereserven für die Keimung und das Keimlingswachstum und produzieren nach der Keimung größere, etabliertere Sämlinge.^[20][21]

Funktionen

Samen erfüllen mehrere Funktionen für die Pflanzen, die sie produzieren. Der Schlüssel unter diesen Funktionen ist die Ernährung der Embryo, Zerstreuung zu einem neuen Ort und Ruhe unter ungünstigen Bedingungen. Samen sind grundsätzlich Reproduktionsmittel, und die meisten Samen sind das Produkt von Sexuelle Fortpflanzung was ein Remix von genetischem Material erzeugt und Phänotyp Variabilität auf welcher natürliche Auslese Akte. Pflanzensamen halten endophytisch Mikroorganismen, die verschiedene Funktionen ausführen können, von denen das wichtigste Schutz vor Krankheiten ist.^[22]

Embryo -Nahrung

Samen schützen und nähren den Embryo oder die junge Pflanze. Sie geben normalerweise einen Sämling einen schnelleren Start als ein Sporeling aus einer Spore, da die größeren Nahrungsreserven im Samen und die Mehrzelligkeit des geschlossenen Embryos.

Zerstreuung

Im Gegensatz zu Tieren sind Pflanzen in ihrer Fähigkeit begrenzt, günstige Bedingungen für Leben und Wachstum zu suchen. Infolgedessen haben sich Pflanzen viele Möglichkeiten entwickelt zerstreuen ihre Nachkommen, indem sie ihre Samen zerstreuen (siehe auch Vegetative Reproduktion). Ein Samen muss irgendwie an einem Ort "ankommen" und zu einer Zeit dort sein, die für Keimung und Wachstum günstig ist. Wenn sich die Früchte regelmäßig öffnen und ihre Samen freigeben, heißt es enthiszent, was für verwandte Gruppen von Pflanzen oft unterscheidet; Diese Früchte umfassen Kapseln, Follikel, Hülsenfrüchte, Siliikel und Siliquen. Wenn Früchte nicht öffnen und ihre Samen regelmäßig freigeben Achenes, Caryopses, Nüsse, Samaras, und Utrikel.^[23]

Durch Wind (Anemochory)

• Einige Samen (z. B.,, Kiefer) einen Flügel haben, der bei der Windverteilung hilft.
• Die staubähnlichen Samen von Orchideen werden vom Wind effizient getragen.
• Einige Samen (z. Wolfsmilch, Pappel) haben Haare, die bei der Windverbreitung helfen.^[24]

Andere Samen sind in Obstkonstruktionen eingeschlossen, die die Windverbreitung auf ähnliche Weise unterstützen:

• Löwenzahn Achänen haben Haare.
• Ahorn Samaras haben zwei Flügel.

Durch Wasser (Hydrochory)

• Einige Pflanzen wie z. Schleim und Dioclea, produzieren Sie schwimmende Samen, die als Seelene oder Driftsamen bezeichnet werden, weil sie in Flüssen zu den Ozeanen schweben und an Stränden waschen.^[25]

Von Tieren (Zoochorie)

• Saatgut (Burrs) mit Widerhaken oder Haken (z. Acaena, Klette, Dock) die sich an Tierfell oder Federn befestigen und später abbrechen.
• Samen mit einer fleischigen Bedeckung (z. Apfel, Kirsche, Wacholder) werden von Tieren gegessen (Vögel, Säugetiere, Reptilien, Fische) die dann diese Samen in ihren zerstreuen Kot.
• Saatgut (Nüsse) sind attraktive langfristige lagbare Nahrungsressourcen für Tiere (z. Eicheln, Haselnuss, Nussbaum); Die Samen werden in einiger Entfernung von der Elternpflanze gespeichert, und einige Flucht werden gegessen, wenn das Tier sie vergisst.

