Přeskočit na obsah

Semena

Z Infopedia
Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox Semeno

Semeno (latinsky semen) je rozmnožovací orgán semenných rostlin (Spermatophyta), který slouží k jejich šíření a přečkání nepříznivých podmínek. Vzniká z oplozeného vajíčka a obsahuje zárodek (embryo) nové rostliny, zásobní pletiva a ochranný obal zvaný osemení (testa). Semena představují klíčovou evoluční inovaci, která umožnila rostlinám osídlit širokou škálu suchozemských ekosystémů a stát se dominantní skupinou flóry na Zemi.

Pro člověka jsou semena jedním z nejdůležitějších zdrojů potravy. Patří sem základní obiloviny jako pšenice, rýže a kukuřice, luštěniny bohaté na bílkoviny jako fazole a hrách, a také semena využívaná pro výrobu olejů (slunečnice, řepka olejka) nebo jako koření (hořčice, pepř).

🧬 Struktura a anatomie

Ačkoliv se semena liší velikostí, tvarem a barvou, jejich základní stavba je společná a skládá se ze tří hlavních částí:

🌱 Embryo

Embryo neboli zárodek je miniaturní, nevyvinutá rostlina, která vznikla oplozením vaječné buňky. Skládá se z několika částí:

  • Radikula: Kořínek zárodku, který při klíčení jako první proniká osemením a upevňuje rostlinu v půdě.
  • Plumula (pírko): Vrcholový pupen zárodku, ze kterého vyrůstá stonek a první listy.
  • Hypokotyl: Část stonku pod dělohami.
  • Epikotyl: Část stonku nad dělohami.
  • Dělohy (cotyledones): Jsou to první, zárodečné listy rostliny. Jejich počet je důležitým taxonomickým znakem.

Dělohy mohou obsahovat zásobní látky nebo je po vyklíčení přenášet z endospermu a zahájit fotosyntézu.

栄養 Zásobní tkáň

Zásobní tkáň poskytuje embryu energii a živiny potřebné pro klíčení, dokud rostlina není schopna samostatné fotosyntézy. Podle původu se rozlišují dva hlavní typy:

U některých rostlin (např. bobovitých, jako je fazol) je endosperm během vývoje embrya zcela spotřebován a zásobní látky jsou uloženy přímo v ztloustlých dělohách. Taková semena se nazývají exalbuminová. Zásobní látky jsou nejčastěji škrob, tuky (oleje) a bílkoviny.

🛡️ Osemení (Testa)

Osemení je vnější, pevný a odolný obal semene, který vzniká přeměnou vaječných obalů (integumentů). Jeho hlavní funkcí je ochrana embrya a zásobních tkání před mechanickým poškozením, vyschnutím, predátory a mikroorganismy. Povrch osemení může být hladký, drsný, nebo opatřený různými strukturami (křídla, chlupy, háčky), které napomáhají šíření semen.

📜 Evoluce a historie

Vznik semene je považován za jeden z nejdůležitějších milníků v evoluci rostlin. Předchůdcem semenných rostlin byly výtrusné rostliny (kapraďorosty), které se rozmnožovaly pomocí jednobuněčných spor. Spory však neobsahují zárodek ani zásobní látky a jsou méně odolné.

První rostliny podobné semenným, tzv. progymnospermy, se objevily v období devonu (asi před 385 miliony lety). Skutečné semenné rostliny se pak masivně rozšířily v karbonu. Semeno poskytlo rostlinám několik klíčových výhod:

  • Ochrana: Pevné osemení chrání embryo před nepříznivými vlivy.
  • Výživa: Zásobní tkáně poskytují energii pro počáteční růst.
  • Dormance: Schopnost semene "čekat" na vhodné podmínky pro klíčení.
  • Šíření: Semena umožnila efektivnější šíření na velké vzdálenosti.

Tyto výhody vedly k tomu, že semenné rostliny (nejprve nahosemenné, později krytosemenné) postupně ovládly většinu suchozemských biotopů a vytlačily výtrusné rostliny do pozadí.

⚙️ Fyziologie a klíčení

Klíčení je proces, při kterém embryo v semeni obnovuje svůj růst a vyvíjí se v mladou rostlinu (semenáček). Tento proces je řízen komplexní souhrou vnitřních a vnějších faktorů.

😴 Dormance

Dormance je stav, kdy semeno neklíčí, i když jsou vnější podmínky (teplota, vlhkost) příznivé. Jedná se o adaptační mechanismus, který brání klíčení v nevhodnou roční dobu (např. na podzim před zimou). Existuje několik typů dormance:

  • Fyzikální dormance: Způsobena nepropustností osemení pro vodu nebo plyny. K jejímu narušení (skarifikaci) dochází v přírodě například průchodem trávicím traktem zvířat nebo působením mrazu.
  • Fyziologická dormance: Způsobena přítomností inhibičních látek (např. kyselina abscisová) v embryu. K jejímu překonání je často potřeba období chladu (stratifikace) nebo specifické světelné podmínky.

