Hạt

Hạt hay hột là một phôi cây nhỏ được bao phủ trong một lớp áo hạt, thường kèm theo một ít chất dinh dưỡng dự trữ. Nó là sản phẩm của phần noãn đã chín của các loại thực vật hạt trần và thực vật hạt kín, được tạo ra sau quá trình thụ tinh. Một số phát triển ngay trong cây mẹ. Sự hình thành hạt sẽ hoàn tất quá trình sinh sản của các loại thực vật có hạt (bắt đầu bằng sự ra hoa và thụ phấn), với phần phôi phát triển từ hợp tử còn phần áo hạt là từ vỏ ngoài của noãn. Các hạt có kích cỡ, hình dạng và màu sắc khác nhau.
Hạt là một bước phát triển quan trọng trong sự sinh sản và phân tán của thực vật có hoa, có quan hệ với các loài thực vật nguyên thủy như rêu, dương xỉ và rêu tản, là những loại không có hạt và sử dụng cách khác để tự sinh sản. Điều này có thể thấy được qua sự thành công của các loại thực vật có hạt (cả hạt trần và hạt kín) về mặt sinh học trong sự chiếm lĩnh mọi nơi trên mặt đất, từ những khu rừng nguyên sinh đến các đồng cỏ và cả trong khí hậu nóng hay lạnh.
Thuật ngữ "hạt" cũng có một nghĩa tổng quát, trước phần định nghĩa ở trên – là bất cứ thứ gì có thể gieo trồng được, ví dụ như "hạt" khoai tây, "hạt" bắp, "hạt" hướng dương. Trong trường hợp của "hạt" hướng dương và "hạt" bắp, những gì được gieo trồng chính là hạt được bao phủ bởi vỏ cứng hoặc vỏ khô, với khoai tây thì là phần củ.
Nhiều cấu trúc thường được xem là hạt thật ra là quả khô. Hạt hướng dương được bán khi vẫn còn được bao phủ bởi phần vách cứng của quả, và phải được tách ra mới lấy được hạt. Nhiều nhóm thực vật khác nhau có nhiều sự biến đổi riêng biệt, như nhóm quả hạch (chẳng hạn như quả đào) có một lớp thịt cứng (endocarp) dính liền và bao quanh hạt. Quả hạt là loại quả có lớp vỏ cứng và chỉ có một hạt, của vài loại cây và không tự nẻ, chẳng hạn như hạt sồi và hạt dẻ.

Cấu trúc hạt

Một hạt điển hình gồm có ba phần cơ bản: một phôi, một nguồn dinh dưỡng cho phôi, và một lớp áo hạt.

Hạt và các bộ phận của hạt

Sau quá trình thụ tinh, noãn của thực vật có hạt sẽ biến đổi thành hạt (còn gọi là hạt giống hay chủng tử). Những phần của noãn sẽ biến đổi thành những phần tương ứng của hạt. Hạt gồm có vỏ (còn gọi là áo), phôi (hay phôi mầm) và phôi nhũ (bao gồm nội nhũ và ngoại nhũ, chứa các chất dinh dưỡng dự trữ).
Vỏ hạt có các hình dạng sau: nhẵn bóng, sần sù, mọng nước...
Phôi của hạt gồm: rễ mầm, thân mầm, lá mầm và chồi mầm.
Chất dinh dưỡng dự trữ của hạt chứa trong lá mầm hoặc trong phôi nhũ.
Cây Hai lá mầm phôi của hạt có hai lá mầm, cây Một lá mầm phôi của hạt chỉ có một lá mầm.
Tuỳ thuộc vào sự có mặt của nội nhũ và ngoại nhũ trong hạt, người ta phân chia hạt thành bốn loại sau: hạt có nội nhũ, hạt không có nội nhũ, hạt vừa có nội nhũ vừa có ngoại nhũ, và hạt có ngoại nhũ.
Lưu ý trong tiếng Việt, với một số loài thực vật, cách gọi "hạt" (hay "hột", "hạch") theo nghĩa thông thường còn bao gồm cả phần vỏ quả trong (endocarp) đã cứng lại, bao bọc bên ngoài hạt giống (hạt theo nghĩa sinh học). Khi đó, hạt theo nghĩa sinh học sẽ được gọi là nhân (ví dụ, "nhân đào" chính là hạt theo nghĩa sinh học của loài đào, nằm trong "hạt đào").

