Завязь жизни

Параллельно с ростом эндосперма, с накоплением запаса питательных веществ в семени идет подготовка к трудной дороге самостоятельной жизни и самого зародыша.

Яйцеклетку зародышевого мешка после оплодотворения называют зиготой. По сути дела, с момента слияния со спермием она становится первой клеткой нового поколения - спорофита. В ней присутствует отныне полный - двойной - набор хромосом и, следовательно, заключена вся программа созидания будущего растения.

Зигота обычно еще долгое время находится в покое и не приступает к делению до тех пор, пока в семяпочке не будут созданы оптимальные условия для ее развития. Впрочем, "долгое время" - понятие относительное. У кок-сагыза, например, оно тянется 5 - 6 ч. У какао первое деление зиготы наступает через 14 - 15 дней после оплодотворения, а у паразитного растения омелы - даже через два месяца.

Покой зиготы тоже относительный. В промежутке между оплодотворением и первым делением в ней непрестанно происходят внутренние изменения, она словно созревает для дальнейшего развития.

Первый раз зигота делится поперек своей продольной оси. Лишь немногие растения изменяют этому важному правилу. Важному потому, что при этом и многократных последующих - также поперечных - делениях зародыш внедряется в глубь эндосперма и тем самым обеспечивает себе наилучший доступ к питательным веществам. Клетки его, создающие своей совокупностью некий коридор, который ведет в "кладовую" эндосперма, называют подвеском. В иных случаях подвески развиваются в мощные гаустории - они активно разрастаются в тканях, окружающих зародыш и эндосперм, и вытягивают оттуда питательные вещества. В тех случаях, когда эндосперм находится в зачаточном состоянии, как, например, у орхидей, именно гаустории полностью берут на себя заботу о снабжении зародыша пищей.

Впоследствии эти клетки отомрут, и лишь верхушечная часть "предзародыша" разовьется в собственное тело настоящего зародыша.

Рис. 28. Зародыш боба или гороха нетрудно рассмотреть невооруженным глазом. Детали строения зародыша злаков лучше изучить под микроскопом

Способы развития и строения сформировавшихся зародышей у различных растений чрезвычайно разнообразны.

Зародыш в зрелом семени двудольного растения состоит из следующих основных частей: зародышевого корешка, подсемядольного колена, двух семядолей и надсемядольного колена - зачатка стебля. Степень развития каждого из этих органов может быть весьма различной.

Иногда либо зачаток стебля, либо семядоли могут быть едва развиты. В других случаях надсемядольное колено, напротив, представляет собой высокоразвитую вегетативную почку, в которой даже простым глазом можно различить зачатки нескольких листьев. Таков, например, он у зародыша фасоли или бобов. Кстати, у этих растений и семядоли мясистые, хорошо развитые.

Семядоли у зародышей двудольных всегда располагаются супротивно. Такое расположение сохраняется и в том случае, когда развиваются не две, как обычно, а три семядоли или больше.

У однодольных растений одна из семядолей разрастается весьма активно, тогда как другая остается в зачаточном состоянии. В связи с этим почечка у них очень часто смещена в боковое положение, как, например, у пшеницы и других злаков.

Рис. 29. Зародыш коровяка в зрелом семени растения

Развитая семядоля пшеницы состоит из двух основных частей - щитка, который представляет собой гаусториальный орган и служит для того, чтобы питать зародыш запасами эндосперма, и колеоптиле, своеобразного чехлика, одевающего верхушку почечки. При прорастании семени колеоптиле помогает зародышу пробиться через сухую верхнюю корку почвы.

В остальном зародыши однодольных растений сходны по строению с зародышами двудольных. Только первичный корешок развит весьма слабо. По-видимому, именно это обстоятельство приводит в некоторых случаях к развитию у злаков мочковатых корней.

Формированием зародыша заканчивается эмбриональная пора жизни нового поколения спорофитов. Теперь семя полностью готово в свое время и при подходящих условиях вспыхнуть ярким зеленым костром, тянущимся к солнцу.

Рис. 30. Так развивается зародыш тоции альпийской

Но так, как описано выше, формируются зародыши не у всех растений.

Необычный путь развития открыл в 1951 г. советский ботаник профессор М. С. Яковлев у зародышей пионов - знакомых всем садовых цветов. Здесь оно идет словно при ядерном типе развития... эндосперма. Ядра зародыша делятся, но между ними не образуется клеточных перегородок. Весь зародыш долгое время представляет собой одну большую клетку, в цитоплазме которой плавают несколько ядер. Лишь впоследствии вокруг них образуются клеточные оболочки. Необыкновенное продолжается и далее: некоторые из этих новоявленных клеток развиваются в настоящие самостоятельные зародыши. Один зародышевый мешок дает таким образом начало не одному, а нескольким новым растениям. Это открытие интересно не только тем, что дает пример нетипичного пути развития зародыша. Гораздо значительнее то обстоятельство, что здесь наблюдается полное сходство с развитием эндосперма по ядерному типу. В этом еще одно доказательство эволюционного "родства" эндосперма и зародыша.