🌱 Proces klíčení

Samotné klíčení probíhá v několika fázích: 1. Imbibice: Semeno nasává vodu, bobtná a osemení puká. 2. Aktivace metabolismu: Voda aktivuje enzymy, které začnou štěpit zásobní látky (škroby, tuky, bílkoviny) na jednodušší sloučeniny. 3. Růst embrya: Jako první vyráží kořínek (radikula), který roste směrem dolů a upevňuje rostlinu. Následně roste vzrostný vrchol (plumula) směrem nahoru ke světlu.

Podle toho, jak se dělohy dostávají nad povrch půdy, se rozlišuje:

  • Epigeické klíčení: Hypokotyl se prodlužuje a vynáší dělohy i plumulu nad zem. Dělohy zezelenají a provádějí fotosyntézu (např. fazol, slunečnice).
  • Hypogeické klíčení: Epikotyl se prodlužuje, zatímco dělohy zůstávají pod zemí v osemení a slouží pouze jako zdroj živin (např. hrách, dub).

🌍 Podmínky pro klíčení

Pro úspěšné vyklíčení potřebuje většina semen specifické podmínky:

  • Voda: Nezbytná pro imbibici a metabolické procesy.
  • Kyslík: Potřebný pro buněčné dýchání, které dodává energii pro růst.
  • Teplota: Každý druh má své teplotní optimum, minimum a maximum pro klíčení.
  • Světlo: Některé druhy vyžadují světlo ke klíčení (fotosensitivní semena, např. tabák), jiné naopak klíčí lépe ve tmě.

🌬️ Způsoby šíření (Disperze)

Šíření semen je klíčové pro kolonizaci nových stanovišť a zamezení konkurence mezi mateřskou rostlinou a potomstvem. Rostliny vyvinuly řadu strategií pro disperzi semen:

  • Anemochorie: Šíření větrem. Semena jsou lehká, často opatřená křídly (např. javor, jasan) nebo chmýrem (např. pampeliška, bodlák).
  • Zoochorie: Šíření zvířaty.
    • Endozoochorie: Zvířata sežerou plody a semena projdou nepoškozená jejich trávicím traktem (např. třešeň, jeřáb).
    • Epizoochorie: Semena se přichytí na srst nebo peří zvířat pomocí háčků nebo lepkavého povrchu (např. lopuch, svízel).
    • Synzoochorie: Zvířata si vytvářejí zásoby semen, která nespotřebují (např. veverka a žaludy, sojka a ořechy).
  • Hydrochorie: Šíření vodou. Semena jsou schopna plavat díky vzduchovým pletivům nebo nepromokavému osemení (např. kokosový ořech, leknín).
  • Autochorie: Samovolné šíření rostlinou. Plody za zralosti explodují a vymršťují semena do okolí (např. netýkavka, vlčí bob).

🧑‍🌾 Význam pro člověka

Semena jsou základním kamenem lidské civilizace a zemědělství.

🍞 Potraviny a výživa

🏭 Průmyslové využití

🌱 Zemědělství a zahradnictví

Celé odvětví zemědělství je postaveno na pěstování rostlin ze semen. Šlechtění a produkce kvalitního osiva je klíčové pro zajištění vysokých výnosů a potravinové bezpečnosti. Pro uchování genetické diverzity plodin a divokých rostlin jsou zřizovány semenné banky, jako je například Špicberské globální úložiště semen.

🏆 Rekordy a zajímavosti

  • Největší semeno: Největší semeno na světě má palma Lodoicea maldivica (Coco de mer). Může vážit až 25 kilogramů a měřit až 50 centimetrů v průměru.
  • Nejmenší semeno: Nejmenší semena mají orchideje. Jsou prachově jemná a neobsahují téměř žádné zásobní látky. Ke klíčení potřebují symbiózu s houbami.
  • Nejstarší životaschopné semeno: V roce 2005 se vědcům podařilo vyklíčit 2000 let staré semeno datlové palmy, které bylo nalezeno při archeologických vykopávkách pevnosti Masada v Izraeli.
  • Nejodolnější semena: Semena některých arktických rostlin, jako je silenka (Silene stenophylla), byla úspěšně regenerována z tkáně zmrazené v permafrostu po více než 30 000 letech.

🔬 Pro laiky

Představte si semeno jako miniaturní "startovací balíček" pro novou rostlinu, který je dokonale vybaven pro přežití a cestování. Uvnitř tohoto balíčku najdeme tři základní věci:

  1. Spící rostlinka (embryo): Je to kompletní miniatura budoucí rostliny s kořínkem, stonkem a lístky. Čeká na správný signál, aby se probudila.
  2. Svačina na cestu (zásobní látky): Stejně jako astronaut potřebuje zásoby, i embryo má svůj "obědový balíček" plný energie (škroby, tuky) a stavebních materiálů (bílkoviny). Tyto zásoby mu pomohou vyrůst, než si dokáže vyrobit vlastní potravu pomocí slunečního světla.
  3. Ochranný obal (osemení): Celý balíček je zabalen v pevném a odolném obalu, který ho chrání před vyschnutím, zimou, chorobami a nepřáteli.

Semeno dokáže spát (být v dormanci) měsíce, roky, nebo dokonce tisíce let, dokud nenastanou ideální podmínky – správná vlhkost, teplo a někdy i světlo. Jakmile tyto podmínky nastanou, semeno "ožije", nasaje vodu a malá rostlinka začne růst.


Šablona:Aktualizováno

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=Semena&oldid=16532“