बीजों ने पौधों को विभिन्न प्रकार के लुभावने रूपों में विकसित होने में मदद की है जो हमारी दुनिया को रंगों से भर देते हैं और हमें भोजन और औषधि प्रदान करते हैं। यह कल्पना करना कठिन है कि आज बीज के बिना पौधे कहाँ होंगे। इससे एक प्रश्न उठता है: पहला बीज कहाँ से आया?
डेवोनियन काल के अंत में (419 मिलियन से 359 मिलियन वर्ष पूर्व) पौधों ने प्रजनन के लिए बीजों का उपयोग करना शुरू कर दिया। वैज्ञानिक अभी भी बीजों की सटीक विकासवादी उत्पत्ति का अध्ययन कर रहे हैं, लेकिन सबसे पहले पुष्टि किए गए बीज-पौधे के जीवाश्म फेमेनियन युग के हैं, जो लगभग 372 मिलियन वर्ष पहले शुरू हुआ था।
उदाहरण के लिए, फ़ेमेनियन पौधे के जीवाश्म एल्किंसिया पॉलीमोर्फा कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के अनुसार, वेस्ट वर्जीनिया में खोजे गए बीज-युक्त अंकुरों का पता चलता है जीवाश्मिकी संग्रहालय. शोधकर्ताओं ने अन्य भी पाया है उदाहरण यूरोप में प्राचीन बीजों की और चीन.
गेरहार्ड ल्यूबनेरपादप जैव रसायन प्रोफेसर, जिनकी टीम लंदन विश्वविद्यालय के रॉयल होलोवे में बीज विज्ञान अनुसंधान पर ध्यान केंद्रित करती है, ने कहा कि जमीन पर उगने के तुरंत बाद पौधों में बीज विकसित होने की संभावना है।
“वे लगभग 450 मिलियन वर्ष पहले समुद्र से निकले थे,” ल्यूबनेर ने लाइव साइंस को बताया। “थोड़ी देर बाद, एक ऐसा चरण आया जहां दुनिया भर में फ़र्न का प्रभुत्व था, और उनमें बीजाणु थे, और ऐसा माना जाता है कि इन बीजाणुओं से पौधे के बीज विकसित हुए।”
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2019 के एक लेख के अनुसार, कुछ पौधे – जिनमें काई, शैवाल और फ़र्न शामिल हैं – प्रजनन के लिए बीज के बजाय बीजाणुओं का उपयोग करना जारी रखते हैं। बातचीत द्वारा मार्जोरी लुंडग्रेनयूके में लैंकेस्टर विश्वविद्यालय में पादप पर्यावरण शरीर क्रिया विज्ञान में एक वरिष्ठ अनुसंधान साथी
बीजाणु एक कोशिका से बना होता है डीएनए एक मूल पौधे का, जबकि एक बीज एक अधिक जटिल बहुकोशिकीय जीव है जिसे आम तौर पर दो माता-पिता की आवश्यकता होती है। एक एकल-अभिभावक बीजाणु को पहले एक प्रकार के प्री-प्लांट चरण में विकसित होना चाहिए जिसे गैमेटोफाइट कहा जाता है, केवल तभी एक पौधा बनता है जब इनमें से दो गैमेटोफाइट निषेचन के लिए जुड़ते हैं। इसके विपरीत, बीज इस चरण को छोड़ देते हैं क्योंकि मादा पौधा नर पौधे से बीज पैदा करता है पराग निषेचन के बाद.
ल्यूबनेर ने बताया कि बीजाणुओं की तुलना में बीजों के बहुत सारे फायदे हैं। वे बहुत बड़े हो सकते हैं और उनमें कठोर, सुरक्षात्मक कवच होते हैं, जो उन्हें अधिक लचीला बनाते हैं। वे नए पौधे को तत्काल ऊर्जा स्रोत प्रदान करने के लिए भोजन का भंडारण भी कर सकते हैं।
ल्यूबनर ने कहा कि बीजाणुओं को सूखने से बचाने के लिए आमतौर पर बहुत अधिक नमी की आवश्यकता होती है, जबकि बीज कई अलग-अलग वातावरणों में अनुकूलन करने में सक्षम होते हैं, जो संभवतः उनके विकास को प्रेरित करता है। “ऐसा नहीं है कि बीजाणु अनुकूलित नहीं होते हैं, लेकिन बीज अधिक परिष्कृत हो गए हैं,” ल्यूबनेर ने कहा।
बीजाणु और बीज दोनों प्रसुप्ति नामक अवस्था में प्रवेश कर सकते हैं, जिसमें उनके अंकुरण – एक पौधे में विकसित होने – में देरी करना शामिल है – जब तक कि परिस्थितियाँ इष्टतम न हों। ल्यूबनेर ने कहा कि बीजों की विभिन्न आवासों में जीवित रहने की क्षमता, सुप्तता के साथ मिलकर, उन्हें लचीला और विविधतापूर्ण बनाने की अनुमति देती है।
सुप्तावस्था पौधों के लिए एक बड़ा लाभ थी और इससे बीज एक प्रकार की “बहुआयामी यात्रा” करने में सक्षम हो गए चार्ल्स नाइटकैलिफोर्निया पॉलिटेक्निक स्टेट यूनिवर्सिटी में एक पादप विकासवादी जीवविज्ञानी।
नाइट ने लाइव साइंस को बताया, “बीज इस मायने में बहुआयामी हैं कि वे फर पर फंसने या हवा द्वारा ले जाने के लिए अपने अनुकूलन के साथ लंबी दूरी की यात्रा कर सकते हैं।” “लेकिन वे समय के माध्यम से भी यात्रा कर सकते हैं। वे पीढ़ियों तक यात्रा कर सकते हैं क्योंकि वे मिट्टी में निष्क्रिय रह सकते हैं और फिर हजारों नहीं तो सैकड़ों वर्षों बाद अंकुरित हो सकते हैं।”
