Planten behoren tot de oudste vormen van leven op aarde. Of het nu kamerplanten zijn, planten in je eigen tuin, inheemse planten in je omgeving of tropische planten, ze gebruiken het pigment chlorofyl om de energie van de zon op te vangen om voedsel te maken.
Van de zes koninkrijken alle organismen classificerend in taxonomie, planten zijn, zoals je zou raden, in het Koninkrijk Plantae. Planten zijn een van de belangrijkste producenten van zuurstof in de atmosfeer.
Definitie van planten
Planten zijn meercellige, eukaryote organismen die uit embryo's groeien. Planten gebruiken het groene pigment chlorofyl om zonlicht op te vangen. Op hun beurt gebruiken planten de energie van de zon om suikers, zetmeel en andere koolhydraten als voedsel te maken.
Ze gebruiken deze energie ook voor andere metabolische doeleinden. Planten worden overwogen foto-autotroof, omdat ze hun eigen eten kunnen maken.
Een onderscheidend kenmerk van planten is dat ze niet kunnen bewegen zoals dieren en bacteriën. Vanwege hun
onvermogen om hun huidige locatie te verlaten, planten kunnen zich in moeilijke omstandigheden niet verplaatsen.Dit is de reden waarom plantenverzorging moeilijk is en afhankelijk is van mensen om de hoeveelheid licht (volle zon, gemiddeld licht, enz.), waterstanden en andere omgevingscondities te krijgen om de planten te laten gedijen. Hun sedentaire karakter maakt het voor planten noodzakelijk om aanpassingen te ontwikkelen om met hun omgeving om te gaan.
Planten hebben een rigide grens aan hun cellen, genaamd a celwand. In de cel bevindt zich een grote centrale vacuole en plasmodesmata. De plasmodesmata zijn kleine gaatjes waardoor water en voedingsstoffen de cel door diffusie kunnen centreren.
Andere eigenschappen van plantencellen zijn onder meer een kern, mitochondriën en andere organellen. De celwand is gemaakt van cellulose, dat zowel relatief stijf is als een zekere flexibiliteit heeft.
Planten komen over de hele wereld voor, met uitzondering van de diepe delen van de oceaan, extreem droge woestijnen en delen van het noordpoolgebied.
Planten van de wereld omvatten pitloos niet-vasculaire planten, pitloos vaatplanten en planten met zaden.
Taxonomie/classificatie van planten
Planten zijn levende wezens en zijn lid van de Kingdom Plantae. Ze worden geclassificeerd op basis van het feit of ze vloeistoffen in niet-vasculaire of vasculaire planten circuleren.
Vaatplanten een bloedsomloop bevatten, met behulp van een structuur genaamd xyleem om voedingsstoffen en water door de plant te vervoeren. In niet-vasculaire planten, dit type structuur bestaat niet. Dit is de reden waarom niet-vasculaire planten gemakkelijk toegankelijke bronnen van vocht nodig hebben om te overleven.
Planten planten zich ook anders voort dan andere organismen, met behulp van afwisseling van generaties. diploïde planten of sporofyten beginnen hun ontwikkeling in de haploïde plant of gametofyt fase. De grootte van deze verschillende vormen is een van de kenmerken die helpt bij het onderscheiden van niet-vasculaire en vasculaire planten.
Niet-vasculaire planten
Niet-vasculaire planten of bryophyten omvatten mossen, levermossen en hoornmossen. Niet-vasculaire planten hebben geen bloemen of zaden; in plaats daarvan reproduceren ze via sporen. In de bryophyten is het sporofytgedeelte van de plant klein en is het gametofyt het dominante deel van de plant.
Niet-vasculaire planten hebben de neiging om laaggroeiend te zijn en hebben geen echte wortelsystemen. Niet-vasculaire planten groeien langs de grond en bedekken rotsen en ander substraat.
Landplanten hebben verschillende aanpassingen ontwikkeld voor de prevalentie of het gebrek aan water in hun omgeving. Bij niet-vasculaire planten kan de neiging tot uitdrogen beschermend werken. Dit wordt uitdrogingstolerantie genoemd. Mossen en levermossen kunnen in korte tijd herstellen van uitdroging.
Vaatplanten
In tegenstelling tot niet-vasculaire planten bevatten vaatplanten: xyleem en floëem, structuren die worden gebruikt om vloeistoffen en voedingsstoffen door het lichaam van een plant te transporteren. Vaatplanten worden ook wel genoemd: tracheofyten.
Vaatplanten produceren ook zaden en bloemen, hoewel sommigen van hen ook sporen produceren. De pteridofyten hebben sporofyten die later onafhankelijke planten worden.
spermatofyten zijn de zaadplanten. Ze vormen de meerderheid van de planten. Deze worden gekenmerkt door kleine gametofytvormen.
