Vaskulære planter: Definition, klassificering, egenskaber og eksempler

At lære om de mange typer vaskulære planter er vigtigere end du måske tror.

For eksempel ligner fiddlehead bregner det samme for det utrænede øje, men særpræg udmærker sig ved en velsmagende struds bregne fra en bracken bregne menes at indeholde kræftfremkaldende stoffer. Vaskulære planter har fælles - og i nogle tilfælde ejendommelige - tilpasninger, der giver en evolutionær fordel.

Vaskulære planter kaldes "rørplanter" trakeofytter. Vaskulært væv i planter består af xylem, som er rør involveret i vandtransport, og flyde, som er rørformede celler, der distribuerer mad til planteceller. Andre definerende egenskaber inkluderer stilke, rødder og blade.

Vaskulære planter er mere komplekse end forfædres ikke-vaskulære planter. Vaskulære planter har en type intern "VVS", der transporterer produkter af fotosyntese, vand, næringsstoffer og gasser. Alle typer af vaskulære planter er terrestriske (land) planter, der ikke findes i ferskvands- eller saltvandsbiomer.

Vaskulære planter defineres også som

I århundreder har lærde brugt planter taksonomieller klassificeringssystemer til identifikation, definition og gruppering af planter. I det antikke Grækenland var Aristoteles klassifikationsmetode baseret på organismernes kompleksitet.

Mennesker blev placeret øverst i den ”store kæde af væren” lige under engle og guddomme. Dyr kom dernæst, og planter blev henvist til nedre led i kæden.

I det 18. århundrede, svensk botaniker Carl Linné erkendte, at der var behov for en universel klassificeringsmetode til videnskabelig undersøgelse af planter og dyr i den naturlige verden. Linné tildelte hver art en latinsk binomial art og slægtsnavn.

Han grupperede også levende organismer efter kongeriger og ordener. Vaskulære og ikke-vaskulære planter repræsenterer to store undergrupper inden for planteriget.

Komplekse planter og dyr har brug for et vaskulært system for at leve. For eksempel inkluderer det vaskulære system i menneskekroppen arterier, vener og kapillærer involveret i stofskifte og åndedræt. Det tog små primitive planter millioner af år at udvikle vaskulært væv og et vaskulært system.

Fordi gamle planter ikke havde et vaskulært system, var deres rækkevidde begrænset. Planter udviklede sig langsomt vaskulært væv, phloem og xylem. Vaskulære planter er mere udbredte i dag end ikke-vaskulære planter, fordi vaskularitet giver en evolutionær fordel.

Den første fossile registrering af karplanter går tilbage til en kaldet sporofyt Cooksonia der levede omkring 425 millioner år siden i den siluriske periode. Fordi Cooksonia er uddød, at studere plantens egenskaber er begrænset til fortolkninger af fossile optegnelser. Cooksonia havde stængler, men ingen blade eller rødder, selvom nogle arter menes at have udviklet vaskulært væv til vandtransport.

Primitive ikke-vaskulære planter kaldes bryophytes tilpasset til at være landplanter i områder, hvor der var tilstrækkelig fugt. Planter som f.eks leverurt og hornworts mangler faktiske rødder, blade, stilke, blomster eller frø.

For eksempel, visp bregner er ikke sande bregner, fordi de blot har en bladløs, fotosyntetisk stilk, der forgrener sig til sporangier til reproduktion. Frøfri karplanter såsom klubmoser og hestehal kom dernæst i den devoniske periode.

Molekylære data og fossile optegnelser viser det frøbærende gymnospermer såsom fyrretræer, gran og ginkgoes udviklede sig millioner af år før angiospermer som bredbladede træer; den nøjagtige tidsperiode debatteres.

Gymnospermer har ikke blomster eller bærer frugt; frø dannes på bladoverflader eller skalaer inde i kogler. I modsætning hertil angiospermer har blomster og frø indesluttet i æggestokke.

Karakteristiske dele af karplanter inkluderer rødder, stængler, blade og vaskulært væv (xylem og floem). Disse højt specialiserede dele spiller en kritisk rolle i planteoverlevelsen. Udseendet af disse strukturer i frøplanter varierer meget efter art og niche.

