多くの種類のことを学ぶ 維管束植物 あなたが思っているよりも重要です。
たとえば、渦巻き状若葉のシダはすべて、訓練を受けていない目には似ていますが、独特の特徴がおいしいものを際立たせています ダチョウシダ から ワラビシダ 発がん性物質が含まれていると考えられています。 維管束植物には、進化の利点を提供する一般的な、場合によっては独特の適応があります。
維管束植物の定義
維管束植物は「チューブ植物」と呼ばれる 維管束植物. 維管束組織 植物で構成されています ザイレム、水輸送に関与するチューブであり、 師部、植物細胞に食物を分配する管状細胞です。 他の明確な特徴には、茎、根、葉が含まれます。
維管束植物は、先祖の非維管束植物よりも複雑です。 維管束植物には、次の製品を輸送する一種の内部「配管」があります。 光合成、水、栄養素、ガス。 すべての種類の維管束植物は、淡水または塩水バイオームには見られない陸生（陸上）植物です。
維管束植物は次のようにも定義されます 真核生物、つまり、原核生物の細菌や古細菌とは一線を画す膜結合核を持っているということです。 維管束植物は、光合成色素とセルロースをサポートしています 細胞壁. すべての植物のように、それらは場所に縛られています。 空腹の草食動物が食事を探しにやってくるとき、彼らは逃げることができません。
維管束植物はどのように分類されますか？
何世紀にもわたって、学者は植物を使用してきました 分類法、または分類システム。植物を識別、定義、およびグループ化します。 古代ギリシャでは、アリストテレスの分類方法は生物の複雑さに基づいていました。
人間は天使と神々のすぐ下の「存在の大いなる連鎖」の一番上に置かれました。 次に動物がやって来て、植物は鎖のより低いリンクに追いやられました。
18世紀、スウェーデンの植物学者 カール・リンネ 自然界の動植物の科学的研究には、普遍的な分類方法が必要であると認識しました。 リンネは、各種にラテン語の二名法の種と属名を割り当てました。
彼はまた、生物を王国と秩序によってグループ化しました。 維管束植物と非維管束植物は、植物界内の2つの大きなサブグループを表しています。
血管対。 非血管植物
複雑な植物や動物が生きるには血管系が必要です。 たとえば、人体の血管系には、代謝と呼吸に関与する動脈、静脈、毛細血管が含まれます。 維管束組織と維管束系を発達させるのに、小さな原始植物は何百万年もかかりました。
古代の植物には血管系がなかったため、その範囲は限られていました。 植物は維管束組織、師部、木部をゆっくりと進化させました。 維管束植物は、非維管束植物よりも今日普及しています。なぜなら、維管束植物は進化の利点を提供するからです。
維管束植物の進化
維管束植物の最初の化石記録は、 クックソニア 周りに住んでいた 4億2500万年前のシルル紀. なぜなら クックソニア は絶滅しており、植物の特徴の研究は化石記録の解釈に限定されています。 クックソニア いくつかの種は水輸送のための維管束組織を発達させたと信じられていますが、茎はありましたが、葉や根はありませんでした。
と呼ばれる原始的な非血管植物 コケ植物 十分な水分があった地域の陸上植物に適応しました。 などの植物 苔類 そして ツノゴケ類 実際の根、葉、茎、花または種子が不足しています。
例えば、 シダをウィスク 彼らは単に繁殖のために胞子嚢に分岐する葉のない光合成茎を持っているので、真のシダではありません。 種なし維管束植物 といった クラブモス そして トクサ 次にデボン紀に来ました。
分子データと化石記録は次のことを示しています シードベアリング 裸子植物 マツ、トウヒ、イチョウなどは、広葉樹のような被子植物の何百万年も前に進化しました。 正確な期間が議論されています。
裸子植物には花がなく、実を結ぶこともありません。 種子は葉の表面または松ぼっくりの内側の鱗に形成されます。 対照的に、 被子植物 花と種を子房に入れます。
維管束植物の特徴的な部分
維管束植物の特徴的な部分には、根、茎、葉、維管束組織（木部と師部）が含まれます。 これらの高度に専門化された部分は、植物の生存に重要な役割を果たします。 種子植物におけるこれらの構造の外観は、種によって大きく異なり、 適所.
