Semilla

La semilla o simiente es la parte del vegetal mediante la cual se propagan los vegetales espermatofitos. La semilla se produce por la maduración de un óvulo de una gimnosperma o de una angiosperma. Una semilla contiene un embrión del que puede desarrollarse una nueva planta bajo condiciones apropiadas. También contiene una fuente de alimento almacenado y está envuelta en una cubierta protectora.
La semilla más antigua que se conoce corresponde a un fósil encontrado en Bélgica, llamado Runcaria heinzelinii.
Las primeras plantas terrestres evolucionaron hace unos 468 millones de años,​ se reproducían mediante esporas. Las plantas con semillas más antiguas fueron las gimnospermas, que carecían de ovarios para contener las semillas, surgidas en algún momento del período Devónico tardío (hace entre 416 y 358 millones de años)​ A partir de estas primeras gimnospermas, los helechos con semilla evolucionaron durante el período Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años); tenían óvulos que nacían en una cúpula,​ que eran grupos de ramas que probablemente se utilizaban para proteger la semilla en desarrollo.​
Las semillas se producen en varios grupos de plantas relacionadas, y su forma de producción distingue a las angiospermas ("semillas cerradas") de las gimnospermnas ("semillas desnudas"). Las semillas de las angiospermas se producen en una estructura dura o carnosa llamada fruto que encierra las semillas para protegerlas y asegurar un crecimiento sano. Algunos frutos tienen capas de material duro y carnoso. En las gimnospermas no se desarrolla ninguna estructura especial para encerrar las semillas, que comienzan su desarrollo "desnudas" en las brácteas de los conos. Sin embargo, las semillas quedan cubiertas por las escamas del cono a medida que se desarrollan en algunas especies de conífera.
La producción de semillas en poblaciones de plantas naturales varía mucho de un año a otro en respuesta a variables climáticas, insectos y enfermedades, y ciclos internos de las propias plantas. Durante un periodo de 20 años, por ejemplo, los bosques compuestos por pino taeda y pino de hoja corta produjeron de 0 a casi 5,5 millones de semillas de pino sano por hectárea.​ Durante este período, hubo seis cosechas de semillas excelentes, cinco pobres y nueve buenas, cuando se evaluó la producción de plántulas adecuadas para la reproducción natural del bosque.
El alimento almacenado comienza como un tejido fino llamado endospermo, que es provisto por la planta progenitora y puede ser rico en aceite o almidón y en proteínas. En ciertas especies el embrión se aloja en el endospermo, que la semilla utilizará para la germinación.
En otras especies, el endospermo es absorbido por el embrión mientras que el último crece dentro de la semilla en desarrollo, y los cotiledones del embrión se llenan del alimento almacenado. En la madurez, las semillas de estas especies carecen de endospermo. Algunas de las plantas comunes cuyas semillas carecen de endospermo son habas, guisantes, calabazas, girasoles, y rábanos picantes (al igual que todas las especies de la familia Brassicaceae). Las semillas de plantas con endospermo incluyen todas las coníferas, la mayoría de las hierbas y de otras monocotiledóneas, tales como el maíz y el coco.
La envoltura de la semilla se desarrolla a partir de cubiertas, llamadas tegumentos, que originalmente rodean al óvulo. En la semilla esta envoltura madura se puede convertir en una fina cubierta, como en el cacahuete, o en algo más sustancial.
Las semillas de las angiospermas quedan contenidas en estructuras secas o carnosas (o en capas de ambas), llamadas frutos. En español se llama fruta al alimento que representan los frutos carnosos y dulces. En cambio, las semillas de las gimnospermas comienzan su desarrollo «desnudas» sobre las brácteas de los conos, aunque en su desarrollo son acompañadas por escamas, que ayudan a su protección o a su dispersión.
Existe también un concepto legal de semillas, en el que se considera como tal a cualquier parte de la planta cuando su fin es la multiplicación, y entonces se incluyen plantones, vitroplantas, esquejes, etcétera.
A diferencia de los animales, las plantas están limitadas en su habilidad de buscar las condiciones favorables para la vida y el crecimiento. Por consiguiente, han evolucionado de muy diversas formas para propagarse y aumentar la población a través de las semillas.