Rødder: Disse strækker sig fra plantens stamme til jorden på jagt efter vand og næringsstoffer. De absorberer og transporterer vand, mad og mineraler via karvæv. Rødder holder også planter stabile og sikkert forankret mod blæser, der kan vælte træer.

Rootsystemer er forskellige og tilpasset jordens sammensætning og fugtindhold. Taproots strækker sig dybt ned i jorden for at nå vand. Lavvandede rodsystemer er bedre til områder, hvor næringsstoffer er koncentreret i det øverste lag af jorden. Et par planter som epifyt orkideer vokse på andre planter og bruge luftrødder til at absorbere atmosfærisk vand og kvælstof.

Xylemvæv: Dette har hule rør, der transporterer vand, næringsstoffer og mineraler. Bevægelse sker i en retning fra rødderne til stilken, bladene og alle andre dele af planten. Xylem har stive cellevægge. Xylem kan bevares i den fossile optegnelse, som hjælper med at identificere uddøde plantearter.

Floemvæv: Dette transporterer produkterne fra fotosyntese gennem planteceller. Bladene har celler med kloroplaster, der bruger solens energi til at fremstille højenergi sukkermolekyler, der bruges til cellemetabolisme eller opbevares som stivelse. Vaskulære planter udgør bunden af ​​energipyramiden. Sukkermolekyler i vand transporteres i begge retninger for at distribuere mad efter behov.

Blade: Disse indeholder fotosyntetiske pigmenter, der udnytter solens energi. Brede blade har et bredt overfladeareal for maksimal udsættelse for sollys. Imidlertid er tynde, smalle blade dækket af en voksagtig neglebånd (et voksagtigt ydre lag) mere fordelagtigt i tørre områder, hvor vandtab er et problem under transpiration. Nogle bladstrukturer og stængler har pigge og torne for at advare dyr.

Planteblade kan klassificeres som mikrofyller eller megafyler. For eksempel er en fyrnål eller græsstrå en enkelt streng af vaskulært væv kaldet en mikrofyll. I modsætning hertil er megafyller blade med forgrenede vener eller vaskularitet i bladet. Eksempler inkluderer løvfældende træer og grønne blomstrende planter.

Vaskulære planter er grupperet efter, hvordan de reproducerer sig. Specifikt klassificeres de forskellige typer af vaskulære planter efter, om de producerer sporer eller frø for at fremstille nye planter. Vaskulære planter, der reproducerer med frø, udviklede sig meget specialiseret væv det hjalp dem med at sprede sig over hele landet.

Sporeproducenter: Vaskulære planter kan reproducere sig ved sporer, ligesom mange ikke-vaskulære planter gør. Imidlertid gør deres vaskularitet dem synligt forskellige fra mere primitive sporeproducerende planter, der mangler det vaskulære væv. Eksempler på vaskulærsporeproducenter inkluderer bregner, padderok og klubmos.

Frøproducenter: Vaskulære planter, der reproducerer med frø, er yderligere opdelt i gymnospermer og angiospermer. Gymnospermer som fyrretræer, gran, barlind og cedertræer producerer såkaldte "nøgne" frø, der ikke er lukket i en æggestok. De fleste blomstrende, frugtbærende planter og træer er nu angiospermer.

Eksempler på vaskulære frøproducenter inkluderer bælgfrugter, frugter, blomster, buske, frugttræer og ahorntræer.

Vaskulærsporeproducenter kan lide hestehal reproducere igennem generationsændring i deres livscyklus. Under diploid sporophyte fasedannes der sporer på undersiden af ​​det sporeproducerende anlæg. Sporofytplanten frigiver sporer, der bliver gametophytes hvis de lander på en fugtig overflade.

Gametophytes er små reproduktive planter med mandlige og kvindelige strukturer, der producerer haploide sædceller, der svømmer til haploide æg i den kvindelige struktur af planten. Befrugtning resulterer i en diploid embryo der vokser til en ny diploid plante. Gametophytes vokser typisk tæt sammen, hvilket muliggør krydsbefrugtning.