ルーツ： これらは、水と栄養分を求めて植物の茎から地面に達します。 それらは、維管束組織を介して水、食物、ミネラルを吸収して輸送します。 根はまた、植物を安定させ、木を倒す可能性のある吹く風に対してしっかりと固定します。
根系は多様で、土壌組成と含水率に適応しています。 直根は地面の奥深くまで伸びて水に達します。 浅い根系は、栄養分が土壌の上層に集中している地域に適しています。 のようないくつかの植物 着生ラン 他の植物で育ち、気根を使って大気中の水と窒素を吸収します。
ザイレム組織： これには、水、栄養素、ミネラルを運ぶ中空のチューブがあります。 動きは、根から茎、葉、および植物の他のすべての部分への一方向に発生します。 木部は堅い細胞壁を持っています。 木部は化石記録に保存することができ、絶滅した植物種の識別に役立ちます。
師部組織： これは、光合成の産物を植物細胞全体に輸送します。 葉には葉緑体の細胞があり、太陽のエネルギーを使って高エネルギーの糖分子を作り、細胞の代謝に使用したり、でんぷんとして保存したりします。 維管束植物はエネルギーピラミッドの基盤を構成しています。 水中の糖分子は、必要に応じて食物を分配するために両方向に輸送されます。
葉： これらには、太陽のエネルギーを利用する光合成色素が含まれています。 広い葉は、日光への最大の露出のために広い表面積を持っています。 しかし、ワックス状のキューティクル（ワックス状の外層）で覆われた薄くて細い葉は、蒸散中に水分の損失が問題となる乾燥地域でより有利です。 一部の葉の構造と茎には、動物に警告するための棘ととげがあります。
植物の葉は次のように分類できます ミクロフィル または メガフィル. たとえば、松葉や草の葉は、ミクロフィルと呼ばれる維管束組織の一本鎖です。 対照的に、メガフィルは葉の中に枝分かれした静脈または血管性を持つ葉です。 例としては 落葉樹 と緑豊かな顕花植物。
維管束植物の種類と例
維管束植物は、それらがどのように繁殖するかに従ってグループ化されます。 具体的には、さまざまな種類の維管束植物は、新しい植物を作るために胞子または種子を生成するかどうかによって分類されます。 種子によって繁殖する維管束植物は高度に進化した 特殊組織 それは彼らが土地全体に広がるのを助けました。
胞子生産者： 維管束植物は、多くの非維管束植物と同じように胞子によって繁殖することができます。 しかし、それらの維管束は、その維管束組織を欠くより原始的な胞子生産植物とは目に見えて異なります。 維管束胞子の生産者の例には、シダ、トクサ、クラブモスが含まれます。
種子生産者： 種子によって繁殖する維管束植物は、裸子植物と被子植物にさらに分けられます。 松の木、モミ、イチイ、スギなどの裸子植物は、卵巣に囲まれていない、いわゆる「裸」の種子を生成します。 開花し、実を結ぶ植物や樹木の大部分は、現在被子植物です。
血管種子生産者の例には、マメ科植物、果物、花、低木、果樹、カエデの木が含まれます。
胞子生産者の特徴
のような維管束胞子生産者 トクサ を介して複製 世代交代 彼らのライフサイクルで。 間に 二倍体胞子体段階、胞子は胞子生産植物の下側に形成されます。 胞子体植物は胞子を放出し、 配偶体 彼らが湿った表面に着陸した場合。
配偶体は、雄と雌の構造を持つ小さな生殖植物であり、植物の雌の構造で一倍体の卵に泳ぐ一倍体の精子を生成します。 受精は結果として 二倍体胚 それは新しい二倍体植物に成長します。 配偶体は通常、互いに接近して成長し、相互受精を可能にします。
生殖細胞分裂は 減数分裂 胞子体で、親植物で半分の量の遺伝物質を含む半数体の胞子をもたらします。 胞子は 有糸分裂 配偶体に成熟します。配偶体は、一倍体の卵子と精子を生成する小さな植物です。 有糸分裂. 配偶子が結合すると、それらは二倍体の接合子を形成し、 有糸分裂.