Phôi

Phôi là cây non mà từ đó sẽ phát triển thành một cây mới ở điều kiện thích hợp. Với thực vật một lá mầm, phôi chỉ có một lá mầm. Với thực vật hai lá mầm, phôi có hai lá mầm. Với thực vật hạt trần thì có thể có hơn hai lá mầm. Phần rễ mầm là rễ của phôi, chồi mầm là chồi của phôi. Phần thân phôi ở trên điểm gắn liền các lá mầm là trụ trên lá mầm, nếu nằm ở dưới thì được gọi là trụ dưới lá mầm.

Phần dự trữ

Bên trong hạt thường có một nơi chứa chất dinh dưỡng cho cây non và nó sẽ phát triển lên từ phôi. Các hình thức chứa dưỡng chất rất đa dạng và phụ thuộc vào các loại cây. Ở cây hạt kín, phần dưỡng chất lúc đầu là một mô được gọi là nội nhũ, được chuyển hóa từ cây mẹ thông qua thụ tinh kép. Nội nhũ của thực vật tam bội thường có nhiều dầu, tinh bột và protein. Ở thực vật hạt trần, chẳng hạn như các loại cây có quả hình nón, phần mô chứa dưỡng chất (cũng được gọi là nội nhũ) là một phần của giao tử cái, một mô đơn bội. Ở một số loài, phần phôi được ôm hẳn trong nội nhũ hay giao tử cái, và cây non sẽ sử dụng khi nảy mầm. Nói một cách khác, phần nội nhũ sẽ được phôi hấp thụ và phát triển bên trong hạt, và lá mầm của phôi sẽ chứa đầy dưỡng chất. Khi trưởng thành, hạt của những loài này không có nội nhũ và được gọi là hạt có albumin bên ngoài. Một số hạt có albumin bên ngoài là hạt đậu, sồi, óc chó, bí, hướng dương và cải. Hạt có nội nhũ khi trưởng thành được gọi là hạt có albumin ở trong. Hầu hết các cây một lá mầm (ví dụ như cỏ và cọ) và nhiều cây hai lá mầm (ví dụ như quả hạch Brazil và thầu dầu) đều cho hạt có chứa albumin ở trong. Tất cả các hạt của thực vật hạt trần đều có albumin ở trong.

Áo hạt

Phần áo hạt (gọi là "testa") phát triển từ phần mô bọc xung quanh noãn. Phần áo hạt của một hạt trưởng thành có thể là một lớp mỏng như giấy (ví dụ như hạt đậu phộng) hoặc dày hơn (lớp áo hạt của bồ kết ba gai và dừa thì dày và cứng, hoặc như một lớp thịt đối với quả lựu).Phần áo hạt giúp bảo vệ phôi khỏi các chấn thương cơ học, bị ăn bởi động vật hay bị rơi ra ngoài. Tùy vào sự phát triển mà phần áo hạt có thể là dạng đôi (bitegmic) hoặc đơn (unitegmic). Áo hạt đôi được tạo thành từ lớp vỏ ngoài và lớp vỏ trong còn với áo hạt đơn ta chỉ thấy phần áo hạt (testa)
Biểu bì của lớp áo hạt có vài tầng. Thường thì những bộ phận của phần áo hạt hay phần vỏ trong (tegmen) sẽ tạo thành một màng bảo vệ cơ học cứng. Tầng "endotegmen" chuyển hóa từ biểu bì phía trong cùng của lớp vỏ trong. Tầng "exotegmen" chuyển hóa từ biểu bì phía ngoài cùng của phần vỏ trong. Tương tự, Tầng "endotesta" chuyển hóa từ biểu bì phía trong cùng của phần vỏ ngoài và tầng ngoài cùng của phần áo hạt chính là biểu bì ngoài cùng, hay còn gọi là "exotesta". Nếu "exotesta" cũng là lớp bảo vệ cơ học thì hạt đó được gọi là "hạt vỏ cứng bên ngoài".Nhưng nếu như lớp bảo vệ cơ học là phần "endotegmen", thì hạt đó gọi là "hạt vỏ cứng bên trong". Phần "exotesta" có thể chứa một hoặc nhiều dãy tế bào được kéo dài ra và giống như một hàng rào (ví dụ như của họ Đậu (Fabaceae)). Màng bảo vệ cơ học có thể chống thấm nước, do đó ngăn hạt nảy mầm. Giữa các loại màng bảo vệ đó có thể có sự hiện diện của tế bào cứng hóa gỗ.
Ngoài ba phần cơ bản, một số hạt còn có phần phụ trên lớp áo hạt chẳng hạn như "aril", là phần thịt phát triển bên ngoài cán phôi (thủy tùng và nhục đậu khấu) hoặc "enlaiosome" (cây corydalis) hoặc lông hạt. Những cấu trúc như sợi tóc trên phần biểu bì là túm lông của hạt (chi Bông vải). Một vết sẹo có thể còn lại trên lớp áo hạt, gọi là rốn hạt (hilum), là chỗ mà hạt gắn liền với vách của bầu nhụy bởi phần cán phôi.