Vaatplanten hebben hun eigen methodes om water op te slaan en waterverlies tegen te gaan. Succulenten hebben bijvoorbeeld weefsels die opzwellen en water opslaan in droge omgevingen. Voorbeelden van vetplanten zijn cactussen en agaveplanten.
Vaatplanten hebben ook aangepaste chemicaliën en structuren zoals stekels om andere organismen ervan te weerhouden ze te eten.
Vaatplanten kunnen verder worden ingedeeld op basis van zaadprevalentie. Zaadloze vaatplanten omvatten varens en paardenstaarten. Zaadloze planten geven de voorkeur aan vochtige locaties en planten zich voort via sporen, vergelijkbaar met niet-vasculaire planten.
Vaatplanten met zaden zijn onderverdeeld in coniferen (gymnospermen) en bloeiende of vruchtdragende planten. Coniferen bezitten naakte zaden in kegels en produceren geen fruit of bloemen. Coniferen omvatten dennen, sparren, ceders en ginkgo.
Zaadplanten die bloemen of vruchten hebben die hun zaden bedekken, worden genoemd bedektzadigen. Tegenwoordig domineren angiospermen de plantenwereld.
Voorbeelden van vaatplanten zijn grassen, bomen, varens en alle planten met bloemen.
Evolutie van planten op aarde
Planten evolueerden in de loop van de tijd met meer geavanceerde fysieke kenmerken, reproductiemethoden, zaden en bloemen. Degenen die de evolutie van planten bestuderen, worden genoemd paleobotanisten.
Groene algen hebben de evolutie van planten gestimuleerd. Groene algenorganismen hebben geen wasachtige nagelriemen of celwanden zoals meer geavanceerde planten.
Charofyten, bekend onder hun algemene naam groene algen, verschilde ook van meer geavanceerde planten door verschillende mechanismen voor celdeling te hebben. Ze leefden ook voornamelijk in het water. Diffusie diende de algen goed voor de levering van voedingsstoffen. (Die algen die eencellig zijn, worden niet als planten beschouwd.)
Verhuizen van water naar land
Men denkt dat de verplaatsing van water naar land manieren vergde om uitdroging het hoofd te bieden. Dit betekende de mogelijkheid om sporen in de lucht te verspreiden, manieren te vinden om rechtop te blijven en aan substraten te hechten, en methoden te creëren om zonlicht op te vangen om voedsel te maken. Toegang tot meer zonlicht door op het land te zijn, bleek voordelig.
Een ander probleem waarmee planten te kampen hadden, was een gebrek aan drijfvermogen eenmaal buiten het water. Hiervoor waren stengels en andere structuren nodig om de plant op te tillen. Er moesten ook beschermende aanpassingen worden ontwikkeld om de ultraviolette straling het hoofd te bieden.
Verandering van generaties
De belangrijkste aanpassingen van landplanten, of embryofyten, omvatten de verandering van generaties, het sporangium (voor sporenvorming), het antheridium (producent van haploïde cellen) en apicaal meristeem voor scheuten en wortels. De verandering van generaties houdt in dat de planten zowel haploïde als diploïde stadia in hun levenscyclus hebben.
Zaadloze planten gebruiken het mannelijke antheridium om sperma vrij te maken. Die zwemmen naar de vrouwelijke archegonia om het ei te bevruchten. Bij zaadplanten, stuifmeel de rol van reproductie op zich nemen.
Niet-vasculaire planten hebben verminderde sporofytstadia. In vaatplanten heerst echter het gametofytenstadium.
Aanpassingen voor planten aan land
Er kwamen ook andere aanpassingen. Zaadplanten hebben bijvoorbeeld niet zoveel water nodig als de meer primitieve zaadloze planten. Het apicale meristeem bevat een punt dat snel delende cellen herbergt om de lengte te vergroten. Hierdoor kunnen de scheuten meer zonlicht bereiken en hebben de wortels betere toegang tot voedingsstoffen en water in de grond.
Een andere aanpassing, de wasachtige nagelriem op plantenbladeren, hielp verlies van water te voorkomen. huidmondjes, of poriën, ontwikkeld om gassen en water de plant binnen te laten en te verlaten.
Tijdperken van plantenevolutie
Het Paleozoïcum luidde de opkomst van planten in. Dit tijdperk wordt afgebakend in de Cambrische, Ordovicium-, Siluur-, Devoon-, Carboon- en Perm-periodes van de geologische tijd.
Landplanten bestaan al sinds het Ordovicium, bijna 500 miljoen jaar geleden. Het fossielenbestand onthult de nagelriemen, sporen en cellen van die eerste landplanten. Moderne planten arriveerden rond de late Silurische periode.
