演化
果實是植物界進化到一定階段才出現的。當中生代裸子植物在地球上占優勢時,其種子尚沒有果皮包裹。如銀杏的種子俗稱“白果”,但它並不是果實,而是種子。到了新生代,被子植物大量出現,它們的種子包藏在果皮內,這對種子是一種良好的保護結構,同時對種子的傳播也具有重要意義。果實能使種子渡過不良環境,從而使植物種族得到繁衍。這也是新生代以來被子植物在地球上占絕對優勢的重要原因之一。
六、種子(seed)
裸子植物和被子植物特有的繁殖體,它由胚珠經過傳粉受精形成。種子一般由種皮、胚和胚乳3部分組成,有的植物成熟的種子隻有種皮和胚兩部分。種子的形成使幼小的孢子體——胚得到母體的保護,並像哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養料。種子還有種種適於傳播或抵抗蘇鐵的種子
不良條件的結構,為植物的種族延續創造了良好的條件。所以在植物的係統發育過程中種子植物能夠代替蕨類植物取得優勢地位。種子與人類生活關係密切,除日常生活必需的糧、油、棉外,一些藥用(如杏仁)、調味(如胡椒)、飲料(如咖啡、可可)等都來自種子。
種子的形態
種子的大小形狀,顏色因種類不同而異。椰子的種子很大,油菜、芝麻的種子較小,而煙草、馬齒莧、蘭科植物的種子則更小。蠶豆、菜豆為腎髒形,豌豆、龍眼為圓球狀;花生為橢圓形;瓜類的種子多為扁圓形。顏色以褐色和黑色較多,但也有其他顏色,例如豆類種子就有黑、紅、綠、黃、白等色。種子表麵有的光滑發亮、也有的暗淡或粗糙。造成表麵粗糙的原因是由於表麵有穴、溝、網紋、條紋、突起、棱脊等雕紋的結果。有些還可看到種子成熟後自珠柄上脫落留下的斑痕——種臍和珠孔。有的種子還具有翅、冠毛、刺、芒和毛等附屬物,這些都有助於種子的傳播。種子體積的大小差異很大,一個帶著內果皮的椰子種子,可以達幾千克重,而藥用植物馬齒莧種子的千粒重隻有0.13克,寄生的高等植物列當種子更小,千粒重僅在0.0029—0.0049克之間。
種子大小的差異懸殊,各有其生物學上的意義。例如椰子的種子很大,每株結實數量有限,由於種子極易萌發,種子內又富含液體胚乳,營養充足,這樣就可得到“重點保證”。而那些體積極小的種子,則以多取生,雖然它們隻有占總數很少的種子能夠萌發,但仍可產生大量後代。許多一年生雜草植物,就是以這種方式進行大量繁殖的。
種子的結構
裸子植物與被子植物種子結構非常相似,都由種皮、胚和胚乳三部分組成。
種皮由珠被發育而來,具保護胚與胚乳的功能。裸子植物的種皮由明顯的3層組成。外層和內層為肉質層,中層為石質層。
被子植物的種皮結構多種多樣,如花生、桃、杏等種子外麵有堅硬的果皮,因而種皮結構簡單,薄如紙狀;小麥、玉米、水稻、萵苣的種子,果皮與種皮愈合,種子成熟時種皮被擠壓而緊貼於果皮的內層;有些豆科植物和棉花的種子具有堅硬的種皮,種皮的表皮下有柵欄狀的厚壁組織細胞層,表皮上有厚的角質膜。有些豆類種子由於角質膜過厚形成“硬實”,不易萌發。棉籽的表皮上有大量的表皮毛,就是棉纖維。番茄和石榴種子的種皮,外圍組織或表皮細胞肉質化。番茄種皮的表皮細胞柔軟透明呈膠質狀,並有刺突起。石榴種皮的表皮細胞伸展很長成為細線狀。細胞液中含有糖分可供食用;荔枝、龍眼的種子可食部分與石榴不同,是由假種皮肉質化而成,假種皮是由珠柄組織凸起包圍種子而形成。
種皮的結構與種子休眠密切相關。有的植物種皮中含有萌發抑製劑,因此除掉這類植物種皮,對種子萌發有刺激效應。
胚由受精卵發育形成。發育完全的胚由胚芽、胚軸、子葉和胚根組成。裸子植物的胚都是沿著種子的中央縱軸排列,不同種類種子的胚之間唯一不同的是子葉數目,變動在1—18個之間。但常見的子葉數目為兩個,如蘇鐵、銀杏、紅豆杉、香榧、紅杉、買麻藤和麻黃等。
被子植物胚的形狀極為多樣,橢圓形、長柱形或程度不同的彎曲形、馬蹄形、螺旋形等等。盡管胚的形狀如此不同,但它在種子中的位置總是固定的,一般胚根都朝向珠孔。
胚的子葉也多種多樣,有細長的、扁平的,有的含大量儲藏物質而肥厚呈肉質,如花生、菜豆,也有的成薄薄的片狀如蓖麻。有的子葉與真葉相似,具有鋸齒狀的邊緣,也有的在種子內部呈多次折疊如棉花。