Myrcochory ist die Ausbreitung von Samen von Ameisen. Ameisensernen dispergieren Samen, die Anhänge genannt haben Elaiosomen^[26] (z.B. Blutwurzel, Trillien, Acaciasund viele Arten von Arten Proteaceae). Elaiosomen sind weiche, fleischige Strukturen, die Nährstoffe für Tiere enthalten, die sie essen. Die Ameisen tragen solche Samen zurück zu ihrem Nest, wo die Elaiosomen gegessen werden. Der Rest des Samens, der hart und nicht für die Ameisen ist, keimt entweder innerhalb des Nestes oder an einer Entfernungsstelle, an der der Samen von den Ameisen verworfen wurde.^[27] Diese Ausbreitungsbeziehung ist ein Beispiel für Gegenseitigkeit, da die Pflanzen von den Ameisen abhängen, um Samen zu zerstreuen, während die Ameisen von den Pflanzensamen für Nahrung abhängen. Infolgedessen kann ein Rückgang der Anzahl eines Partners den Erfolg des anderen verringern. Im Südafrika, das Argentine ant (Linepithema Humile) hat eingedrungen und vertriebene einheimische Ameisenarten. Im Gegensatz zu den einheimischen Ameisenarten sammeln argentinische Ameisen die Samen von nicht Mimetes cucullatus Oder essen Sie die Elaiosomen. In Bereichen, in denen diese Ameisen eingedrungen sind, ist die Anzahl der Anzahl von Nachahmt Sämlinge sind gesunken.^[28]

Ruhe

Samenschleife hat zwei Hauptfunktionen: Die erste ist die Synchronisierung der Keimung mit den optimalen Bedingungen für das Überleben des resultierenden Keimlings; Die zweite verbreitet die Keimung einer Stapel von Samen im Laufe der Zeit, sodass eine Katastrophe (z. B. Spätfrost, Dürre, Pflanzenfresser) führt nicht zum Tod aller Nachkommen einer Pflanze (Bet-Hedging).^[29] Samenschleimhaut wird definiert als ein Samen, der unter Umweltbedingungen nicht keimen kann, die für die Keimung optimal sind, normalerweise, wenn sich die Umwelt mit einer geeigneten Bodenfeuchtigkeit angemessen befindet. Diese wahre Ruhe oder Ruhezeit wird daher durch Bedingungen innerhalb des Samens verursacht, die die Keimung verhindern. Somit ist Ruhekundschaft ein Zustand des Samens, nicht der Umwelt.^[30] Induzierte Ruhe, erzwungene Ruhe oder Saatgut -Ruhe tritt auf, wenn ein Samen nicht keimen kann, da die äußeren Umgebungsbedingungen für die Keimung unangemessen sind, hauptsächlich als Reaktion auf die Bedingungen, die zu dunkel oder hell, zu kalt oder heiß oder zu trocken sind.

Samenschleimhaut ist nicht die gleiche wie die Samendauer im Boden oder in der Pflanze, obwohl auch in wissenschaftlichen Veröffentlichungen Ruhe und Persistenz oft verwirrt oder als Synonyme verwendet werden.^[31]

Oft ist die Ruhewohnheit in vier Hauptkategorien unterteilt: exogen; endogen; Kombination; und sekundär. Ein neueres System unterscheidet fünf Klassen: morphologische, physiologische, morphophysiologische, physikalische und kombinationale Ruhe.^[32]

Exogene Ruhepakete wird durch Bedingungen außerhalb des Embryos verursacht, einschließlich:

• Körperliche Ruhe oder Harte Samenmäntel tritt auf, wenn Samen sind undurchlässig Gießen. Bei der Ruhepause wird eine spezialisierte Struktur, die „Wasserspalt“, als Reaktion auf Umgebungsgänge, insbesondere die Temperatur, gestört, sodass Wasser in den Samen eintreten kann und die Keimung auftreten kann. Pflanzenfamilien, in denen körperliche Ruhe auftritt Anacardiaceae, Cannaceae, Konvulvulaceae, Fabaceae und Malvaceae.^[33]
• Chemische Ruhe Berücksichtigt Arten, deren physiologische Ruhefreundschaft fehlt, aber bei einer Chemikalie die Keimung verhindert. Diese Chemikalie kann durch Regenwasser oder Schneeschmelze aus dem Samen ausgelaugt werden oder irgendwie deaktiviert werden.^[34] Das Auslaugen chemischer Inhibitoren aus dem Samen durch Regenwasser wird häufig als wichtige Ursache für die Ruhefreisetzung in Samen von Wüstenpflanzen bezeichnet, aber es gibt nur wenige Beweise, um diese Behauptung zu stützen.^[35]

Endogene Ruhezeiten werden durch Bedingungen innerhalb des Embryos selbst verursacht, einschließlich:

• Im Morphologische RuheDie Keimung wird aufgrund morphologischer Eigenschaften des Embryos verhindert. Bei einigen Arten ist der Embryo nur eine Masse von Zellen, wenn Samen verteilt sind. es ist nicht differenziert. Vor der Keimung müssen sowohl die Differenzierung als auch das Wachstum des Embryos auftreten. Bei anderen Arten ist der Embryo differenziert, aber nicht ausgewachsen (unterentwickelt) bei der Ausbreitung, und das Embryo -Wachstum bis zu einer Speziesspezifische Länge ist erforderlich, bevor die Keimung auftreten kann. Beispiele für Pflanzenfamilien, bei denen morphologische Ruhe auftritt Apiaceae, Cycadaceae, Liliaceae, Magnoliaceae und Ranunculaceae.^[36][37]
• Morphophysiologische Ruhe Beinhaltet Samen mit unterentwickelten Embryonen und verfügt auch über physiologische Komponenten zur Ruhe. Diese Samen erfordern daher eine ruhige Behandlungen sowie einen Zeitraum, um ausgewachsene Embryonen zu entwickeln. Pflanzenfamilien, in denen morphophysiologische Ruhe auftritt Apiaceae, Aquifoliaceae, Liliaceae, Magnoliaceae, Papaveraceae und Ranunculaceae.^[36] Einige Pflanzen mit morphophysiologischer Ruhepause, wie z. Asarum oder Trillium Spezies haben mehrere Arten von Ruhe, eine beeinflusst das Wachstum des Radikels (Wurzel), während der andere das Wachstum des Plumulus (Spross) beeinflusst. Die Begriffe "Doppelwohnung" und "zweijährige Samen" werden für Arten verwendet, deren Samen zwei Jahre brauchen, um die Keimung oder mindestens zwei Winter und einen Sommer zu vervollständigen. Die Ruhe des Radikels (Keimlingswurzel) wird im ersten Winter nach der Ausbreitung gebrochen, während die Ruhe der Triebknospe im zweiten Winter gebrochen wird.^[36]
• Physiologische Ruhe bedeutet, dass der Embryo aufgrund physiologischer Ursachen nicht genügend Kraft erzeugen kann, um die Samenschicht, Endosperm oder andere Abdeckungsstrukturen zu durchbrechen. Die Ruhepakete ist typischerweise bei kühlen nassen, warmen feuchten oder warmen trockenen Bedingungen gebrochen. Abscisinsäure ist normalerweise der Wachstumsinhibitor in Samen, und seine Produktion kann durch Licht beeinflusst werden.
  • TrocknenIn einigen Pflanzen, einschließlich einer Reihe von Gräsern und solchen aus saisonal trockenen Regionen, sind vor der Keime erforderlich. Die Samen werden freigesetzt, müssen jedoch einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt haben, bevor die Keimung beginnen kann. Wenn die Samen nach der Ausbreitung feucht bleiben, kann die Keimung viele Monate oder sogar Jahre verzögert werden. Viele krautige Pflanzen aus gemäßigten Klimazonen haben physiologische Ruhe, die beim Trocknen der Samen verschwinden. Andere Arten keimen nach der Ausbreitung nur unter sehr engen Temperaturbereichen, aber wenn die Samen trocken sind, können sie über einen breiteren Temperaturbereich keimen.^[38]
• In Samen mit KombinationsschleimhautDer Samen oder die Obstschicht ist für Wasser undurchlässig und der Embryo hat eine physiologische Ruhe. Abhängig von der Art kann die physische Ruhepakete vor oder nach dem Bruch der physiologischen Ruhe gebrochen werden.^[37]
• Sekundäre Ruhe* wird durch Bedingungen verursacht, nachdem der Samen dispergiert wurde und in einigen Samen auftritt, wenn nicht schrittweise Samen Bedingungen ausgesetzt sind, die für die Keimung nicht günstig sind, sehr oft hohe Temperaturen. Die Mechanismen der sekundären Ruhe sind noch nicht vollständig verstanden, könnten jedoch den Verlust der Empfindlichkeit in Rezeptoren in der Plasmamembran beinhalten.^[39]

Die folgenden Arten von Samenwohnungen beinhalten keine Samenschleimhung, streng genommen, da mangelnde Keimung durch die Umwelt und nicht durch die Eigenschaften des Samens selbst verhindert wird (siehe Keimung):