Sự tạo hạt

Hạt được tạo thành trong vài nhóm thực vật có quan hệ với nhau và cách thức thì khác biệt giữa thực vật hạt kín và thực vật hạt trần. Hạt của thực vật hạt kín được tạo thành trong một cấu trúc cứng hoặc có thịt gọi là quả, nó bao phủ hạt đúng như tên gọi. (Một số quả có cả lớp vỏ cứng và lớp thịt). Ở thực vật hạt trần, không có cấu trúc đặc biệt nào phát triển để bao phủ hạt, mà hạt sẽ bắt đầu phát triển một cách "trần trụi" trên lá bắc của phần nón. Tuy nhiên, hạt chắc chắn được bảo vệ trong các vảy xếp theo hình nón nếu chúng phát triển ở các loại quả hình nón. Lượng hạt được cho ra bởi thực vật trong tự nhiên thay đổi rất lớn theo năm, tùy thuộc vào thời tiết, côn trùng, bệnh dịch và vòng đời của các loại thực vật. Ví dụ, cứ khoảng 20 năm, những khu rừng thông lá kim cho ra từ không có cây nào đến gần năm triệu hạt thông khỏe trên mỗi hecta. Hết khoảng thời gian này, khi thu hoạch hạt, người ta thấy có 6 vụ bội thu, 5 vụ kém và 9 vụ tốt khi được đánh giá về phần trồng cây con thích hợp để tái tạo rừng.

