Sėkla - tai specializuotas sėklinių augalų lytinio dauginimosi organas, kuris po apvaisinimo (kartais be apvaisinimo, apomiksės būdu) išsivysto iš sėklapradžio. Visų dabar augančių augalų sėkla susideda iš gemalo ir luobelės. Gemalo vystymasis po dvigubo apvaisinimo yra sudėtingas ir svarbus procesas, užtikrinantis naujo augalo pradžią.
Sėklos sandara ir funkcijos
Sėklos luobelė, susidariusi iš sėklapradžio dangalų, saugo gemalą nuo aplinkos poveikio. Ji gali būti įvairaus paviršiaus ir išvaizdos: lygi, raukšlėta, su išaugomis arba duobutėmis, vienspalvė, marga, plika arba apaugusi plaukeliais. Luobelės paviršiuje dažnai matosi saitavietė - vieta, kurioje sėkla buvo prisitvirtinusi. Pro saitavietę ir mikropilės liekanas vyksta dujų apykaita, o vanduo patenka į sėklą. Kai kurių augalų sėklos paviršių dengia apysėklis, susidaręs iš sėklasaičio.
Gemalą sudaro gemalinis pumpuras, gemalinis stiebas ir gemalinė šaknis. Daugumos augalų sėklose maisto medžiagų atsargos kaupiasi endosperme, perisperme ar sėklaskiltėse, kurios maitina besivystantį gemalą.
Sėklos dydis gali labai skirtis - nuo mikroskopinių gegužraibinių iki keliolikos kilogramų sveriančių arekinių šeimos augalų sėklų. Dauguma sėklų daigios išlieka 3-10 metų, tačiau kai kurių (pvz., piktžolių) gyvybingumas gali tęstis 20-80 metų. Trumpiausiai daigios būna smulkios, beveik vien iš gemalo sudarytos sėklos.
Sėklos, kaip augalų dauginimosi organo, svarbiausios funkcijos yra maitinti gemalą, saugoti jį nuo nepalankių aplinkos sąlygų ir padėti plisti į naujas teritorijas.
Dvigubas apvaisinimas ir gemalo vystymasis
Žiedinių augalų apvaisinimas yra unikalus procesas, vadinamas dvigubu apvaisinimu. Po sėkmingo apdulkinimo, kai žiedadulkė patenka ant piestelės purkos, ji sudygsta. Žiedadulkė išskiria dulkiadaigį, kuris per piestelės liemenėlį skverbiasi link sėklapradžio, kuriame yra moteriškoji lytinė ląstelė (kiaušialąstė) ir centrinis branduolys.
Dulkiadaigiu keliauja dvi vyriškosios ląstelės (spermiai). Kai dulkiadaigis pasiekia sėklapradį, jis prasiskverbia į vidų ir plyšta. Vienas spermis apvaisina kiaušialąstę, susidarydamas diploidinė zigota (2n), kuri vėliau vystosi į gemalą. Kitas spermis susilieja su dviem centriniais branduoliais, formuodamas triploidinį branduolį (3n), iš kurio vystosi endospermas - maisto medžiagų atsarga gemalui.
Iš zigotos vystosi gemalas, o sėklapradžio dangalai virsta sėklos luobele. Endospermas, sudarytas iš krakmolo, lipidų, baltymų ir kitų medžiagų, maitina besivystantį gemalą. Vienaskilčių augalų sėklaskiltė yra viena, o dviskilčių - dvi, nors pasitaiko ir daugiau.
Ramybės būsena ir dygimas
Daugelio augalų sėklos būdingas tam tikrą laiką trunkanti ramybės būsena, kurios metu jos nedygsta. Atsižvelgiant į priežastis, skiriama morfologinė, fiziologinė, morfofiziologinė, fizinė ir kombinuotoji ramybės būsenos. Ramybės būseną gali nutraukti temperatūra, drėgmė ar kiti veiksniai.
Sėkloms dygti reikalinga drėgmė, optimali temperatūra ir deguonis. Dygimo metu sėklos naudoja sukauptas maisto atsargas ir sparčiai formuojasi naujas augalas. Intensyvus kvėpavimas skaidomas atsargines maisto medžiagas, kad būtų užtikrintas energijos poreikis naujo augalo augimui.
Kiti dauginimosi būdai
Be dvigubo apvaisinimo, augalai gali daugintis ir kitais būdais. Partenogenezė - tai gemalo vystymasis iš neapvaisintos kiaušialąstės, būdingas kai kuriems gyvūnams ir retai augalams. Apomiksė - tai sėklų formavimasis be lytinio proceso, vegetatyvinis dauginimasis, kai augalas dauginasi iš savo ląstelių dalių. Šiuolaikiniai mokslininkai taip pat naudoja audinių kultūros metodą, leidžiantį išgauti augalus iš mikroskopinio dydžio augalų gabalėlio.
Tręšimas ir sėklų formavimasis
Sėklos sandara ir vystymasis yra sudėtingas ir nuostabus procesas, užtikrinantis augalų rūšių tęstinumą ir prisitaikymą prie įvairių aplinkos sąlygų.