Reproduktiv celledeling opstår ved meiose i en sporofyt, hvilket resulterer i haploide sporer, der indeholder halvt så meget genetisk materiale ved moderplanten. Sporerne deler sig med mitose og modnes til gametofytter, som er små planter, der producerer haploid æg og sæd mitose. Når gameter forenes, danner de diploide zygoter, der vokser til sporofytter via mitose.

For eksempel den dominerende livsfase af tropisk bregne - den store, smukke plante, der trives på varme, våde steder - er den diploide sporophyte. Bregner reproducerer sig ved at danne encellede haploide sporer via meiose på undersiden af ​​fronds. Vinden spreder bredt de lette sporer.

Sporer deler sig med mitose og danner separate levende planter kaldet gametofytter, der producerer han- og kvindelige gameter, der smelter sammen og bliver til små diploide zygoter, der kan vokse til massive bregner mitose.

Frøproducerende karplanter, en kategori der inkluderer 80 procent af alle planter på Jordenproducere blomster og frø med et beskyttende overtræk. Mange seksuelle og aseksuelle reproduktive strategier er mulige. Bestøvere kan omfatte vind, insekter, fugle og flagermus, der overfører pollenkorn fra en blomsters mandlige struktur (en mandlig struktur) til et stigma (kvindestrukturen).

I blomstrende planter er gametofytgenerationen en kortvarig fase, der finder sted inden i plantens blomster. Planter kan selvbestøve eller krydsbestøve med andre planter. Krydsbestøvning øger variationen i plantebestanden. Pollenkorn bevæger sig gennem pollenrøret til æggestokken, hvor befrugtning sker, og et frø udvikler sig, der kan være indkapslet i en frugt.

For eksempel er orkideer, tusindfryd og bønner de største familier af angiospermer. Frøene til mange angiospermer vokser i en beskyttende, nærende frugt eller papirmasse. Græskar er f.eks. Spiselig frugt med lækker papirmasse og frø.

Trakeofytter (vaskulære planter) er velegnede til det terrestriske miljø i modsætning til deres forfædres marine fætre, der ikke kunne leve uden for vand. Vaskulære plantevæv tilbydes evolutionære fordele over ikke-vaskulære landplanter.

Et vaskulært system gav anledning til rig artsdiversificering fordi karplanter kunne tilpasse sig skiftende miljøforhold. Faktisk er der ca. 352.000 arter af angiospermer i forskellige former og størrelser, der dækker jorden.

Ikke-vaskulære planter vokser typisk tæt på jorden for at få adgang til næringsstoffer. Vaskularitet tillader planter og træer at vokse meget højere fordi det vaskulære system tilvejebringer en transportmekanisme til aktiv distribution af mad, vand og mineraler gennem hele kroppen. Vaskulært væv og et rodsystem giver stabilitet og en befæstet struktur, der understøtter enestående højde under optimale vækstbetingelser.

Kaktus har adaptive vaskulære systemer til effektivt at tilbageholde vand og hydrere levende celler i planten. Kæmpe træer i regnskoven understøttes af understøtterødder i bunden af ​​deres bagagerum, der kan vokse til 15 fod. Ud over at yde strukturel støtte øger støttebenets rødder overfladearealet for at absorbere næringsstoffer.

Vaskulære planter spiller en central rolle i opretholdelsen af ​​økologisk balance. Livet på jorden afhænger af planter for at give mad og levesteder. Planter opretholder liv ved at fungere som kuldioxid synker og ved at frigive ilt i vandet og luften. Omvendt påvirker skovrydning og øget niveau af forurening det globale klima, hvilket fører til tab af habitat og udryddelse af arter.

Fossile optegnelser antyder, at skovtræer - nedstammer fra nåletræer - har eksisteret som en art, siden dinosaurer regerede jorden i jura-perioden. Det New York Postrapporteret i januar 2019, at for at afbøde virkningerne af drivhusgasser, en miljøgruppe med base i San Francisco plantede redwood træer klonet fra gamle redwood stubber fundet i Amerika, der voksede til 400 fod høj. Ifølge Stolpe, kunne disse modne redwoods fjerne mere end 250 tons kuldioxid.