Sự phát triển hạt

Hạt có phôi với hai nơi để phát triển (một là từ thân, hai là từ rễ) được bao phủ trong một lớp áo hạt với một ít chất dinh dưỡng dự trữ. Hạt của thực vật hạt kín có ba cấu tạo riêng biệt về mặt di truyền: 1 là phôi tạo thành từ hợp tử, 2 là nội nhũ, thường ở dạng tam bội, 3 là lớp áo hạt, chuyển hóa từ mô cái của noãn. Ở thực vật hạt kín, quá trình phát triển hạt bắt đầu bằng sự thụ tinh kép và có liên quan đến sự kết hợp của trứng với nhân tinh trùng trong hợp tử. Giai đoạn hai của quá trình này là sự kết hợp giữa phần nhân đối nhau (polar nuclei) với nhân tinh trùng thứ hai, tạo thành nội nhũ chính. Ngay sau khi thụ tinh, hợp tử gần như không hoạt động, nhưng nội nhũ chính sẽ phân chia liên tục để tạo thành mô nội nhũ. Mô này sẽ trở thành dưỡng chất cho cây con sử dụng đến khi rễ phát triển sau khi nảy mầm. Lớp áo hạt tạo thành từ hai phần vỏ hay là lớp bên ngoài của tế bào noãn, chuyển hóa từ mô của cây mẹ. Phần vỏ bọc nằm bên trong sẽ tạo thành lớp trần (tegmen), còn phần vỏ bọc bên ngoài sẽ tạo thành lớp áo hạt (testa). Khi lớp áo hạt được tạo thành từ một tầng duy nhất, nó cũng được gọi là "testa", dù rằng không phải "testa" nào cũng giống nhau giữa các loài.
Ở thực vật hạt trần, tế bào của hai tinh trùng được chuyển đi từ hạt phấn không tạo hạt bằng thụ tinh kép, nhưng một nhân tinh trùng sẽ kết hợp với một nhân trứng và tinh trùng còn lại sẽ không được sử dụng. Đôi khi mỗi tinh trùng sẽ thụ tinh với một tế bào trứng còn hợp tử sẽ bị bỏ đi hoặc hấp thụ trong giai đoạn sớm phát triển hạt. Hạt gồm có phôi (kết quả của sự thụ tinh) và mô của cây mẹ, và cũng tạo thành một dạng nón bao quanh hạt đối với các cây cho quả hình nón như thông và vân sam.
Noãn sau khi thụ tinh sẽ phát triển thành hạt, những bộ phận chính của noãn là những sợi nhỏ, nối liền noãn với thực giá noãn (placenta), hay còn gọi là phôi tâm (nucellus). Vùng chính của noãn nơi mà giao tử lớn phát triển là lỗ noãn (micropyle), là một lỗ nhỏ mở sâu vào noãn để ống phấn đi vào trong suốt quá trinh thụ tinh. Còn phần điểm hợp (chalaza) là phần đáy noãn, đối diện với lỗ noãn, là nơi mà vỏ bao và phôi tâm gắn liền với nhau.
Hình dạng của noãn khi phát triển thường ảnh hưởng đến hình dạng cuối cùng của hạt. Thực vật thường tạo ra noãn với bốn hình dạng: dạng thường gặp nhất là noãn ngược (Anatropous), có hình uốn cong. Noãn mọc thẳng (Orthotropous) có dạng thẳng với các bộ phận của noãn nằm trên một hàng dài và tạo thành hạt không uốn cong. Noãn nằm ngang (Campylotropus) có giao tử lớn uốn cong và thường cho hạt hình chữ "C" kín. Dạng noãn cuối cùng là noãn đính ngược (Amphitropous), noãn sẽ đảo ngược một phần và xoay về sau 90 độ trên cán phôi của nó. Hai dạng ít gặp còn lại là Hemianatropus (noãn xoay 90 độ trên cán phôi hoặc thể noãn về góc phải của cán phôi) và Circinotropous (noãn xoay hơn 360 độ, và cán phôi có dạng cuộn, uốn quanh noãn)
Trong nhiều loài thực vật có hoa, lần phân chia đầu tiên của hợp tử được định hướng là nằm ngang về phần trục dài, và điều này tạo nên hai hướng (polarity) của phôi. Phần ở trên là về hướng điểm hợp, trở thành nơi phát triển chính của phôi. Còn phần ở dưới là về hướng lỗ noãn, sẽ tạo thành cuống noãn giống như thân nối liền với lỗ noãn. Cuống noãn (suspensor) hấp thụ và tạo ra chất dinh dưỡng từ nội nhũ và được sử dụng trong quá trình phát triển của phôi.
Phôi gồm nhiều bộ phận khác nhau: phần trụ trên lá mầm (epicotyl) phát triển thành chồi, rễ mầm (radicle) triển thành rễ chính, trụ dưới lá mầm (hypocotyl) nối liền lá mầm và rễ mầm, và lá mầm (cotyledole) sẽ tạo thành lá của hạt. Thực vật một lá mầm có những cấu trúc khác; thay vì theo dạng trụ trên và dưới của lá mầm, nó có một lá bao mầm trên (coleoptile) được tạo thành từ lá đầu tiên và nối với lá bao mầm dưới (coleorhiza) với rễ chính, cùng với rễ phụ mọc ra từ một bên. Hạt bắp được tạo thành với dạng cấu trúc này; phần vỏ thịt quả (pericarp) với lá mầm đơn lớn (Scutellum) hấp thụ dưỡng chất từ nội nhũ, chồi mầm, rễ mầm, lá bao mầm trên và lá bao mầm dưới – hai cấu trúc sau cùng có dạng như một chiếc vỏ, có tác dụng bảo vệ chồi mầm và rễ mầm. Phần áo hạt của cả thực vật một lá mầm và hai lá mầm đều đặc trưng về bề mặt hay hoa văn, hoặc có cánh hay chùm lông nhỏ.