• Fotodormanz oder Lichtempfindlichkeit beeinflusst die Keimung einiger Samen. Diese photoblastischen Samen benötigen eine Zeit der Dunkelheit oder des Lichts, um zu keimen. Bei Arten mit dünnen Samenmänteln, hell Möglicherweise in den ruhenden Embryo eindringen. Das Vorhandensein von Licht oder das Fehlen von Licht kann den Keimungsprozess auslösen und die Keimung in einigen Samen hemmt, die zu tief oder in anderen nicht im Boden begraben sind.
• Thermodormanz ist die Sensibilität der Samen gegenüber Wärme oder Kälte. Einige Samen, einschließlich Cocklebur und Amaranth, keimen nur bei hohen Temperaturen (30 ° C oder 86 ° F); Viele Pflanzen, die Samen haben, die früh bis zum Hochsommer keimen, haben Thermodormancen und keimen also nur, wenn die Bodentemperatur warm ist. Andere Samen brauchen kühle Böden, um zu keimen, während andere, wie zum Beispiel Sellerie, gehemmt werden, wenn die Bodentemperaturen zu warm sind. Oft verschwinden die Anforderungen an die Thermodormanz, wenn der Saatgut altert oder trocknet.

Nicht alle Samen unterziehen sich einer Ruhezeit. Samen einiger Mangroven sind vivipar; Sie beginnen zu keimen, während sie immer noch an die Eltern gebunden sind. Die große, schwere Wurzel ermöglicht es dem Samen, wenn er fällt, in den Boden eindringen. Viele Gartenpflanzensamen werden leicht keimen, sobald sie Wasser haben und warm genug sind. Obwohl ihre wilden Vorfahren möglicherweise Ruhe hatten, fehlen diesen kultivierten Pflanzen sie. Nach vielen Generationen von selektivem Druck durch Pflanzenzüchter und Gärtner wurde die Ruhe ausgewählt.

Zum EinjährigeSamen sind eine Möglichkeit für die Art, trockene oder kalte Jahreszeiten zu überleben. Ephemerale Pflanzen sind in der Regel Einjährige, die in nur sechs Wochen von Samen zu Samen wandern können.^[40]

Ausdauer und Samenbanken

Keimung

Samenkeimung ist ein Prozess, durch den sich ein Samenembryo zu einem Sämling entwickelt. Es beinhaltet die Reaktivierung der Stoffwechselwege, die zum Wachstum und zur Entstehung der Radikeln oder der Samenwurzel und des Plumulus oder des Schießens führen. Die Entstehung des Sämlings über der Bodenoberfläche ist die nächste Phase des Wachstums der Pflanze und wird als Sämlingsanlage bezeichnet.^[41]

Es müssen drei grundlegende Bedingungen bestehen, bevor die Keimung auftreten kann. (1) Der Embryo muss lebendig sein, als Samenlebensfähigkeit bezeichnet. (2) Alle Ruheanforderungen, die die Keimung verhindern, müssen überwunden werden. (3) Die richtigen Umgebungsbedingungen müssen zur Keimung vorhanden sein.

Weites rotes Licht kann die Keimung verhindern.^[42]

Die Lebensfähigkeit der Samen ist die Fähigkeit des Embryos, zu keimen, und wird durch eine Reihe verschiedener Bedingungen beeinflusst. Einige Pflanzen produzieren keine Samen mit funktionellen vollständigen Embryonen, oder der Samen kann überhaupt keinen Embryo haben, oft als leere Samen bezeichnet. Raubtiere und Krankheitserreger können den Samen beschädigen oder töten, während er sich noch in der Frucht befindet oder nachdem er verteilt ist. Umgebungsbedingungen wie Überschwemmungen oder Wärme können den Samen vor oder während der Keimung abtöten. Das Alter des Samens beeinflusst seine Gesundheit und Keimfähigkeit: Da der Samen einen lebenden Embryo hat, sterben die Zellen im Laufe der Zeit und können nicht ersetzt werden. Einige Samen können vor der Keimung lange leben, während andere nach der Ausbreitung nur für kurze Zeit überleben können, bevor sie sterben.

