Augalas: apibrėžimas, evoliucija, taksonomija

Augalai yra vienos iš seniausių gyvybės formų Žemėje. Nesvarbu, ar jie yra kambariniai augalai, augalai jūsų sode, vietiniai augalai ar tropiniai augalai, jie naudoja pigmentą chlorofilas pagauti saulės energijos maistui gaminti.

Iš šešios karalystės klasifikuojant visus organizmus pagal taksonomiją, augalai yra, kaip jūs spėjote, Karalystės Plantae. Augalai yra vieni iš pagrindinių deguonies gamintojų atmosferoje.

Augalai yra daugialąsčiai, eukariotiniai organizmai kurie auga iš embrionų. Augalai naudoja žalią pigmentą chlorofilą, kad užfiksuotų saulės šviesą. Savo ruožtu augalai sunaudoja saulės energiją cukrams, krakmolams ir kitiems angliavandeniams gaminti kaip maistą.

Jie taip pat naudoja šią energiją kitiems medžiagų apykaitos tikslams. Svarstomi augalai fotoautrofiška, nes jie gali patys gaminti maistą.

Vienas išskirtinis augalų bruožas yra tai, kad jie negali judėti kaip gyvūnai ir bakterijos. Dėl jų nesugebėjimas išsikelti iš dabartinės savo vietos, augalai negali persikelti sunkiomis aplinkybėmis.

Štai kodėl augalų priežiūra yra sunki ir priklauso nuo žmonių, norint gauti šviesos kiekį (pilną saulę, vidutinę šviesą ir kt.), Vandens lygį ir kitas aplinkos sąlygas, kad augalai klestėtų. Dėl jų sėslaus pobūdžio augalams būtina sukurti adaptacijas, kad jie galėtų susidoroti su supančia aplinka.

Augalai turi standžią savo ląstelių ribą, vadinamą a ląstelių sienelės. Kameros viduje yra didelis centrinis vakuolė ir plazmodesmata. Plazmodesmatos yra mažos skylės, per kurias vanduo ir maistinės medžiagos difuzijos būdu gali sutelkti ląstelę.

Kiti augalų ląstelių ypatumai yra a branduolys, mitochondrijos ir kita organelės. Ląstelės sienelė pagaminta iš celiuliozės, kuri yra gana standi, tačiau turi tam tikrą lankstumą.

Augalai egzistuoja visame pasaulyje, išskyrus gilias vandenyno dalis, itin sausras dykumas ir Arkties dalis.

Pasaulio augalai yra be sėklų ne kraujagyslių augalai, be sėklų kraujagysliniai augalai ir augalai su sėklomis.

Augalai yra gyvi daiktai ir yra Karalystės Plantae nariai. Jie klasifikuojami pagal tai, ar skysčiai cirkuliuoja ne kraujagyslių, ar kraujagyslių augaluose.

Kraujagysliniai augalai yra kraujotakos sistema, naudojant vadinamąją struktūrą ksilemas maistinėms medžiagoms ir vandeniui nešti visame augale. Į ne kraujagyslių augalai, tokio tipo struktūros nėra. Štai kodėl ne kraujagyslių augalams išgyventi reikalingi lengvai prieinami drėgmės šaltiniai.

Augalai dauginasi skirtingai nei kiti organizmai, naudojant kartų kaita. Diploidiniai augalai arba sporofitai pradėti savo vystymąsi haploidiniame augale arba gametofitas fazė. Šių skirtingų formų dydis yra viena iš savybių, padedančių atskirti ne kraujagyslių ir kraujagyslių augalus.

Ne kraujagyslių augalai arba briofitų apima samanas, kepenėles ir ragus. Ne kraujagysliniai augalai neturi žiedų ar sėklų; vietoj to jie dauginasi per sporas. Bryofituose augalo sporofitinė dalis yra maža, o gametofitas yra dominuojanti augalo dalis.

Ne kraujagysliniai augalai paprastai būna mažai augantys ir neturi tikros šaknų sistemos. Ne kraujagysliniai augalai auga palei žemę, dengdami uolienas ir kitus substratus.

Sausumos augalai pritaikė įvairias vandens paplitimo ar trūkumo aplinkose adaptacijas. Ne kraujagyslių augalų atveju polinkis išdžiūti gali būti apsauginis. Tai vadinama išdžiūvimo tolerancija. Samanos ir kepenėlės gali atsigauti išdžiūvusios per trumpą laiką.

Skirtingai nuo ne kraujagyslių augalų, kraujagyslių augaluose yra ksilemas ir phloem, struktūros, naudojamos skysčiams ir maistinėms medžiagoms pernešti visame augalo kūne. Kraujagysliniai augalai taip pat vadinami tracheofitai.

Kraujagysliniai augalai taip pat gamina sėklos ir gėlės, nors kai kurie iš jų gamina ir sporas. pteridofitai turi sporofitų, kurie toliau yra nepriklausomi augalai.

Spermatofitai yra sėkliniai augalai. Jie sudaro daugumą augalų. Jiems būdinga mažų gametofitų forma.