Kích cỡ hạt và hình thể

Hạt có rất nhiều kích cỡ. Hạt có dạng như bụi của các loài Lan là nhỏ nhất, mỗi gam có thể có đến một triệu hạt; chúng thường là hạt phôi với phôi non và không có phần dự trữ năng lượng đáng kể. Các loại Lan và vài nhóm thực vật khác là thực vật dị dưỡng – liên kết với nấm (mycoheterotroph) và chúng phụ thuộc vào sự cộng sinh giữa nấm với rễ của chúng (mycorrhiza) để có được dưỡng chất cho sự nảy mầm và giai đoạn phát triển sớm của cây con. Thật sự, cây con của một số loại Lan đất trong vài năm đầu phải chuyển hóa năng lượng từ nấm và chúng không tạo ra lá xanh. Hạt giống lớn nhất là của cây dừa kép (coco de mer) với trong lượng trên 20 kg. Những thực vật cho hạt nhỏ hơn thì lượng hạt cho ra trong mỗi hoa sẽ nhiều hơn, còn những thực vật cho hạt lớn hơn sẽ phải cần nhiều dưỡng chất hơn, do đó lượng hạt cũng ít hơn. Các hạt nhỏ nhanh chín và có thể phân tán sớm, vì thế mà các loại thực vật ra hoa vào mùa thu thường cho nhiều hạt nhỏ. Nhiều loại thực vật sống một năm cho ra một lượng rất lớn hạt, điều này đảm bảo được ít nhất một lượng nhỏ hạt sẽ có nơi thích hợp để phát triển. Các loại thực vật thân cỏ và gỗ lâu năm thường cho hạt lớn hơn, chúng có thể cho hạt qua nhiều năm, và hạt lớn có nhiều năng lượng dự trữ hơn để nảy mầm và phát triển cây con, do đó cây con sẽ khỏe và cứng cáp hơn.

Hình dáng và vẻ ngoài

Hạt có thể có dạng hình đĩa, hình cầu, cầu dẹt. Hạt dạng khía là hạt có các đường hoặc sống song song theo chiều dọc.

Chức năng của hạt

Hạt có vài chức năng đối với những thực vật đã tạo ra chúng. Những chức năng chính bao gồm: nuôi dưỡng phôi, phân tán đến chỗ khác, và đưa vào trạng thái tiềm sinh nếu điểu kiện bên ngoài không thích hợp. Hạt là hình thức sinh sản chủ yếu. Và hầu hết các loại hạt đều là sản phẩm của sinh sản hữu tính, mà từ đó là sự hòa trộn vật chất di truyền và sự đa dạng về kiểu hình, tùy thuộc vào sự chọn lọc tự nhiên.

Sự nuôi dưỡng phôi

Hạt giống bảo vệ và nuôi dưỡng phôi hoặc cây non. Chúng thường cho cây non một khởi đầu sớm hơn bào tử non từ bào tử, bởi vì chúng có lượng dưỡng chất dự trữ lớn hơn và sự đa bào của phôi.

Sự phát tán hạt

Không giống các loài động vật, thực vật bị giới hạn trong khả năng tìm kiếm điều kiện phù hợp để sống và phát triển. Kết quả là thực vật đã tiến hóa, phát triển theo nhiều cách để phân tán cây con bằng nhiều cách phát tán hạt của chúng. Bằng cách nào đó, hạt giống phải "đến" được một nơi thích hợp và ở đó một thời gian để nảy mầm và phát triển. Khi quả tách ra và giải phóng hạt ra ngoài theo cách bình thường, điều đó được gọi là sự tự nẻ, và thường phân biệt giữa các nhóm thực vật có quan hệ với nhau; Những nhóm quả này bao gồm: quả nang, quả đại, quả đậu và quả cải. Khi quả không tự mở và phóng hạt đi theo cách bình thường, chúng được gọi là "không tự nẻ". Bao gồm các nhóm quả như: quả hạch, quả nứt, quả hạt, quả cánh.
Sự phát tán hạt được thấy khá rõ ràng ở các loại quả. Tuy nhiên, nhiều loại hạt tự hỗ trợ sự phân tán của chúng. Một số loại hạt được phát tán khi vẫn còn ở trong quả hay quả hình nón, và sau đó quả sẽ tách hoặc vỡ ra để giải phóng hạt. Các loại hạt khác bị đẩy ra khỏi trái trước khi phân tán. Ví dụ, thực vật chi Bông tai cho quả thuộc dạng quả đạ, nên sau đó quả tự tách ra ở một bên để giải phóng hạt. Quả nang của cây diên vĩ (iris) tách làm 3 "van" để giải phóng hạt.

