Съдови растения: Определение, класификация, характеристики и примери

Запознаване с много видове съдови растения е по-важно, отколкото си мислите.

Например, всички папрати на цигулки изглеждат сходни на нетренираното око, но отличителните характеристики отделят вкусна щраусова папрат от папрат се смята, че съдържа канцерогени. Съдовите растения имат общи - и в някои случаи особени - адаптации, които осигуряват еволюционно предимство.

Съдовите растения се наричат ​​„тръбни растения“ трахеофити. Съдова тъкан в растенията се състои от ксилем, които са тръби, участващи във водния транспорт, и флоем, които са тръбни клетки, които разпределят храната до растителните клетки. Други определящи характеристики включват стъбла, корени и листа.

Съдовите растения са по-сложни от предшествените несъдови растения. Съдовите растения имат тип вътрешен „водопровод“, който транспортира продукти от фотосинтеза, вода, хранителни вещества и газове. Всички видове съдови растения са сухоземни (сухоземни) растения, които не се срещат в сладководни или солени биоми.

Съдовите растения също се определят като еукариоти, което означава, че имат ядро, свързано с мембрана, което ги отличава от прокариотните бактерии и археите. Съдовите растения имат фотосинтетични пигменти и целулоза за поддръжка клетъчни стени. Както всички растения, те са обвързани с място; те не могат да избягат, когато дойдат гладни тревопасни, които търсят храна.

В продължение на векове учените са използвали растения таксономия, или системи за класификация, за идентифициране, дефиниране и групиране на растенията. В древна Гърция методът на Аристотел за класификация се основава на сложността на организмите.

Хората бяха поставени на върха на „Голямата верига на битието“ точно под ангелите и божествата. Следваха животните, а растенията бяха изтласкани до долните звена на веригата.

През 18 век шведски ботаник Карл Линей признава, че е необходим универсален метод за класификация за научно изследване на растенията и животните в природния свят. Линей присвоява на всеки вид латински двучленен вид и име на рода.

Той също така групира живите организми по царства и ордени. Съдовите и несъдовите растения представляват две големи подгрупи в растителното царство.

Сложните растения и животни се нуждаят от съдова система, за да живеят. Например, съдовата система на човешкото тяло включва артерии, вени и капиляри, участващи в метаболизма и дишането. Милиони години отнемаха на малки примитивни растения да развият съдовата тъкан и съдовата система.

Тъй като древните растения не са имали съдова система, обхватът им е бил ограничен. Растенията бавно еволюираха съдова тъкан, флоем и ксилема. Днес съдовите растения са по-разпространени от несъдовите растения, тъй като васкуларността предлага еволюционно предимство.

Първият изкопаем запис на съдови растения датира от спорофит, наречен Куоксония че е живял около Преди 425 милиона години по време на Силурския период. Защото Куоксония е изчезнал, изучаването на характеристиките на растението е ограничено до интерпретации на вкаменелости. Куоксония имали стъбла, но нямали листа или корени, въпреки че се смята, че някои видове са развили съдова тъкан за транспортиране на вода.

Примитивни несъдови растения, наречени бриофити адаптирани да бъдат сухоземни растения в райони, където има достатъчно влага. Растения като черния дроб и рога липсват действителни корени, листа, стъбла, цветя или семена.

Например, разбийте папрати не са истински папрати, защото те просто имат безлистно фотосинтетично стъбло, което се разклонява в спорангии за размножаване. Безсеменни съдови растения като клубни мъхове и конски опашки дойде следващия в девонския период.

Молекулярни данни и изкопаеми данни показват това семеносещ голосеменни като борове, смърч и гинко еволюирали милиони години преди покритосеменни растения като широколистни дървета; обсъжда се точният период от време.

Голосеменните нямат цветя или дават плод; семената се образуват върху листни повърхности или люспи вътре в борови шишарки. За разлика от това покритосеменни растения имат цветя и семена, затворени в яйчниците.

Характерните части на съдовите растения включват корени, стъбла, листа и съдова тъкан (ксилема и флоем). Тези високо специализирани части играят критична роля за оцеляването на растенията. Появата на тези структури в семенните растения се различава значително по видове и ниша.

