Graine

Une graine, bien que non active, est une minuscule chose vivante. Elle contient l'embryon de la future plante, qui ne change pas et ne se développe pas : elle est en dormance. L'idée commune est que la graine "dort" jusqu'à ce qu'elle obtienne ce dont elle a besoin pour se réveiller. Ce n'est pas exact. Les différentes graines ont des habitudes différentes, sans doute adaptées à leur habitat. Il existe différents types de stades de repos chez les graines :

1. Dormance des graines : signifie que la graine ne se développe pas pendant un certain temps, même lorsque les conditions sont favorables. ^{p98 La} germination retardée (développement) laisse le temps de se disperser. Des changements ont lieu à l'intérieur de la graine qui, tôt ou tard, la font germer. Les détails varient énormément d'une espèce à l'autre.

2. Hibernation des semences : elles ne germent pas parce que les conditions ne sont pas bonnes. La croissance est déclenchée par des événements particuliers dans l'environnement. Les détails des déclencheurs sont connus pour certaines graines, mais pas pour toutes. La pluie, le feu, la température du sol, en sont des exemples. De nombreuses graines ne germent qu'après avoir été consommées et avoir traversé le système digestif d'un animal. Il s'agit également d'une méthode de dispersion.

Lorsqu'une graine germe ("se réveille"), elle commence à se transformer en une petite plante appelée semis. Elle utilise la matière charnue et molle à l'intérieur de la graine pour se nourrir jusqu'à ce qu'elle soit prête à produire elle-même de la nourriture en utilisant la lumière du soleil, l'eau et l'air.

La plupart des graines germent sous terre, là où il n'y a pas de lumière du soleil. La plante n'a pas besoin des éléments nutritifs du sol pendant quelques jours ou quelques semaines, car la graine a tout ce dont elle a besoin pour pousser. Plus tard, cependant, elle commencera à avoir besoin de la lumière du soleil. S'il y a du soleil, la plante l'utilisera pour se développer sainement. En l'absence de lumière, la plante continuera à pousser pendant un certain temps, mais ses plastifiants ne mûriront pas : la chlorophylle ne deviendra pas verte. Si la plante ne reçoit pas assez de lumière, elle finira par mourir. Elle a besoin de lumière pour se nourrir lorsque la réserve de la graine s'épuise.

• La plus ancienne graine datée au carbone 14 qui s'est transformée en plante était une graine de palmier dattier de Judée d'environ 2 000 ans, retrouvée dans les fouilles du palais d'Hérode le Grand à Masada en Israël. Elle a germé en 2005.
• La plus grosse graine est produite par le Coco de mer, ou "double cocotier", Lodoicea maldivica. Le fruit entier peut peser jusqu'à 23 kilogrammes et contient généralement une seule graine.

Les semences ont constitué un développement important dans la reproduction et la propagation des conifères et des plantes à fleurs. Les plantes telles que les mousses, les hépatiques et les fougères n'ont pas de graines et utilisent des spores non protégées et d'autres méthodes pour se propager. Avant le Dévonien supérieur, les plantes terrestres, comme les fougères modernes, se reproduisaient en envoyant des spores dans l'air. Les spores ne se posaient et ne devenaient de nouvelles plantes que dans des conditions favorables. Les spores ont peu de nourriture stockée, et peuvent n'être que des cellules individuelles plutôt que des embryons.

L'évolution des semences a modifié le cycle de vie des plantes en les libérant du besoin d'eau externe pour la reproduction sexuée et en fournissant une protection et des nutriments à l'embryon en développement. Ces fonctions ont permis aux plantes de s'étendre au-delà du voisinage immédiat des sources d'eau. Elles ont été capables d'exploiter des environnements plus secs et plus montagneux. ^{p92 On} peut le constater par le succès des plantes à graines dans d'importantes niches biologiques sur terre, des forêts aux prairies, dans les climats chauds et froids. Les plantes à graines actuelles sont les Gymnospermes, avec des graines nues, et les Angiospermes avec des graines couvertes, généralement des fruits.

Les premières vraies graines datent du Dévonien supérieur, il y a 370 à 354 millions d'années, qui est probablement le théâtre de leur première radiation évolutive. Les premiers arbres producteurs de graines se trouvaient dans les forêts de la période du Carbonifère. ^p112 Les plantes à graines sont progressivement devenues l'un des éléments les plus importants de presque tous les écosystèmes.