Una semilla debe llegar a la localización adecuada en el momento óptimo de germinación. Estas propiedades que fomentan la producción de la siguiente generación es posible que estén más relacionadas con los frutos que con las mismas semillas, ya que la función típica de la semilla es la de servir de mecanismo retardante, permitiendo suspender el crecimiento si las condiciones no son favorables o dar el tiempo necesario para su dispersión. Cada especie logra su objetivo de una forma diferente: produciendo gran cantidad de semillas, envolviendo las semillas en duras capas que se van ablandando con las lluvias y el frío invernal para germinar.
La producción de semillas es un proceso esencial de la agricultura, gracias a este, los campesinos han domesticado las especies vegetales que hoy consumimos, creando una enorme variedad dentro de cada especie al ir adaptándolas a distintas condiciones ambientales y necesidades culturales. Este proceso se ha mantenido en algunas regiones durante al menos diez mil años.
Desde el siglo XX, existe una corriente de producción industrial y tecnificada de semillas orientada a crear variedades que funcionen con agroquímicos y en condiciones de producción masificada. A inicios del siglo XXI, esta corriente ha desplazado en muchas regiones del planeta a la producción tradicional de semillas.
La producción tradicional de semillas incluye las siguientes etapas: siembra, cosecha, selección, limpieza, secado, almacenamiento, distribución.
La producción industrial de semillas incluye las siguientes etapas:
La latencia de las semillas tiene dos funciones principales: la primera es sincronizar la germinación con las condiciones óptimas para la supervivencia de la plántula resultante; la segunda es repartir la germinación de un lote de semillas a lo largo del tiempo, de modo que una catástrofe (por ej. Por ejemplo, heladas tardías, sequía, herbivoría) no resulte en la muerte de toda la descendencia de una planta (bet-hedging).​ La latencia de la semilla se define como la incapacidad de una semilla para germinar en condiciones ambientales óptimas para la germinación, normalmente cuando el ambiente está a una temperatura adecuada con la humedad del suelo apropiada. Por lo tanto, esta latencia verdadera o latencia innata está causada por condiciones internas de la semilla que impiden la germinación. Así pues, la latencia es un estado de la semilla, no del entorno.​ La latencia inducida, latencia forzada o quiescencia de las semillas se produce cuando una semilla no germina porque las condiciones ambientales externas son inapropiadas para la germinación, sobre todo en respuesta a condiciones demasiado oscuras o luminosas, demasiado frías o calientes, o demasiado secas.
La latencia de la semilla no es lo mismo que la persistencia de la semilla en el suelo o en la planta, aunque incluso en las publicaciones científicas la latencia y la persistencia a menudo se confunden o se utilizan como sinónimos.​
A menudo, la latencia de las semillas se divide en cuatro categorías principales: exógena; endógena; combinatoria; y secundaria. Un sistema más reciente distingue cinco clases: letargo morfológico, fisiológico, morfofisiológico, físico y combinacional.​
La latencia exógena es causada por condiciones externas al embrión, incluyendo:
La latencia endógena está causada por condiciones dentro del propio embrión, entre las que se incluyen:
Los siguientes tipos de latencia de semillas no implican latencia de semillas, estrictamente hablando, ya que la falta de germinación es impedida por el medio ambiente, no por características de la propia semilla (ver Germinación):
No todas las semillas pasan por un periodo de latencia. Las semillas de algunos manglares son vivíparas; comienzan a germinar mientras aún están unidas al progenitor. La raíz, grande y pesada, permite que la semilla penetre en el suelo cuando cae. Muchas semillas de plantas de jardín germinan fácilmente en cuanto tienen agua y están suficientemente calientes; aunque sus antepasados silvestres pueden haber tenido latencia, estas plantas cultivadas carecen de ella. Tras muchas generaciones de presión selectiva por parte de cultivadores y jardineros, la latencia se ha eliminado.
Para las anuales, las semillas son una forma de que la especie sobreviva a las estaciones secas o frías. Las plantas efímeras suelen ser anuales que pueden pasar de semilla a semilla en tan sólo seis semanas.​