Planten kwamen oorspronkelijk uit mariene omgevingen, waar ze afhankelijk waren van water om hun gameten te vervoeren om zich voort te planten. Toen planten naar het land verhuisden, was er niet altijd water aanwezig voor de overdracht van gameten. Zaadplanten - de gymnospermen en angiospermen - ontwikkelden de strategie om het zachte kiemplasma in te sluiten in een zaad dat bestand is tegen ruwe terrestrische omgevingen. Zaadgroottes en -vormen zijn enorm variabel, variërend van stofachtige orchideeënzaden tot het zeer grote zaad van de kokospalm (Cocos nucifera).
Basisprincipes van zaden
Het begrijpen van de zaadstructuur is nuttig bij het begrijpen van zaadfuncties. Zaden hebben een buitenste zaadlaag die varieert van dun en papierachtig tot keihard. In het zaad zit de embryoplant en meestal een soort voeding die endosperm wordt genoemd. De zaadbladeren, of zaadlobben, kunnen ook een voedselvoorraad bevatten. De voedselvoorraad ondersteunt de ontspruitende zaailing totdat deze een wortel laat groeien en zijn eigen voedsel kan maken. Aan zaden kunnen ook accessoire-structuren zijn bevestigd die afkomstig zijn van de eierstokwanden of verschillende hardnekkige delen van de bloem.
Soort bestendiging
De meest elementaire functie van een zaadje is om een soort in stand te houden. Alle verschillende functionaliteitsmechanismen werken samen om het plantenembryo in het zaad te houden levend totdat de omstandigheden correct zijn om het zaad te laten ontkiemen met enige kans op die van de zaailing overleving. Een aantal factoren beïnvloeden de ontkieming van zaden, waaronder de hoeveelheid zonlicht die het ontvangt, evenals vocht en temperatuur. Een soort sterft uit als zaden geen zaailingen kunnen produceren die op hun beurt bloeien en zaden maken.
Zaadverspreiding
Als zaden naast de moederplant vallen, raken zaailingen overvol en concurreren ze met elkaar en met de ouderplant, wat afbreuk doet aan de overlevingskansen van de soort. Zaden reizen door middel van water, wind en passerende dieren. Kokosnoot, winterhard tot planthardheidzones 10b tot en met 11 van het Amerikaanse Department of Agriculture, drijft op zeewater. Eenjarige planten en grassen hebben lichtgewicht zaden die door de wind worden gedragen. Sommige zaden verspreiden zich ingebed in structuren gevormd door de eierstok. Voorbeelden zijn eetbare vruchten zoals appels (Malus domestica), winterhard in USDA zones 3 tot en met 8 of bessen die door vogels worden gegeten. De zaden in eetbare vruchten hebben over het algemeen een taaie zaadhuid die de passage door het spijsverteringskanaal van een dier overleeft. Andere zaden zijn ingebed in structuren die zijn uitgerust met sporen of haken en liften op huisdieren, dieren in het wild en wandelaars.
Living Time Capsules
Planten die in moeilijke omgevingen groeien, kunnen een lange tijd, soms tientallen jaren, duren voordat gunstige kiemomstandigheden voor een bepaalde soort optreden. In dergelijke gevallen zijn zaden als geprogrammeerde tijdcapsules, sluimerend in de grond in afwachting van de juiste omstandigheden om te ontkiemen. Jaarlijkse woestijnwilde bloemen tonen een lange levensduur van het zaad. In de Sonorawoestijn in Arizona is er in de zes decennia tussen 1940 en 1998 slechts vier keer goede bloei in de woestijn geweest. De winnaar aller tijden voor de levensduur van zaden is heilige lotus (Nelumbo nucifera). Volgens een rapport uit 1995 is een 1300 jaar oud zaadje uit een meer in China ontsproten en gegroeid.
Voedingsbron voor zaailingen
Zaden voorzien het embryo dat ze bevatten van voldoende voedsel om ze door ontkieming te dragen. Endosperm kan koolhydraten, vetten of eiwitten bevatten. Kleine, snel ontkiemende, snelgroeiende zaden bevatten gewoonlijk niet veel endosperm. Voor zaden die gedurende langere perioden zware omstandigheden doorstaan, zorgt een grote voorraad endosperm ervoor dat het zaad en de zaailingen kunnen overleven. Kokosnoten overleven duizenden kilometers om de kuststranden te bereiken, waar het vele maanden kan duren voordat ze ontkiemen. Het zaad levert een overvloed aan endocarpium in de vorm van kokosvlees en melk om deze periode door te komen.
