Tohum

Bir tohum, aktif olmasa da, küçük bir canlıdır. Gelecekteki bitkinin embriyosunu içerir ve bu embriyo değişmez ya da gelişmez: uykudadır. Genel kanı, tohumun uyanmak için ihtiyaç duyduğu şeyi elde edene kadar "uyuduğu" yönündedir. Bu doğru değildir. Farklı tohumlar farklı alışkanlıklara sahiptir, şüphesiz yaşam alanlarına adapte olmuşlardır. Tohumlarda farklı türde dinlenme aşamaları vardır:

1. Tohum dormansisi: koşullar uygun olduğunda bile tohumun bir süre gelişmemesi anlamına gelir.^p98 Gecikmiş çimlenme (gelişme) dağılma için zaman sağlar. Tohumun içinde er ya da geç çimlenmesini sağlayacak değişiklikler meydana gelir. Ayrıntılar türler arasında büyük farklılıklar gösterir.

2. Tohumun kış uykusuna yatması: Koşullar uygun olmadığı için çimlenemez. Büyüme, çevredeki belirli olaylar tarafından tetiklenir. Tetikleyicilerin ayrıntıları, tüm tohumlar için olmasa da bazıları için bilinmektedir. Yağmur, yangın, zemin sıcaklığı bunlara örnektir. Birçok tohum ancak yenildikten ve bir hayvanın sindirim sisteminden geçtikten sonra çimlenir. Bu da bir yayılma yöntemidir.

Bir tohum filizlendiğinde ("uyandığında"), fide adı verilen küçük bir bitkiye dönüşmeye başlar. Güneş ışığı, su ve havayı kullanarak kendi kendine besin üretmeye hazır olana kadar tohumun içindeki yumuşak etli maddeyi besin (gıda) için kullanır.

Tohumların çoğu güneş ışığının olmadığı yeraltında çimlenir. Bitki birkaç gün ya da hafta boyunca topraktaki besin maddelerine ihtiyaç duymaz, çünkü tohum büyümek için ihtiyaç duyduğu her şeye sahiptir. Ancak daha sonra güneş ışığına ihtiyaç duymaya başlayacaktır. Eğer güneş ışığı varsa, bitki bunu sağlıklı büyümek için kullanacaktır. Işık yoksa, bitki bir süre daha büyümeye devam eder, ancak plastidleri olgunlaşmaz: klorofil yeşile dönmez. Bitki yeterince ışık alamazsa, sonunda ölecektir. Tohumdaki rezerv bittiğinde kendine yiyecek yapmak için ışığa ihtiyacı vardır.

• Bir bitkiye dönüşen en eski karbon 14 tarihli tohum, İsrail'de Büyük Herod'un Masada'daki sarayında yapılan kazılarda bulunan yaklaşık 2.000 yıllık bir Judean hurma çekirdeğidir. Bu tohum 2005 yılında çimlendirilmiştir.
• En büyük tohum Coco de mer ya da "çift hindistan cevizi palmiyesi", Lodoicea maldivica tarafından üretilir. Tüm meyvenin ağırlığı 23 kilograma (50 pound) kadar çıkabilir ve genellikle tek bir tohum içerir.

Tohumlar, kozalaklı ağaçların ve çiçekli bitkilerin üremesinde ve yayılmasında önemli bir gelişme olmuştur. Yosunlar, ciğerotları ve eğrelti otları gibi bitkilerin tohumları yoktur ve kendilerini çoğaltmak için korunmasız sporları ve diğer yöntemleri kullanırlar. Üst Devoniyen döneminden önce, modern eğrelti otları gibi kara bitkileri havaya sporlar göndererek ürerlerdi. Sporlar yere iner ve sadece uygun koşullarda yeni bitkilere dönüşürdü. Sporlar çok az besin depolar ve embriyodan ziyade tek hücreli olabilirler.

Tohumların evrimi, bitkileri eşeyli üreme için harici su ihtiyacından kurtararak ve gelişmekte olan embriyo için koruma ve besin sağlayarak bitki yaşam döngüsünü değiştirmiştir. Bu işlevler, bitkilerin su kaynaklarının yakın çevresinin ötesine genişlemesini sağladı. Daha kuru ve daha dağlık ortamlardan yararlanabildiler.^p92 Bu, tohumlu bitkilerin hem sıcak hem de soğuk iklimlerde ormanlardan otlaklara kadar karadaki önemli biyolojik nişlerdeki başarısıyla görülebilir. Günümüz tohumlu bitkileri, çıplak tohumlu Gymnospermler ve genellikle meyve olan kapalı tohumlu Angiospermlerdir.

İlk gerçek tohumlar 370-354 milyon yıl önce üst Devoniyen'e aittir ve bu da muhtemelen ilk evrimsel radyasyonun gerçekleştiği dönemdir. En eski tohum üreten ağaçlar Karbonifer döneminin ormanlarındaydı.^p112 Tohumlu bitkiler giderek neredeyse tüm ekosistemlerin en önemli unsurlarından biri haline gelmiştir.