Bitkiler aslen, üremek için gametlerini taşımak için suya güvendikleri deniz ortamlarından geldi. Bitkiler karaya taşındığında, gamet aktarımı için her zaman su mevcut değildi. Tohumlu bitkiler -- açık tohumlular ve kapalı tohumlular -- hassas germplazmayı sert karasal ortamlara direnen bir tohum içine alma stratejisini geliştirdiler. Tohum boyutları ve şekilleri, toz benzeri orkide tohumlarından hindistan cevizi hurmasının (Cocos nucifera) çok büyük tohumuna kadar çok değişkendir.
Tohum Temelleri
Tohum yapısını anlamak, tohum fonksiyonlarını anlamada yardımcı olur. Tohumlar, ince ve kağıtsı olandan kaya sertliğine kadar değişen bir dış tohum kabuğuna sahiptir. Tohumun içinde embriyo bitkisi ve genellikle endosperm adı verilen bir tür besin bulunur. Tohum yaprakları veya kotiledonlar da bir besin kaynağı tutabilir. Besin kaynağı, filizlenen fideyi kök büyüyene ve kendi besinini yapabilene kadar destekler. Tohumlar ayrıca, yumurtalık duvarlarından veya çiçeğin farklı kalıcı kısımlarından gelen onlara bağlı aksesuar yapılara da sahip olabilir.
Türlerin Sürdürülmesi
Bir tohumun en temel işlevi, bir türün varlığını sürdürmektir. Bitki embriyosunu tohumun içinde tutmak için tüm farklı işlevsellik mekanizmaları birlikte çalışır. Tohumun çimlenmesi için koşullar doğru olana kadar canlı, bir miktar fide şansı ile hayatta kalma. Aldığı güneş ışığının yanı sıra nem ve sıcaklık da dahil olmak üzere bir dizi faktör tohum çimlenmesini etkiler. Tohumlar çiçek açan ve sırayla tohum yapan fideleri üretemezse, tür yok olur.
Tohum Dağıtma
Tohumlar ana bitkinin yanına düşerse, fideler kalabalıklaşır ve türlerin hayatta kalmasını azaltan ana bitki kadar birbirleriyle rekabet eder. Tohumlar su, rüzgar ve geçen hayvanlar vasıtasıyla hareket eder. ABD Tarım Bakanlığı bitki sertlik bölgeleri 10b'den 11'e kadar dayanıklı olan Hindistan cevizi, deniz suyunda yüzer. Yıllık bitkiler ve otlar, rüzgarla taşınan hafif tohumlara sahiptir. Bazı tohumlar, yumurtalığın oluşturduğu yapılara gömülü olarak dağılır. Örnekler, elmalar (Malus domestica), 3 ila 8 USDA bölgelerinde dayanıklı veya kuşlar tarafından yenen meyveler gibi yenilebilir meyvelerdir. Yenilebilir meyvelerin içindeki tohumlar, genellikle, bir hayvanın sindirim sisteminden geçmeye devam eden sert bir tohum kabuğuna sahiptir. Diğer tohumlar, mahmuzlar veya kancalarla donatılmış yapılara gömülür ve evcil hayvanlar, vahşi yaşam ve yürüyüşçüler üzerinde otostop çeker.
Yaşam Süresi Kapsülleri
Zorlu ortamlarda yetişen bitkiler, belirli bir tür için uygun çimlenme koşulları oluşmadan önce uzun bir süre, bazen on yıllar sürebilir. Bu gibi durumlarda tohumlar, filizlenmek için uygun koşulları bekleyen toprakta hareketsiz yatan programlanmış zaman kapsülleri gibidir. Yıllık çöl kır çiçekleri tohum ömrünü gösterir. Arizona'nın Sonoran Çölü'nde, 1940 ile 1998 arasındaki altmış yılda, iyi çöl kır çiçeği çiçekleri sadece dört kez meydana geldi. Tohum ömrünün tüm zamanların kazananı kutsal nilüferdir (Nelumbo nucifera). 1995 tarihli bir rapora göre, Çin'deki bir göl yatağından 1.300 yıllık bir tohum filizlendi ve büyüdü.
Fide Besin Kaynağı
Tohumlar, içerdikleri embriyoya, onları çimlenme yoluyla taşıyacak kadar yiyecek sağlar. Endosperm karbonhidratlar, yağlar veya proteinler içerebilir. Küçük, hızlı filizlenen, hızlı büyüyen tohumlar normalde çok fazla endosperm içermez. Zorlu koşullara uzun süre dayanan tohumlar için, büyük miktarda endosperm, tohum ve fidelerin hayatta kalmasını sağlar. Hindistancevizi, filizlenmeleri aylarca sürebilecekleri kıyı sahillerine ulaşmak için binlerce kilometre boyunca yüzerek hayatta kalır. Tohum, bu süre boyunca dayanması için hindistancevizi eti ve sütü şeklinde bol miktarda endokarp sağlar.