Samenkraft ist ein Maß für die Qualität des Samens und beinhaltet die Lebensfähigkeit des Samens, den Keimungsprozentsatz, die Keimungsrate und die Festigkeit der produzierten Sämlinge.^[43]

Das Keimungsprozentsatz ist einfach der Anteil der Samen, die von allen Samen keimen, die den richtigen Wachstumsbedingungen unterliegen. Das Keimungsrate Ist die Zeitdauer, die die Samen benötigen, um zu keimen. Die Keimungsprozentsätze und -raten werden durch die Lebensfähigkeit, Ruhe- und Umweltwirkungen von Samen beeinflusst, die sich auf Saatgut und Sämlinge auswirken. In der Landwirtschafts- und Gartenbauqualitätsqualitätssamen haben Samen eine hohe Lebensfähigkeit, gemessen durch Keimungsprozentsatz zuzüglich der Keimungsrate. Dies wird als Prozentsatz der Keimung über einen bestimmten Zeitraum und eine Keimung von 90% in 20 Tagen beispielsweise angegeben. "Ruhe" ist oben bedeckt; Viele Pflanzen produzieren Samen mit unterschiedlichen Ruhegraden, und verschiedene Samen aus denselben Früchten können unterschiedliche Ruhegrade aufweisen.^[44] Es ist möglich, Samen ohne Ruhe zu haben, wenn sie sofort verteilt sind und nicht trocknen (wenn die Samen trocken in physiologische Ruhe gehen). Es gibt große Unterschiede zwischen Pflanzen und ein ruhender Samen ist immer noch ein tragfähiger Samen, obwohl die Keimungsrate möglicherweise sehr niedrig ist.

Umweltbedingungen, die die Keimung von Samen betreffen, umfassen; Wasser, Sauerstoff, Temperatur und Licht.

Drei unterschiedliche Phasen der Keimung von Samen treten auf: Wasseraufnahme; Verzögerungsphase; und Radikeln Entstehung.

Damit sich der Samenschicht spaltet, muss sich der Embryo aufnehmen (Wasser aufsaugen), wodurch es schwillt und die Samenschicht spaltet. Die Art des Samenschichts bestimmt jedoch, wie schnell Wasser eindringen und anschließend initiieren kann Keimung. Die Aufnahmegeschwindigkeit hängt von der Durchlässigkeit der Samenschicht, der Wassermenge in der Umwelt und dem Kontaktbereich ab, den der Samen an die Wasserquelle hat. Für einige Samen kann das zu viel Wasser zu schnell zu schnell töten. Sobald Wasser aufgenommen wird, kann der Keimungsprozess nicht gestoppt werden, und trocknen wird dann tödlich. Andere Samen können einige Male Wasser trinken und Wasser verlieren, ohne negative Auswirkungen zu verursachen, aber die Trocknung kann eine sekundäre Ruhephase verursachen.

Reparatur von DNA -Schäden

Während des Samens Ruhe, oft mit unvorhersehbaren und stressigen Umgebungen verbunden, DNA -Schaden akkumuliert mit zunehmendem Alter der Samen.^[45][46][47] Im Roggen Samen, die Verringerung der DNA -Integrität aufgrund von Schäden ist mit dem Verlust der Samenlebensfähigkeit während der Lagerung verbunden.^[45] Bei der Keimung Samen von Vicia Faba unterziehen DNA -Reparatur.^[46] Eine PflanzendNA Ligase Dies ist an der Reparatur von Einzel- und Doppelstrangbrüchen während der Samenkeimung beteiligt, ist eine wichtige Determinante für die Langlebigkeit von Samen.^[48] Auch in Arabidopsis Samen, die Aktivitäten der DNA -Reparaturenzyme Poly ADP -Ribose -Polymerasen (PARP) sind wahrscheinlich für eine erfolgreiche Keimung erforderlich.^[49] Somit schädigt DNA, die sich während der Anhäufung während Ruhe Scheinen ein Problem für das Überleben der Samen zu sein, und die enzymatische Reparatur von DNA -Schäden während der Keimung scheint für die Samenlebensfähigkeit wichtig zu sein.

Keimung induzieren

Eine Reihe verschiedener Strategien werden von Gärtnern und Gärtbauschütteln zum Brechen angewendet Samenschleimhaut.