Корени: Те достигат от стъблото на растението до земята в търсене на вода и хранителни вещества. Те абсорбират и транспортират вода, храна и минерали през съдовите тъкани. Корените също така поддържат растенията стабилни и сигурно закотвени срещу вятър, който може да събори дървета.

Кореновите системи са разнообразни и адаптирани към състава на почвата и съдържанието на влага. Коренните корени се простират дълбоко в земята, за да достигнат вода. Плитките коренови системи са по-добри за райони, където хранителните вещества са концентрирани в горния слой на почвата. Няколко растения като епифитни орхидеи растат върху други растения и използват въздушни корени, за да абсорбират атмосферната вода и азота.

Ксилемтъкан: Тук има кухи тръби, които транспортират вода, хранителни вещества и минерали. Движението се извършва в една посока от корените към стъблото, листата и всички останали части на растението. Xylem има твърди клетъчни стени. Ксилем може да бъде запазен във вкаменелостите, което помага за идентифициране на изчезнали растителни видове.

Флоемна тъкан: Това транспортира продуктите на фотосинтезата през растителните клетки. Листата имат клетки с хлоропласти, които използват слънчевата енергия, за да образуват високоенергийни захарни молекули, които се използват за клетъчен метаболизъм или се съхраняват като нишесте. Съдовите растения съставляват основата на енергийната пирамида. Молекулите на захарта във вода се транспортират в двете посоки, за да разпределят храната според нуждите.

Листа: Те съдържат фотосинтетични пигменти, които използват слънчевата енергия. Широките листа имат широка повърхност за максимално излагане на слънчева светлина. Въпреки това, тънките, тесни листа, покрити с восъчна кутикула (восъчен външен слой), са по-изгодни в сухи райони, където загубата на вода е проблем по време на транспирация. Някои листни структури и стъбла имат бодли и шипове, които предупреждават животните.

Листата на растението могат да бъдат класифицирани като микрофили или мегафили. Например, борова игла или стрък трева е единична нишка на съдовата тъкан, наречена микрофил. За разлика от тях, мегафилите са листа с разклонени вени или кръвоносните съдове в листата. Примерите включват широколистни дървета и листни цъфтящи растения.

Съдовите растения се групират според начина, по който се размножават. По-конкретно, различните видове съдови растения се класифицират по това дали произвеждат спори или семена, за да направят нови растения. Съдовите растения, които се размножават чрез семена, са еволюирали силно специализирана тъкан което им помогна да се разпространят по земята.

Производители на спори: Съдовите растения могат да се размножават чрез спори точно както много несъдови растения. Съдовата им същност обаче ги прави видимо различни от по-примитивните растения, произвеждащи спори, на които липсва тази съдова тъкан. Примери за производители на съдови спори включват папрати, хвощ и клубни мъхове.

Производители на семена: Съдовите растения, които се размножават чрез семена, се разделят допълнително на голосеменните и покритосеменните. Голосеменните като борови дървета, ела, тис и кедри произвеждат така наречените „голи” семена, които не са затворени в яйчник. По-голямата част от цъфтящите, плододаващи растения и дървета сега са покритосеменни растения.

Примери за производители на съдови семена включват бобови растения, плодове, цветя, храсти, овощни дървета и кленови дървета.

Производители на съдови спори харесват конски опашки възпроизвеждат чрез промяна на поколенията в техния жизнен цикъл. По време на диплоиден стадий на спорофит, спорите се образуват от долната страна на растението за производство на спори. Растението спорофит освобождава спори, които ще станат гаметофити ако кацнат на влажна повърхност.

Гаметофитите са малки репродуктивни растения с мъжки и женски структури, които произвеждат хаплоидни сперматозоиди, които плуват до хаплоидното яйце в женската структура на растението. Оплождането води до a диплоиден ембрион което расте в ново диплоидно растение. Гаметофитите обикновено растат близо един до друг, което позволява кръстосано оплождане.