Kraujagysliniai augalai turi savo metodus vandeniui kaupti ir vandens nuostoliams spręsti. Pavyzdžiui, sultingi augalai turi audinius, kurie išbrinksta ir kaupia vandenį sausoje aplinkoje. Sukulentų pavyzdžiai yra kaktusai ir agavos augalai.

Kraujagysliniai augalai taip pat turi pritaikytas chemines medžiagas ir struktūras, tokias kaip stuburai, kad atbaidytų kitus organizmus nuo jų valgymo.

Kraujagyslių augalus galima toliau skirstyti į kategorijas pagal sėklų paplitimą. Be sėklinių kraujagyslių augalų yra paparčiai ir asiūkliai. Be sėklų augalai mėgsta drėgnas vietas ir dauginasi per sporas, panašiai kaip ir ne kraujagyslių augalai.

Vazoniniai augalai su sėklomis skirstomi į spygliuočius (gimnospermai) ir žydinčių ar vaisingų augalų. Spygliuočiai kūgiuose turi nuogas sėklas ir neduoda vaisių ar gėlių. Spygliuočiai yra pušys, eglės, kedrai ir ginkmedis.

Vadinami sėkliniai augalai, kurių sėklos dengia gėles ar vaisius angiospermai. Šiandien augalų pasaulyje dominuoja angiospermai.

Kraujagyslių augalų pavyzdžiai yra žolės, medžiai, paparčiai ir visi augalai su gėlėmis.

Augalai laikui bėgant vystėsi, kad apimtų pažangesnes fizines savybes, reprodukcijos metodus, sėklas ir gėles. Kviečiami tie, kurie tyrinėja augalų evoliuciją paleobotanistai.

Žalieji dumbliai paskatino augalų evoliuciją. Žaliųjų dumblių organizmai neturi vaškinių odelių ar ląstelių sienelių, kaip labiau pažengę augalai.

Charofitai, žinomi bendru žaliųjų dumblių pavadinimu, taip pat skyrėsi nuo labiau pažengusių augalų, nes turėjo skirtingus ląstelių dalijimosi mechanizmus. Jie taip pat daugiausia gyveno vandenyje. Difuzija dumbliams buvo naudinga tiekiant maistines medžiagas. (Vienaląsčiai dumbliai nelaikomi augalais.)

Manoma, kad norint judėti iš vandens į sausumą, reikėjo susidoroti su sausėjimu. Tai reiškė galimybę išsklaidyti sporas į orą, rasti būdus, kaip likti tiesiai ir pritvirtinti prie substratų, ir sukurti saulės spindulių fiksavimo metodus maistui gaminti. Pasirodė naudinga turėti daugiau saulės spindulių būnant sausumoje.

Kita problema, su kuria augalai turėjo kovoti, buvo plūdrumo trūkumas kartą už vandens ribų. Tam augalui pakelti prireikė stiebų ir kitų konstrukcijų. Taip pat reikėjo sukurti apsauginius pritaikymus ultravioletinei spinduliuotei.

Pagrindiniai žemės augalų pritaikymai arba embrionai, apima kartų kaitą, sporangį (sporų formavimui), antheridiumą (haploidinių ląstelių gamintoją) ir viršūninį ūglių ir šaknų meristemą. Kartų kaita reiškia, kad augalai savo gyvenimo cikle turi ir haploidinę, ir diploidinę stadijas.

Be sėklų augalai naudoja antheridiumo patinus spermai išlaisvinti. Tie plaukia į moterišką archegoniją apvaisinti kiaušinėlio. Sėkliniuose augaluose žiedadulkės imtis reprodukcijos vaidmens.

Ne kraujagyslių augalai sumažino sporofitų stadijas. Tačiau kraujagyslių augaluose vyrauja gametofitų stadija.

Atsirado ir kitų adaptacijų. Pavyzdžiui, sėkliniams augalams nereikia tiek vandens, kiek primityvesniems augalams be sėklų. Viršutiniame meristemoje yra antgalis, kuriame yra greitai besidalijančios ląstelės, kad padidėtų jo ilgis. Tai reiškia, kad ūgliai gali geriau pasiekti daugiau saulės spindulių, o šaknys gali geriau patekti į maistines medžiagas ir vandenį žemėje.

Kitas pritaikymas - vaškinė odelė ant augalų lapų padėjo išvengti vandens praradimo. Stomataarba poros, sukurtos tam, kad dujos ir vanduo galėtų patekti į gamyklą ir išeiti iš jos.

Paleozojaus era skelbė augalų augimą. Ši epocha nusakoma į kambro, ordovičų, silūro, devono, anglies ir permo geologinio laiko periodus.

Sausumos augalai egzistuoja nuo Ordovicų laikotarpio, beveik prieš 500 milijonų metų. Iškastinis įrašas atskleidžia tų pirmųjų sausumos augalų odeles, sporas ir ląsteles. Šiuolaikiniai augalai atkeliavo apie vėlyvąjį silūro laikotarpį.