Phát tán bởi nước

Vài loại thực vật, chẳng hạn như Mucuna và chi thực vật họ Đậu (Dioclea) cho hạt giống trôi nổi được (được gọi là "hạt biển" hoặc "hạt nổi"). Chúng có thể nổi và trên sông và biển, sau đó dạt vào bờ.

Nảy mầm bắt buộc

Một vài cách được những nhà làm vườn sử dụng để phá vỡ trạng thái tiềm sinh của hạt. Rạch nông (Scarification) là rạch một vết nhỏ để cho nước và khí xâm nhập vào hạt, bao gồm các phương pháp thủ công để phá vỡ lớp áo hạt hoặc làm mềm bằng hóa chất, chẳng hạn như ngâm trong nước nóng, đục một lỗ nhỏ bằng cái ghim, chà xát bằng giấy nhám hoặc ép bằng búa. Ngâm hạt trong dung môi hoặc axit có thể ảnh hưởng nhiều đến hạt. Đôi khi quả được thu hoạch trong khi hạt vẫn còn non và phần áo hạt vẫn chưa phát triển đầy đủ và lại gieo hạt ngay trước khi lớp áo hạt trở nên chống thấm nước. Dưới những điều kiện tự nhiên, lớp áo hạt bị bục dần do các loài gặm nhấm, bị chà xát vào sỏi đá (do bị gió hoặc nước cuốn đi), trải qua quá trình đóng băng và tan, hoặc đi qua hệ tiêu hóa của động vật. Trong trường hợp này, lớp áo hạt bảo vệ hạt không bị tiêu hóa, nhưng cũng bị mòn dần, vì thế hạt có thể nảy mầm khị bị thải ra ngoài. Các loài vi sinh vật cũng có hiệu quả trong việc phá vỡ lớp áo hạt và đôi lúc được sử dụng; hạt được trữ ở một chỗ có cát ấm và ẩm trong vài tháng dưới những điều kiện thích hợp.
Sự phân tầng (Stratification), hay còn gọi là quá trình ẩm-lạnh, sẽ phá vỡ trạng thái tiềm sinh sinh lý của hạt. Độ ẩm của hạt sẽ được gia tăng để hạt có thể hấp thu nước, và hạt sẽ chịu một khoảng thời gian trong điều kiện ẩm–lạnh cho đến sau khi phôi chín. Gieo hạt vào thời điểm cuối mùa hè và mùa thu và để cho đến hết mùa đông với điều kiện mát mẻ bên ngoài là một cách hiệu quả để phân tầng hạt. Vài loại hạt phản ứng một cách thuận lợi với những khoảng thời gian dao động nhiệt độ như thế này, tương tự như ngoài tự nhiên.
Ngâm chiết (Leaching) hay ngâm trong nước để loại bỏ các hóa chất ức chế nảy mầm ở vài loại hạt giống. Trong tự nhiên, mưa và tuyết tan sẽ làm điều này. Vì hạt được gieo trong vườn, sử dụng nước là phương pháp tốt nhất. Nếu ngâm trong một vật chứa thì khoảng 12–24 giờ là đủ. Càng ngâm lâu, đặc biệt là trong nước tù thì có thể gây thiếu oxy và làm chết hạt. Hạt với lớp áo hạt cứng cò thể được ngâm trong nước nóng để phá vỡ lớp tế bào chống thấm nước.
Những cách khác để hỗ trợ sự nảy mầm của những hạt có trạng thái tiềm sinh bao gồm: làm lạnh sơ bộ, làm khô sơ bộ, thay đổi nhiệt độ hàng ngày, tiếp xúc với ánh sáng, Kali nitrat, sử dụng các chất điều hòa phát triển hạt như giberela, cytokinin, ethylen, thiourea, natri hypoclorit và những chất khác. Vài loại hạt nảy mầm tốt nhất sau một trận cháy, do lửa làm mất lớp áo hạt. Tiềm sinh hóa học cũng bị phá vỡ bởi khói ở một số hạt. Khói dạng lỏng cũng được các nhà làm vườn sử dụng để hỗ trợ nảy mầm.

