Pflanzen kamen ursprünglich aus Meeresumgebungen, wo sie für ihre Fortpflanzung auf Wasser angewiesen waren, um ihre Gameten zu transportieren. Wenn Pflanzen an Land zogen, war Wasser für den Gametentransfer nicht immer vorhanden. Samenpflanzen – die Gymnospermen und Angiospermen – haben die Strategie entwickelt, das zarte Keimplasma in einen Samen einzuschließen, der rauen terrestrischen Umgebungen widersteht. Samengrößen und -formen sind enorm variabel und reichen von staubförmigen Orchideensamen bis hin zu den sehr großen Samen der Kokospalme (Cocos nucifera).
Samengrundlagen
Das Verständnis der Seed-Struktur ist hilfreich, um die Seed-Funktionen zu verstehen. Samen haben eine äußere Samenschale, die von dünn und papierartig bis steinhart variiert. Im Inneren des Samens befindet sich die embryonale Pflanze und normalerweise eine Art von Nahrung, die als Endosperm bezeichnet wird. Die Samenblätter oder Keimblätter können auch einen Nahrungsvorrat enthalten. Die Nahrungsversorgung unterstützt den keimenden Sämling, bis er eine Wurzel bildet und seine eigene Nahrung herstellen kann. An Samen können auch akzessorische Strukturen angebracht sein, die von den Eierstockwänden oder anderen hartnäckigen Teilen der Blüte stammen.
Artenerhaltung
Die grundlegendste Funktion eines Samens besteht darin, eine Art am Leben zu erhalten. All die verschiedenen Funktionsmechanismen arbeiten zusammen, um den Pflanzenembryo im Samen zu halten am Leben, bis die Bedingungen für das Keimen des Samens mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit für den Sämling richtig sind Überleben. Eine Reihe von Faktoren beeinflussen die Samenkeimung, einschließlich der Menge an Sonnenlicht, die es erhält, sowie Feuchtigkeit und Temperatur. Eine Art stirbt aus, wenn Samen keine Sämlinge hervorbringen können, die wiederum blühen und Samen bilden.
Samenausbreitung
Wenn Samen neben die Mutterpflanze fallen, werden die Sämlinge überfüllt und konkurrieren sowohl untereinander als auch mit der Mutterpflanze, was die Überlebensfähigkeit der Art beeinträchtigt. Samen reisen durch Wasser, Wind und vorbeiziehende Tiere. Kokosnuss, winterhart für die Pflanzenhärtezonen 10b bis 11 des US-Landwirtschaftsministeriums, schwimmt auf Meerwasser. Einjährige Pflanzen und Gräser haben leichte Samen, die vom Wind getragen werden. Einige Samen zerstreuen sich eingebettet in Strukturen, die vom Eierstock gebildet werden. Beispiele sind essbare Früchte wie Äpfel (Malus domestica), die in den USDA-Zonen 3 bis 8 winterhart sind, oder von Vögeln gefressene Beeren. Die Samen in essbaren Früchten haben im Allgemeinen eine harte Samenschale, die die Passage durch den Verdauungstrakt eines Tieres überlebt. Andere Samen werden in Strukturen eingebettet, die mit Sporen oder Haken ausgestattet sind und per Anhalter auf Haustiere, Wildtiere und Wanderer übertragen werden.
Living Time Kapseln
Pflanzen, die in rauen Umgebungen wachsen, können lange dauern, manchmal Jahrzehnte, bis günstige Keimbedingungen für eine bestimmte Art auftreten. In solchen Fällen sind Samen wie programmierte Zeitkapseln, die ruhend im Boden liegen und auf die richtigen Bedingungen zum Keimen warten. Einjährige Wüstenwildblumen zeigen eine lange Lebensdauer der Samen. In der Sonora-Wüste von Arizona kam es in den sechs Jahrzehnten zwischen 1940 und 1998 nur viermal zu einer guten Blüte von Wüstenwildblumen. Der Gewinner aller Zeiten für die Langlebigkeit der Samen ist der heilige Lotus (Nelumbo nucifera). Laut einem Bericht von 1995 keimte und wuchs ein 1.300 Jahre alter Samen aus einem Seegrund in China.
Sämling Nahrungsquelle
Samen versorgen den darin enthaltenen Embryo mit genügend Nahrung, um ihn durch die Keimung zu tragen. Endosperm kann Kohlenhydrate, Fette oder Proteine enthalten. Kleine, schnell keimende, schnell wachsende Samen enthalten normalerweise nicht viel Endosperm. Bei Samen, die über längere Zeit rauen Bedingungen ausgesetzt sind, ermöglicht ein großer Vorrat an Endosperm das Überleben von Samen und Sämlingen. Kokosnüsse überleben Tausende von Kilometern, um Küstenstrände zu erreichen, wo sie viele Monate brauchen können, um zu keimen. Der Samen liefert reichlich Endokarp in Form von Kokosfleisch und Milch, um diese Zeit zu überstehen.
