开创性科学:不同水果产生多少种子?

来自科学伙伴的美味植物生物学活动

关键概念
植物
水果
种子

生物学

引言
你喜欢吃有籽还是无籽的草莓果酱?你很高兴吃到无籽西瓜,还是喜欢把西瓜籽吐到花园里?你可能不喜欢在水果中发现种子,但水果是植物传播种子以创造后代的工具。在这个活动中,你将调查每种水果可以传播多少种子。根据它们产生的种子数量,你认为你最喜欢的一些水果的生产力如何?

背景
许多植物生长果实来包裹和保护它们的种子,种子需要散播出去才能生长成新的植物。动物喜欢吃甜美多汁的水果。这种方法似乎是植物保护种子的一种糟糕方式,那么为什么使水果美味会有益呢?当动物吃水果时,肉质部分会被消化。然而,种子会毫发无损地通过消化系统,并在动物排泄(排便)时被传播。通过这种方式,它们被沉积在远离原始植物的地方(以及少量新鲜肥料),并且可以长成新的植物。这被称为种子传播,这只是植物用来将种子传播到广阔区域并产生更多植物的一种策略。

你可能会认为所有结果实的植物都会在每个水果中尽可能多地装种子,以最大限度地增加将生长的新植物的数量。但是,事实上,不同的植物有不同的种子生产和传播策略。一些水果产生非常非常多的种子,以确保至少有一些种子会生长,即使大多数种子失败。另一些水果则将所有资源投入到生产和保护一颗非常大的种子中。

材料
•     不同类型的水果:尝试包括辣椒、番茄和苹果,以及南瓜或黄瓜(是的,所有这些在技术上都被认为是植物的“果实”)
•     刀
•     切菜板
•     纸巾

准备
•     去杂货店挑选不同种类的水果。不要只坚持传统水果,也尝试一些新的水果。你可能认为是一些蔬菜的农产品实际上是水果!尝试至少包括一个辣椒、番茄和苹果,以及南瓜或黄瓜。避免无籽品种。
•     提示:香蕉确实有种子,但它们非常小,看起来像香蕉片中心的黑色小点。你可以尝试数它们,但不建议这样做!
•     提示:如果你要解剖辣椒,务必在处理种子后触摸眼睛之前洗手。辣椒种子可能会很辣,并引起灼烧感!如果你非常敏感,请使用温和的辣椒品种,例如甜椒。
•     你可能需要一位成年人帮助你切开水果。

步骤
•     开始解剖你的第一个水果,取出种子并将它们放在纸巾上。在水果中,种子是否以某种模式排列?
•     当你完成取出种子后,数数纸巾上的种子数量。水果中有多少颗种子?
•     提示:如果你要解剖黄瓜或南瓜,你可以尝试纵向切开水果,数数种子行数,然后以另一种方式切开水果,以确定一行中有多少颗种子,而不是取出种子。将这两个数字相乘即可得到种子总数的良好近似值。
•     一次一个,继续解剖每个水果,将种子放在纸巾上,然后数数它们。务必将不同水果的种子分开。
•     每种水果中有多少颗种子?哪种水果含有的种子最多?最少?相似类型的水果是否产生相似数量的种子?
•     不同类型水果的种子看起来有什么相似或不同之处?在每种水果中,种子的排列方式是否有相似的模式?
•     额外内容:再次尝试此活动,但使用每种类型的多个水果,例如多个辣椒、番茄、黄瓜和南瓜。相同类型的水果总是含有相似数量的种子,还是数量变化很大?
•     额外内容:水果大小与种子数量有关吗?重复此活动,但这次在数种子之前使用尺子测量每个水果,看看较大的水果是否比较小的水果产生更多的种子。(你也可以使用秤来称量每个水果,作为测量水果大小的另一种方法。)较大的水果是否产生更多的种子?
•     额外内容:无籽水果品种真的是无籽的吗?解剖几种不同的无籽水果品种并寻找种子。“无籽”水果品种是完全无籽的,还是只是比普通品种的种子少?与普通品种相比,无籽品种在水果对水果的比较基础上,种子生产力降低了多少?

观察和结果
某些类型的水果是否明显比其他水果含有更多的种子?黄瓜、南瓜、番茄和辣椒是否有很多种子,每种都轻松超过 100 颗?苹果是否只有几颗种子,不超过 10 颗?


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水果分为三个主要类别,其中“简单水果”组占我们遇到的大多数。它们由植物花朵中的一个子房形成。当子房变成水果时,不同的子房部分变成不同的水果部分;当受精时,称为胚珠的小结构变成水果的种子——更多受精的胚珠意味着更多种子!另外两个水果组更复杂。在“聚合水果”中——例如覆盆子——多个子房在单朵花上融合。在第三组中,称为“聚花果”,许多子房和花朵结合在一起。菠萝是“聚花果”的一个很好的例子。

黄瓜、甜瓜和南瓜是简单水果(它们是称为瓠果的水果类型的一部分,瓠果是浆果),具有坚硬的外皮和较软的水状内部。而且,正如你可能看到的,这些水果产生很多种子!一个西葫芦或黄瓜可以轻松地有几百颗整齐排列的种子。

番茄、葡萄、猕猴桃和辣椒也是简单水果(技术上是真正的浆果),具有肉质的壁和通常非常流动的内部——想想成熟的番茄有多水!有些,如番茄和辣椒,可以有几百颗种子,而另一些,如猕猴桃,可以有数百颗!柑橘类水果也是浆果(一种称为柑果的类型),具有革质外皮,通常只有少量种子。

同样,苹果和梨也只有少量种子(最多 10 颗),但不是浆果——它们属于另一种水果类型,称为梨果,梨果的一些果肉不是由花的子房制成的,而是来自子房附近的植物组织,草莓的情况也是如此。

清理
处理掉水果中的种子,或者,如果你有动力并且好奇,可以研究如何用你的种子种植植物。你可以吃掉剩下的水果,或者留着以后作为美味又健康的零食!

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此活动由 科学伙伴 合作推出

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