Les plantes provenaient à l'origine de milieux marins, où elles comptaient sur l'eau pour transporter leurs gamètes afin de se reproduire. Lorsque les plantes se déplaçaient sur la terre, l'eau n'était pas toujours présente pour le transfert des gamètes. Les plantes à graines - les gymnospermes et les angiospermes - ont développé la stratégie consistant à enfermer le germoplasme tendre dans une graine qui résiste aux environnements terrestres difficiles. La taille et la forme des graines varient énormément, allant des graines d'orchidées poussiéreuses à la très grosse graine du cocotier (Cocos nucifera).
Notions de base sur les graines
Comprendre la structure des graines est utile pour comprendre les fonctions des graines. Les graines ont un tégument externe qui varie de mince et de papier à dur comme le roc. À l'intérieur de la graine se trouve l'embryon et généralement une sorte de nutrition appelée endosperme. Les feuilles de graines, ou cotylédons, peuvent également contenir un approvisionnement alimentaire. L'approvisionnement alimentaire soutient le semis en germination jusqu'à ce qu'il pousse une racine et puisse faire sa propre nourriture. Les graines peuvent également avoir des structures accessoires qui leur sont attachées et qui proviennent des parois ovariennes ou de différentes parties persistantes de la fleur.
Perpétuation des espèces
La fonction la plus fondamentale d'une graine est de maintenir une espèce en vie. Tous les différents mécanismes de fonctionnalité fonctionnent ensemble pour maintenir l'embryon végétal à l'intérieur de la graine en vie jusqu'à ce que les conditions soient propices à la germination de la graine avec une certaine chance de survie du plant. Un certain nombre de facteurs influencent la germination des graines, y compris la quantité de lumière solaire reçue ainsi que l'humidité et la température. Une espèce disparaît si les graines ne peuvent pas produire de semis qui fleurissent et produisent des graines à leur tour.
Dispersion des semences
Si les graines tombent à côté de la plante mère, les semis deviennent encombrés et rivalisent entre eux ainsi que la plante mère, ce qui nuit à la capacité de survie de l'espèce. Les graines voyagent au moyen de l'eau, du vent et des animaux qui passent. La noix de coco, résistante aux zones de rusticité des plantes du département de l'Agriculture des États-Unis 10b à 11, flotte sur l'eau de mer. Les plantes et les herbes annuelles ont des graines légères transportées par le vent. Certaines graines se dispersent noyées dans des structures formées par l'ovaire. Les exemples sont les fruits comestibles tels que les pommes (Malus domestica), rustiques dans les zones USDA 3 à 8 ou les baies mangées par les oiseaux. Les graines à l'intérieur des fruits comestibles ont généralement un tégument dur qui survit au passage dans le tube digestif d'un animal. D'autres graines sont intégrées dans des structures équipées d'éperons ou de crochets et font de l'auto-stop sur les animaux domestiques, la faune et les randonneurs.
Capsules de durée de vie
Les plantes qui poussent dans des environnements difficiles peuvent durer longtemps, parfois des décennies, avant d'être favorables les conditions de germination d'une espèce particulière se produisent. Dans de tels cas, les graines sont comme des capsules temporelles programmées, dormant dans le sol en attendant les bonnes conditions pour germer. Les fleurs sauvages annuelles du désert démontrent la longévité des graines. Dans le désert de Sonora en Arizona, de bonnes fleurs sauvages du désert ne se sont produites que quatre fois au cours des six décennies entre 1940 et 1998. Le gagnant de tous les temps pour la longévité des graines est le lotus sacré (Nelumbo nucifera). Selon un rapport de 1995, une graine âgée de 1 300 ans provenant d'un lit d'un lac en Chine a germé et a poussé.
Source de nourriture de semis
Les graines fournissent à l'embryon qu'elles contiennent suffisamment de nourriture pour leur permettre de germer. L'endosperme peut contenir des glucides, des graisses ou des protéines. Les petites graines à germination rapide et à croissance rapide ne contiennent généralement pas beaucoup d'endosperme. Pour les graines qui subissent des conditions difficiles pendant de longues périodes, une grande quantité d'endosperme permet la survie des graines et des semis. Les noix de coco survivent flottant sur des milliers de kilomètres pour atteindre les plages côtières, où elles peuvent mettre plusieurs mois à germer. La graine fournit un endocarpe abondant sous forme de viande de noix de coco et de lait pour durer pendant cette période.