Scarifikation lässt Wasser und Gase in den Samen eindringen; Es enthält Methoden zum physischen Brechen der harten Samenmäntel oder zum Erweichen durch Chemikalien wie das Einweichen in heißem Wasser oder das Stocklöcher in den Samen mit einem Stift oder das Reiben auf dem Sandpapier oder das Riss mit einer Presse oder einem Hammer. Manchmal werden Früchte geerntet, während die Samen immer noch unreif sind und die Samenschicht nicht vollständig entwickelt und sofort gesät, bevor die Samenschicht undurchlässig wird. Unter natürlichen Bedingungen werden Samenschichten von Nagetieren abgenutzt, die auf dem Samen kauen, die Samen, die sich gegen Steine ​​reiben (Samen werden von den Wind- oder Wasserströmungen bewegt), durch Einfrieren und Auftauen des Oberflächenwassers oder durch den Verdauungstrakt eines Tieres. Im letzteren Fall schützt der Samenschicht den Samen vor VerdauungWährend häufig die Samenschicht schwächen, so dass der Embryo bei der Ablagerung bereit ist, zusammen mit ein wenig Fäkalien, die als Dünger fungiert, weit entfernt von der Elternanlage. Mikroorganismen sind oft wirksam, um harte Samenmäntel abzubauen und manchmal von Menschen als Behandlung eingesetzt; Die Samen werden mehrere Monate unter unsterblichen Bedingungen in einem feuchten, warmen sandigen Medium aufbewahrt.

SchichtungAuch feuchtigkeitsspannend bezeichnet, baut physiologische Ruhe auf und beinhaltet die Zugabe von Feuchtigkeit zu den Samen, sodass sie Wasser absorbieren, und sie werden dann einer Zeit feuchtigkeitsspannend ausgesetzt, um den Embryo nach dem Ripsen nach dem Reifen zu erzielen. Die Aussaat im Spätsommer und Herbst und das Überwintern unter kühlen Bedingungen ist eine effektive Möglichkeit, Samen zu schichten. Einige Samen reagieren günstiger auf Perioden oszillierender Temperaturen, die Teil der natürlichen Umgebung sind.

Auslaugen oder das Einweichen in Wasser entfernt chemische Inhibitoren in einigen Samen, die Keimung verhindern. Regen und schmelzen Schnee Natürlich diese Aufgabe erfüllen. Für Samen, die in Gärten gepflanzt sind, ist fließendes Wasser am besten - wenn sie in einem Behälter getränkt sind, sind 12 bis 24 Stunden Einweichen ausreichend. Das längere Einweichen, insbesondere im stagnierenden Wasser, kann zu Sauerstoffhungern und Samen Tod führen. Samen mit harten Samenschichten können in heißem Wasser getränkt werden, um die undurchlässigen Zellschichten aufzubrechen, die die Wasseraufnahme verhindern.

Andere Methoden zur Unterstützung der Keimung von Samen, die in Folgedauer auftreten Andere.^[50] Einige Samen keimen nach einem Feuer am besten. Bei einigen Samen rissen Feuer harte Samenmäntel, während in anderen die chemische Ruhepause als Reaktion auf das Vorhandensein von Rauch gebrochen wird. Flüssiger Rauch wird häufig von Gärtnern verwendet, um die Keimung dieser Arten zu unterstützen.^[51]

Sterile Samen

Samen können aus wenigen Gründen steril sein: Sie wurden möglicherweise bestrahlt, unpolliert, Zellen lebten in der Vergangenheit erwartungsvoll oder für diesen Zweck gezüchtet.

Evolution und Herkunft von Samen

Die Ausgabe des Ursprungs von Samenpflanzen bleibt ungelöst. Immer mehr Daten neigen dazu, diesen Ursprung in der Mitte zu legen Devonian. Die Beschreibung im Jahr 2004 des Proto-Samens Runcaria heinzelinii in dem Givet von Belgien ist ein Hinweis auf diesen alten Ursprung von Samenpflanzen. Wie bei modernen Farnen reproduzierten sich die meisten Landpflanzen vor dieser Zeit, indem sie in die Luft schicken Sporen Das würde landen und zu ganz neuen Pflanzen werden.

Taxonomisten haben frühe "wahre" Samen des oberen Devonianer beschrieben, die wahrscheinlich zum Theater ihrer wahren ersten wurden Evolutionsstrahlung. Mit dieser Strahlung kam ein Entwicklung der Samengröße, Form, Verbreitung und schließlich die Strahlung von Gymnospermen und Angiospermen und Monokotyledonen und Dicotyledonen. Samenanlagen wurden schrittweise zu einem der Hauptelemente fast aller Ökosysteme.

Dem Samen treu

Auch als Wachstum als wahr bezeichnet, bezieht sich Pflanzen, deren Samen dieselbe Pflanzentyp wie die ursprüngliche Pflanze ergeben. Offene bestäubte Pflanzen, zu denen Erbstücke gehören, werden fast immer dem Saatgut treu werden, wenn eine andere Sorte sie nicht überträgt.

