Від ніжних кульбаб до величних дубів – мільйони рослин покладаються на насіння для репродукції. Звідки ж взялися ці дивовижні відтворюючі структури?

Насіння стало одним із найважливіших чинників, що дозволив рослинам еволюціонувати у величезне різноманіття форм, барв та ароматів, що забезпечує усе живе на нашій планеті киснем, деревиною, їжею та лікувальними речовинами. Важко уявити, яким би був сучасний рослинний світ без насінин. За словами дослідників, рослини почали розмножуватися з їхньою допомогою приблизно наприкінці девонського періоду – від 359 до 419 мільйонів років тому. Вчені продовжують розкривати еволюційний шлях насіння, але наразі найдавніші зразки скам’янілих рослинних зародків насіннєвої форми датовані фаменьским віком, що розпочався приблизно 372 мільйони років тому. Найвідомішим прикладом фаменських рослинних фосилій є рештки виду Elkinsia polymorpha. Скам’янілість давньої папороті, знайдена на території сучасної Західної Вірджинії, містила насіннєві пагони. Інші зразки старовинного насіння також було виявлено в Європі та Китаї.

На думку професора з біохімії рослин Герхарда Льобнера з Лондонського університету, ймовірно, перші рослини розвинули насіннєву форму репродукції незабаром після того, як вони почали зростати на суші. Рослини вийшли з океану приблизно 450 мільйонів років тому. Протягом певного часу після того світом правили папоротеподібні, що розмножувалися спорами. Більшість досліджень вказує на те, що сами зі спор еволюціонували насіннєві рослини. Навіть у наш час деякі рослини, включно із папоротеподібними, водоростями та мхами, продовжують покладатися на спори для розмноження. Спора являє собою одну клітину, що містить ДНК лиш однієї материнської рослини. На відміну від неї, насіння має більш складну структуру та є багатоклітинним організмом, для утворення якого зазвичай потрібні двоє «батьків».

Спори насамперед мають розвинутися в заростки, що є стадією гаметофіту – так званої передрослини, яка створює гамети. Вони можуть стати дорослою рослиною лише в разі злиття гамет, утворених гаметофітами з жіночими та чоловічими статевими органами. Водночас насіння пропускає цю стадію, оскільки жіноча рослина створює насінини з пилку чоловічих рослин після запилення. Завдяки цьому насіння має багато переваг перед спорами. Зазвичай воно є більшим та має твердішу захисну оболонку, що робить його стійкішим до впливу довкілля. До того ж в насінні зберігається більш значний запас поживних речовин, що стане джерелом енергії для молодої рослини на початкових етапах життя.

І нарешті, спори вимагають набагато більше вологи, аби запобігти їхньому пересиханню, а насінини краще адаптуються до різних типів середовища, що є виграшним з погляду еволюції. Завдяки цьому насіннєві рослини мають більше гнучкості та різноманіття для виживання в різних умовах. У стані гіпобіозу вони можуть «подорожувати», розповсюджуючи генетичну інформацію батьківських рослин на значні відстані з водою, вітром та тваринами. Ба більше, вони можуть «подорожувати» крізь час, залишаючись у стані спокою протягом століть та навіть тисячоліть, а потім прорости за сприятливих умов.