Hạt không thể nảy mầm

Hạt có thể trở nên không thể nảy mầm được vì vài lý do: không được chiếu sáng, không được thụ phấn, tế bào quá già hoặc vì mục đích nhân giống.

Nguồn gốc và sự tiến hóa

Nguồn gốc hạt của các loài thực vật vẫn là một vấn đề chưa được giải đáp. Tuy nhiên, càng ngày càng có nhiều dữ liệu có xu hướng cho rằng nguồn gốc của hạt là từ kỷ Devon. Sự mô tả về hạt giống nguyên thủy Runcaria heinzelinii ở tầng Givet vào năm 2004 tại Bỉ đã chỉ ra nguồn gốc cổ đại của hạt thực vật. Như các loài dương xỉ hiện đại, các loài thực vật trước thời điểm này sinh sản bằng cách phân tán bào tử vào không khí, bào tử đến nơi khác và tạo thành một cây con.
Các hạt giống thật sự được mô tả từ kỷ Devon muộn, có lẽ là nơi khởi nguồn thật sự của việc tiến hóa và phân loại của chúng. Hạt của các loài thực vật dần dần trở thành một yếu tố quan trọng của gần như tất cả hệ thống sinh thái.

Ngộ độc và an toàn thực phẩm

Trong khi một số hạt có thể ăn được, thì những hạt khác lại có độc và có thể nguy hiểm chết người. Thực vật và hạt thường có những hóa chất để cản trở các loài động vật ăn cỏ và hạt. Trong vài trường hợp, những chất này chỉ đơn giản là có vị khó ăn (như cây mù tạc), nhưng với những trường hợp khác thì chúng rất độc hoặc phân rã thành chất độc trong hệ tiêu hóa. Trẻ em thường dễ bị ngộ độc với các loại hạt hay thực vật hơn người lớn.
Một loại chất độc là ricin từ hạt cây thầu dầu, theo báo cáo ở các nơi thì liều gây tử vong là từ 2 đến 8 hạt. Dù rằng chỉ vài trường hợp tử vong được kể lại là do động vật ăn phải. Thêm nữa là, các hạt có chứa Amygdalin như hạt táo, mơ, hạnh nhân đắng, đào, mận, mơ, anh đào, mộc qua và những loại khác, nếu ăn đến một lượng nào đó có thể gây ngộ độc cyanua. Những hạt có chứa chất độc khác bao gồm hạt chi Na, bông vải, vú sữa, thược dược, hạt sầu riêng sống, kim tước, họ Bồ hòn, vải, xuân đào, me, cam thảo dây, mãng câu xiêm, mãng cầu ta, đậu tía và thủy tùng. Hạt cây mã tiền cũng có chất độc là stricnin.
Hạt của nhiều loại quả đậu, bao gồm đậu cô ve, có chứa một protein gọi là lectin có thê gây đau dạ dày nếu ăn sống. Đậu cô-ve và đậu nành có chứa chất ức chế trypsin sẽ gây rối loạn hoạt động tiêu hóa trypsin. Quá trình nấu bình thường sẽ làm các chất ức chế trở nên vô hại.

Những cách sử dụng khác

Sợi bông phát triển trên hạt bông vải. Các loại sợi khác như bông gạo hoặc thực vật chi Bông tai. Nhiều loại dầu không dùng trong thực phẩm cũng được chiết từ các loại hạt. Dầu lanh dùng trong sơn. Hạt cây jojoba và crambe có tác dụng như mỡ cá voi. Hạt cũng là một số nguồn dược phẩm như thầu dầu, thực vật họ đào kim nương và thuốc trị ung thư là amygdalin. Nhiều loại hạt được dùng làm vòng cổ hay chuỗi hạt như bo bo, xoan, cam thảo dây và hạt thầu dầu. Tuy nhiên, ba loại sau có chứa chất độc. Ngoài ra, hạt cũng được dùng làm vật cân, đồ chơi, trích lấy nhựa, thuốc diệt ký sinh, thức ăn động vật và phân bón.