Samenmikrobiom

Samen haben eine vielfältige mikrobielle Gemeinschaft.^[53][54] Die meisten dieser Mikroorganismen werden vom Samen auf die sich entwickelnden Sämlinge übertragen.^[52]

Wirtschaftliche Bedeutung

Saatgutmarkt

In den US -amerikanischen Landwirten gaben die Landwirte im Jahr 2018 22 Milliarden US -Dollar für Saatgut aus, was seit 2010 um 35 Prozent gestiegen ist. Dowdupont und Monsanto Erzielen Sie 72 Prozent des Umsatzs von Mais und Sojabohnen in den USA mit dem Durchschnittspreis für einen Beutel GVO Mais Der Preis kostet 270 US -Dollar.^[55]

Essbare Samen

Viele Samen sind essbar und die meisten menschlichen Kalorien stammen aus Samen.^[56] vor allem von Getreide, Hülsenfrüchte und Nüsse. Samen liefern auch die meisten Speiseöle, viele Getränke und Gewürze und einige wichtig Lebensmittelzusatzstoffe. In verschiedenen Samen die Samenembryo oder der Endosperm dominiert und liefert den größten Teil der Nährstoffe. Der Speicher Proteine von Embryo und Endosperm unterscheiden sich in ihrem Aminosäure Inhalt und physische Eigenschaften. Zum Beispiel die Gluten von Weizen, wichtig für die Bereitstellung der elastisch Eigentum zu Brot Teig ist ausschließlich ein Endosperm -Protein.

Samen werden verwendet, um viele Kulturen wie Getreide, Hülsenfrüchte, Hülsenfrüchte zu verbreiten, Waldbäume, Rasengräse, und Weide Gräser. Insbesondere in Entwicklungsländern ist eine große Einschränkung die Unzulänglichkeit der Marketingkanäle, um den Saatgut für arme Landwirte zu bringen.^[57] Daher bleibt die Verwendung von Bauernsaatern ziemlich häufig.

Samen werden auch von Tieren gefressen (Samenprädiation), und werden auch zugefüttert mit Vieh oder bereitgestellt als Vogelsektor.

Gift- und Lebensmittelsicherheit

Während einige Samen essbar sind, sind andere schädlich, giftig oder tödlich.^[58] Pflanzen und Samen enthalten oft Chemische Komponenten entmutigen Pflanzenfresser und Samen Raubtiere. In einigen Fällen schmecken diese Verbindungen einfach schlecht (wie in Senf), aber andere Verbindungen sind giftig oder zerlegen in giftige Verbindungen innerhalb der Verdauungstrakt. Kinder, die kleiner als Erwachsene sind, sind anfälliger für Vergiftungen durch Pflanzen und Samen.^[59]

Ein tödliches Gift, Ricin, kommt aus Samen der Castor Bean. Die gemeldeten tödlichen Dosen liegen zwischen zwei und acht Samen,^[60][61] Obwohl nur wenige Todesfälle gemeldet wurden, wenn Rizinusbohnen von Tieren aufgenommen wurden.^[62]

Darüber hinaus enthält Samen Amygdalin- - Apfel, Aprikose, Bittermandel,^[63] Pfirsich, Pflaume, Kirsche, Quitteund andere - wenn sie in ausreichenden Mengen verzehrt werden, können dies verursachen Zyanidvergiftung.^[63][64] Andere Samen, die Gifte enthalten Annona, Baumwolle, Puddingapfel, Datura, ungekocht Durian, goldene Kette, Pferdestaus, Rittersporn, locoweed, Litschi, Nektarine, Rambutan, Rosenkranzerbse, saurer Sop, Zuckerapfel, Wisteria, und Eibe.^[60][65] Die Samen der Strychnine Baum sind auch giftig und enthalten das Gift Strychnine.

Die Samen vieler Hülsenfrüchte, einschließlich der gemeinsamen Bohne (Phaseolus vulgaris), enthalten Proteine ​​genannt Lektine was zu Magenstress führen kann, wenn die Bohnen ohne gegessen werden Kochen. Die gemeinsame Bohne und viele andere, einschließlich der Sojabohne, auch enthalten Trypsin -Inhibitoren die die Wirkung des Verdauungsenzyms beeinträchtigen Trypsin. Normale Kochprozesse degradieren Lectine und Trypsin -Inhibitoren in harmlose Formen.^[66]

Andere Verwendungen

Baumwolle Faser wächst an Baumwollpflanze Saatgut. Andere Samenfasern stammen aus Kapok und Wolfsmilch.