たとえば、人生の支配的な段階 熱帯シダ– 暖かく湿った場所で育つその大きくて美しい植物は、二倍体の胞子体です。 シダは、葉の下側の減数分裂を介して単細胞の一倍体胞子を形成することによって繁殖します。 風は軽量の胞子を広く分散させます。
胞子は有糸分裂によって分裂し、配偶体と呼ばれる別々の生きた植物を形成します。 融合して小さな二倍体の接合子になり、 有糸分裂。
維管束種子生産者の特徴
種子を生産する維管束植物、 地球上のすべての植物の80パーセント、保護カバー付きの花や種子を生産します。 多くの性的および無性生殖戦略が可能です。 花粉媒介者には、花の葯（雄の構造）から柱頭（雌の構造）に花粉粒を移す風、昆虫、鳥、コウモリが含まれます。
顕花植物では、配偶体の生成は、植物の花の中で行われる短命の段階です。 植物は他の植物と自家受粉または他家受粉することができます。 他家受粉は植物個体群の変動を増加させます。 花粉粒は花粉管を通って受精が起こる卵巣に移動し、果実にカプセル化される可能性のある種子が発達します。
たとえば、ラン、デイジー、豆は被子植物の最大の家族です。 多くの被子植物の種子は、保護的で栄養のある果物や果肉の中で成長します。 カボチャは、例えば、おいしい果肉と種子を含む食用の果物です。
植物の血管性の利点
維管束植物 （維管束植物）は、水外に住むことができなかった先祖の海洋のいとことは異なり、陸生環境に適しています。 提供される維管束植物組織 進化の利点 非血管陸上植物の上。
血管系は豊かなものを生み出しました 種の多様化 維管束植物は変化する環境条件に適応することができるからです。 実際には、おおよそあります 352,000種 地球を覆うさまざまな形や大きさの被子植物の。
非血管植物は通常、栄養素にアクセスするために地面の近くで成長します。 血管性により、植物や樹木ははるかに高く成長します 血管系が提供するので 輸送メカニズム 植物体全体に食物、水、ミネラルを積極的に分配するため。 維管束組織と根系は、最適な成長条件下で比類のない高さをサポートする安定性と強化された構造を提供します。
サボテンは、水を効率的に保持し、植物の生細胞に水分を補給するための適応血管システムを備えています。 熱帯雨林の巨大な木はによって支えられています バットレスのルーツ 15フィートに成長することができる彼らのトランクのベースで。 構造的なサポートを提供することに加えて、バットレスの根は栄養素を吸収するための表面積を増やします。
血管系の生態系の利点
維管束植物は、生態系のバランスを維持する上で極めて重要な役割を果たします。 地球上の生命は、食物と生息地を提供するために植物に依存しています。 植物は、二酸化炭素の吸収源として機能し、水と空気に酸素を放出することによって生命を維持します。 逆に、森林伐採と汚染レベルの増加は地球の気候に影響を及ぼし、生息地の喪失と種の絶滅につながります。
化石の記録によると、ジュラ紀に恐竜が地球を支配して以来、針葉樹の子孫であるレッドウッドが種として存在してきました。 ザ・ ニューヨークポスト報告 2019年1月、温室効果ガスの影響を緩和するために、サンに拠点を置く環境グループ フランシスコは、400フィートに成長したアメリカで見つかった古代のレッドウッドの切り株からクローンされたレッドウッドの苗木を植えました 背が高い。 による 役職、これらの成熟したレッドウッドは、250トン以上の二酸化炭素を除去することができます。