Levermossen worden beschouwd als het vroegste voorbeeld van landplanten. Dit komt mede doordat ze de enige landplant zijn zonder huidmondjes.
Planten ontwikkelden embryobescherming voorafgaand aan de vasculaire structuur. De grote verschuiving van planten naar vasculair werd al snel gevolgd door de ontwikkeling van zaden en bloemen.
De Devoon-periode (ongeveer 410 miljoen jaar geleden) luidde de enorme reeks vaatplanten in die meer op het moderne landschap lijken. Veel vroege bryophyten leefden op nat wad.
Fabrieksrelaties en -structuren veranderen
Door op het land te zijn, kregen planten betere toegang tot koolstofdioxide. De toegenomen vegetatie van het Devoon leidde tot meer zuurstof in de lucht. Dit hielp de uiteindelijke opkomst van dieren in het landschap, die zuurstof nodig hadden om te ademen.
Gedurende deze tijd kwamen er enkele planten binnen symbiotische relaties met schimmels. Dit hielp de wortels van de planten.
Tijdens de Siluurperiode vond er een verschuiving plaats naar stengels en takken in planten. Hierdoor konden planten groter worden om meer licht te bereiken. Hogere stengels vereisten op hun beurt stijvere structuren totdat zich uiteindelijk stammen ontwikkelden.
Een vroege vaatplant uit zijn periode was Cooksonia. Deze plant had geen bladeren, maar droeg wel sporenzakjes aan de uiteinden van de stengels.
Deze periode heeft significant bewijs opgeleverd van ontwikkelingen uit het fossielenbestand. Enkele andere vroege vaatplanten inbegrepen Zosterophyllophyta (voorlopers van clubmoss) en Rhyniophyta (voorlopers van Trimerophytophyta en andere bladplanten).
Ze hadden waarschijnlijk geen echte wortels en bladeren en leken meer op mossen. Terwijl de meeste hiervan laagblijvende planten waren, werden trimerofyten soms wel een meter hoog.
De Carboonperiode
Varens, paardenstaarten, zaadplanten en bomen begonnen voorrang te krijgen tijdens de Carboon periode, ongeveer 300 miljoen jaar geleden. Paardestaarten (Calamites) zelfs enkele meters hoog.
Delta's en tropische moerassen van het Carboon waren gastheer voor nieuwe planten en bossen. Deze moerasbossen vervielen en vormden zich uiteindelijk tot de zwaden van steenkoolafzettingen over de hele wereld.
De vroegste zaadplanten, of gymnospermen, ontwikkeld tijdens het Carboon ook. Coniferen, boomvarens (Psaronius) en zaadvarens (neuropteris) groeide in de kolenbossen van deze tijd. Tussen deze nieuwe bossen gedijden grote insecten en amfibieën.
Zodra dieren op het land arriveerden, hadden planten roofdieren. Verdere aanpassingen door planten ontwikkeld voor zelfbescherming. Planten ontwikkelden complexe organische moleculen waardoor ze slecht smaakten voor dieren; sommigen maakten de planten zelfs giftig. Daarentegen evolueerden andere planten samen met dieren die hen hielpen bij het bestuiven of verspreiden van hun vruchten en zaden.
De eerste bloeiende planten
De vroege Krijt-tijdperk (ongeveer 130 miljoen jaar geleden) zagen de opkomst van coniferen, palmvarens en soortgelijke planten, boomvarens en kleine varens. Het Krijt en Jura waren getuige van de overheersing van dergelijke naaktzadigen. De eerste angiospermen, of bloeiende planten, ontstonden tijdens het Krijt. Een voorbeeld is dat van Silvianthemum suecicum (een oud type steenbreek).
Zodra bloeiende planten hun intrede deden in het prehistorische landschap, werden ze al snel de meest succesvolle planten. Ze diversifieerden snel vanuit de tropische gebieden en verspreidden zich over de hele wereld door het Paleogeen, een periode die de vroege Tertiaire Periode omvat (ongeveer 50 miljoen jaar geleden). Tegenwoordig zijn 250.000 van de 300.000 plantensoorten angiospermen.
Tijdens het Paleogeen ontstonden veel nieuwe soorten, zoals mangroven, magnolia's en Hibbertia. Tegen die tijd was het aantal vogels en zoogdieren aanzienlijk gegroeid. Op dit punt leken de planten van de wereld sterk op die van de moderne tijd.
De gnetofyten waren de laatste grote naaktzadigen die arriveerden. Tijdens het Neogeen, of het laatste deel van het Tertiair, verscheen gras. Uiteindelijk veranderden beboste gebieden samen met het klimaat en begonnen savannegebieden te verschijnen.