Viele wichtige Nicht -Food -Öle werden aus Samen extrahiert. Leinsamenöl wird in Farben verwendet. Öl von Jojoba und Crambe sind ähnlich wie Walöl.

Samen sind die Quelle einiger Arzneimittel, einschließlich Rizinusöl, Teebaumöl und das Quacksalberkrebsmedikament Laetril.

Viele Samen wurden als verwendet als Perlen in Halsketten und Rosenkränzen einschließlich Die Tränen des Jobs, Chinaberry, Rosenkranzerbse, und Castor Bean. Die letzten drei sind jedoch auch giftig.

Andere Saatgutverwendung umfassen:

• Samen einst als Gewichte für verwendet für Balden.
• Samen, die als Spielzeug von Kindern verwendet werden, wie für das Spiel Conkers.
• Harz von Clusia Rosea Samen zum Abdichten von Booten.
• Nematik aus Wolfsmilch Saatgut.
• Baumwollsamenmahlzeit als Tierfutter verwendet und Dünger.

Saatgutaufzeichnungen

• Das älteste lebensfähig Carbon-14-datiertes Samen, der zu einer Pflanze gewachsen ist, war a Judean Date Palm etwa 2.000 Jahre alt säen, von Ausgrabungen geborgen bei Herodes der GroßePalast auf Masada in Israel. Es wurde 2005 gekeimt.^[67] (Eine gemeldete Regeneration von Silene Stenophylla (schmal blätterte Campion) aus Material, das 31.800 Jahre in der sibirisch Permafrost wurde mit Obstgewebe und nicht mit Samen erreicht.^[68][69])
• Der größte Samen wird von der produziert Coco de Mer, oder "Doppelkokosnusspalme", Lodoicea MALDIVICA. Das ganze Obst Kann bis zu 23 Kilogramm (50 Pfund) wiegen und normalerweise einen einzelnen Samen enthält.^[70]
• Die kleinsten Samen werden durch epiphytisch produziert Orchideen. Sie sind nur 85 Mikrometer lang und wiegen 0,81 Mikrogramm. Sie haben keine Endosperm und unterentwickelten Embryonen enthalten.^[71]
• Der Frühste Fossil Samen sind rund 365 Millionen Jahre alt aus der Spät Devonian von West Virginia. Die Samen sind unreif erhalten Eizellen des Pflanze Elkinsia Polymorpha.^[72]

In der Religion

Das Buch der Genesis Im Alten Testament beginnt mit einer Erklärung, wie alle Pflanzenformen begannen:

Und Gott sagte: Lassen Sie die Erde Gras hervorbringen, das Kraut liefert Samen und der Fruchtbaum, der nach seiner Art Früchte nachgibt, dessen Samen an sich, auf der Erde, und es war so. Und die Erde brachte Gras hervor, und Kräuter lieferten Samen nach ihrer Art, und der Baum gab Früchte nach, deren Samen an sich nach seiner Art waren. Und Gott sah, dass es gut war. Und der Abend und der Morgen waren der dritte Tag.^[73]

Das Koran spricht von Samenkeimung also:

es ist Allah Wer verursacht den Samenkorn und den Dattelstein, um sich zu teilen und zu sprießen. Er verursacht die Lebenden, die von den Toten ausgehen, und er ist derjenige, der die Toten aus den Lebenden herausgibt. Das ist Allah: Wie wirst du dann von der Wahrheit abgehalten?^[74]

Siehe auch

Verweise

Literaturverzeichnis

Externe Links

• Royal Holloway, Universität von London: Der Samenbiologieplatz
• Das Millennium Seed Bank -Projekt Das ehrgeizige Erhaltungsprojekt von Kew Garden
• Das Svalbard Global Seed Vault - Eine Backup -Einrichtung für die Saatgutbanken der Welt
• Pflanzenphysiologie online: Arten der Saatgut Ruhe und die Rolle von Umweltfaktoren
• Kanadische Getreidekommission: Samenfiguren, die zur Identifizierung kleiner Ölsaaten und Unkrautsamen verwendet werden
• [1]
• Die Samenstelle: Sammeln, Lagern, Aussaat, Keimung und Austausch von Samen, mit Bildern von Samen, Samenkern und Sämlingen.
• Pflanzenfix: Schauen Sie sich verschiedene Pflanzensamen an und erfahren Sie weitere Informationen darüber