Manoma, kad kepenėlės yra ankstyviausias sausumos augalų pavyzdys. Iš dalies taip yra dėl to, kad jie yra vieninteliai sausumos augalai, neturintys stomatų.

Augalai vystėsi embriono apsaugoje prieš kraujagyslių struktūrą. Netrukus po pagrindinių augalų poslinkio į kraujagysles atsirado sėklų ir gėlių vystymasis.

Devono laikotarpis (maždaug prieš 410 milijonų metų) skelbė didžiulį kraujagyslių augalų asortimentą, labiau panašų į šiuolaikinį kraštovaizdį. Daugelis ankstyvųjų briofitų išgyveno ant drėgnų purvo sluoksnių.

Būdamas sausumoje augalams buvo lengviau pasiekti anglies dvideginį. Padidėjusi devono augmenija sąlygojo didesnį atmosferos deguonies kiekį. Tai padėjo galiausiai pakilti gyvūnams kraštovaizdyje, kuriems kvėpuoti reikėjo deguonies.

Per šį laiką pateko kai kurie augalai simbiotiniai santykiai su grybais. Tai padėjo augalų šaknims.

Silūro laikotarpiu augaluose įvyko poslinkis prie stiebų ir šakų. Tai leido augalams užaugti, kad pasiektų daugiau šviesos. Savo ruožtu aukštesniems stiebams reikėjo tvirtesnių struktūrų, kol galiausiai išsivystė kamienai.

Ankstyvas kraujagyslių augalas iš jo laikotarpio buvo Cooksonia. Šis augalas neturėjo lapų, tačiau ant stiebų galų turėjo sporų maišelius.

Šis laikotarpis davė reikšmingų pokyčių įrodymų iš jo iškastinių rodiklių. Kai kurie kiti ankstyvieji kraujagyslių augalai Zosterophyllophyta (clubmoss pirmtakai) ir Rhyniophyta (pirmtakai Trimerophytophyta ir kiti lapiniai augalai).

Jie tikriausiai neturėjo tikrųjų šaknų ir lapų, buvo panašesni į samanas. Nors dauguma jų buvo mažai augantys augalai, trimerofitai kartais išaugo net iki metro.

Paparčiai, asiūkliai, sėkliniai augalai ir medžiai per pirmąjį dešimtmetį pradėjo teikti pirmenybę Anglies periodas, maždaug prieš 300 milijonų metų. Asiūkliai (Kalamitai) pasiekė net kelių metrų aukštį.

Anglies periodo deltos ir tropinės pelkės buvo naujų augalų ir miškų prieglobstis. Šie pelkių miškai sunyko ir galiausiai suformavo anglies telkinius visame pasaulyje.

Ankstyviausi sėkliniai augalai, arba gimnospermai, išsivysčiusi ir karbono metu. Spygliuočiai, medžių paparčiai (Psaronius) ir sėkliniai paparčiai (Neuropteris) augo šios eros anglies miškuose. Tarp šių naujų miškų klestėjo dideli vabzdžiai ir varliagyviai.

Kai gyvūnai atvyko į sausumą, augalai turėjo plėšrūnų. Tolesnis augalų pritaikymas sukurtas savisaugai. Augalai sukūrė sudėtingas organines molekules, dėl kurių jie skonis gyvūnams; kai kurie netgi padarė augalus toksiškus. Priešingai, kiti augalai vystėsi kartu su gyvūnais, kurie padėjo jiems apdulkinti ar paskleisti vaisius ir sėklas.

Ankstyvoji Kreidos periodas (maždaug prieš 130 mln. metų) išaugo spygliuočių, cikladų ir panašių augalų, medžių paparčių ir mažų paparčių. Kreidos ir juros periodai liudijo tokių gimnospermų dominavimą. Pirmieji kraujas arba žydintys augalai atsirado kreidos periodo metu. Vienas iš pavyzdžių yra Silvianthemum suecicum (senovinis saksifrakų tipas).

Kai priešistoriniame kraštovaizdyje įsigalėjo žydintys augalai, jie greitai tapo sėkmingiausiais augalais. Jie greitai išsiskyrė iš atogrąžų sričių ir visame pasaulyje išplito paleogenu - laikotarpiu, kuris apima ankstyvąjį tretinį laikotarpį (maždaug prieš 50 milijonų metų). Šiandien iš 300 000 augalų rūšių 250 000 yra angiospermai.

Paleogeno metu atsirado daug naujų rūšių, tokių kaip mangrovės, magnolijos ir Hibbertia. Tuo metu paukščių ir žinduolių skaičius gerokai išaugo. Šiuo metu pasaulio augalai labai priminė šiuolaikinės eros augalus.

Gnetofitai buvo paskutiniai pagrindiniai gimnospermai. Neogeno arba paskutinės tretinio laikotarpio dalies metu pasirodė žolė. Galų gale miškingi regionai pasikeitė kartu su klimatu, pradėjo rodytis savanos plotai.