Репродуктивното клетъчно делене се осъществява чрез мейоза в спорофит, което води до хаплоидни спори, които съдържат наполовина по-малко генетичен материал в родителското растение. Спорите се делят на митоза и узряват в гаметофити, които са малки растения, които произвеждат хаплоидни яйцеклетки и сперматозоиди от митоза. Когато гаметите се обединят, те образуват диплоидни зиготи, които чрез тях растат в спорофити митоза.

Например, доминиращият етап от живота на тропическа папрат - това голямо, красиво растение, което процъфтява на топли, влажни места - е диплоидният спорофит. Папратите се размножават чрез образуване на едноклетъчни хаплоидни спори чрез мейоза от долната страна на листата. Вятърът широко разпръсква леките спори.

Спорите се делят чрез митоза, образувайки отделни живи растения, наречени гаметофити, които произвеждат мъжки и женски гамети, които се сливат и се превръщат в малки диплоидни зиготи, които от тях могат да прераснат в масивни папрати митоза.

Съдови растения, произвеждащи семена, категория, която включва 80 процента от всички растения на Земята, произвеждат цветя и семена със защитно покритие. Възможни са много сексуални и безполови репродуктивни стратегии. Опрашителите могат да включват вятър, насекоми, птици и прилепи, които пренасят поленови зърна от прашника (мъжката структура) на цвете в стигма (женската структура).

При цъфтящите растения поколението на гаметофитите е краткотраен етап, който протича в цветята на растението. Растенията могат да се самоопрашват или кръстосано опрашват с други растения. Кръстосаното опрашване увеличава варирането в растителната популация. Поленовите зърна се придвижват през поленовата тръба към яйчника, където се извършва оплождането и се развива семе, което може да бъде капсулирано в плод.

Например, орхидеи, маргаритки и боб са най-големите семейства покритосеменни растения. Семената на много покритосеменни расте в рамките на защитен, подхранващ плод или пулп. Тиквите са годни за консумация плодове с вкусна каша и семена например.

Трахеофити (съдови растения) са подходящи за земната среда, за разлика от техните морски братовчеди от предците, които не могат да живеят извън водата. Предлагат се съдови растителни тъкани еволюционни предимства над несъдови сухоземни растения.

Съдова система породи богата диверсификация на видовете тъй като съдовите растения могат да се адаптират към променящите се условия на околната среда. Всъщност има приблизително 352 000 вида покритосеменни с различни форми и размери, покриващи Земята.

Несъдовите растения обикновено растат близо до земята, за да получат достъп до хранителни вещества. Съдовитостта позволява на растенията и дърветата да растат много по-високи тъй като съдовата система осигурява a транспортен механизъм за активно разпространение на храна, вода и минерали в цялото растително тяло. Съдовата тъкан и кореновата система осигуряват стабилност и укрепена структура, която поддържа несравнима височина при оптимални условия на отглеждане.

Кактусите имат адаптивни съдови системи за ефективно задържане на вода и хидратиране на живите клетки на растението. Огромни дървета в тропическите гори са подпряни от корени на контрфорса в основата на багажника им, който може да нарасне до 15 фута. В допълнение към осигуряването на структурна опора, корените на контрфорса увеличават повърхността за усвояване на хранителните вещества.

Съдовите растения играят ключова роля в поддържането на екологичното равновесие. Животът на Земята зависи от растенията, които осигуряват храна и местообитание. Растенията поддържат живота, като действат като потъващ въглероден диоксид и като отделят кислород във водата и въздуха. Обратно, обезлесяването и повишените нива на замърсяване засягат глобалния климат, което води до загуба на местообитания и изчезване на видовете.

Вкаменелостите показват, че секвоите - произлезли от иглолистни дървета - са съществували като вид, откакто динозаврите са управлявали Земята по време на юрския период. The New York Postсъобщава през януари 2019 г., за да смекчи въздействието на парниковите газове, екологична група със седалище в Сан Франциско засажда фиданки от секвоя, клонирани от древни пънове от секвоя, открити в Америка, които са нараснали на 400 фута висок. Според Публикувай, тези зрели секвои могат да премахнат над 250 тона въглероден диоксид.