Rastlina: Definícia, evolúcia, taxonómia

Rastliny sú jedny z najstarších foriem života na Zemi. Či už sú to izbové rastliny, rastliny vo vašej domácej záhrade, pôvodné rastliny vo vašej oblasti alebo tropické rastliny, používajú pigment chlorofyl zachytiť slnečnú energiu na výrobu jedla.

Z šesť kráľovstiev klasifikáciou všetkých organizmov v taxonómii sú rastliny, ako by ste hádali, v Plantae kráľovstva. Rastliny sú jedným z hlavných producentov kyslíka v atmosfére.

Rastliny sú mnohobunkové, eukaryotické organizmy ktoré rastú z embryí. Rastliny používajú na zachytávanie slnečného žiarenia zelený pigment chlorofyl. Rastliny zase využívajú slnečnú energiu na výrobu cukrov, škrobov a iných sacharidov ako potravy.

Túto energiu využívajú aj na ďalšie metabolické účely. Rastliny sa berú do úvahy fotoautotrofné, pretože si môžu sami pripraviť jedlo.

Jedným z charakteristických znakov rastlín je, že sa nemôžu pohybovať ako zvieratá a baktérie. Kvôli ich nemožnosť vysťahovať sa zo svojej súčasnej polohysa rastliny nemôžu za ťažkých okolností premiestniť.

To je dôvod, prečo je starostlivosť o rastliny zložitá a závisí od ľudí, aby množstvu svetla (plné slnko, stredné svetlo atď.), Hladine vody a iným podmienkam životného prostredia zaistili správne podmienky pre rast rastlín. Ich sedavá povaha vyžaduje, aby rastliny vyvíjali adaptácie na vyrovnanie sa s okolitým prostredím.

Rastliny majú pevnú hranicu so svojimi bunkami, ktorá sa nazýva a bunková stena. Vo vnútri bunky je veľký stred vákuola a plazmodesmata. Plazmodesmata sú malé otvory, cez ktoré môže voda a živiny centrovať bunku difúziou.

Medzi ďalšie vlastnosti rastlinných buniek patrí a jadro, mitochondrie a ďalšie organely. Bunková stena je vyrobená z celulózy, ktorá je relatívne tuhá, ale má určitú flexibilitu.

Rastliny existujú na celom svete, s výnimkou hlbokých častí oceánu, extrémne suchých púští a častí Arktídy.

Medzi rastliny sveta patria aj bezsemenné nevaskulárne rastliny, bez semien cievnaté rastliny a rastliny so semenami.

Rastliny sú živé bytosti a sú členmi Kráľovstva Plantae. Klasifikujú sa podľa toho, či cirkulujú tekutiny do nevaskulárnych alebo vaskulárnych rastlín.

Cievne rastliny obsahujú obehový systém, pomocou štruktúry tzv xylem niesť výživné látky a vodu po celej rastline. V nevaskulárne rastliny, tento typ štruktúry neexistuje. Preto nevaskulárne rastliny potrebujú na prežitie ľahko dostupné zdroje vlhkosti.

Rastliny sa tiež reprodukujú inak ako iné organizmy striedanie generácií. Diploidné rastliny príp sporofyty začať svoj vývoj v haploidnej rastline alebo gametofyt fáza. Veľkosť týchto rôznych foriem je jednou z charakteristík, ktorá pomáha rozlišovať nevaskulárne a vaskulárne rastliny.

Nevaskulárne rastliny príp machorasty patria machy, pečeňovníky a hornworty. Cévne rastliny nemajú kvety ani semená; namiesto toho sa množia prostredníctvom spór. V machorastoch je sporofytová časť rastliny malá a gametofyt je dominantnou časťou rastliny.

Nevaskulárne rastliny majú tendenciu byť nízko rastúce a nemajú skutočné koreňové systémy. Nevaskulárne rastliny rastú pozdĺž zeme a pokrývajú skaly a iný substrát.

Pozemné rastliny vyvinuli rôzne adaptácie na prevalenciu alebo nedostatok vody v ich okolí. V prípade nevaskulárnych rastlín môže byť ochranná tendencia k vysychaniu. Toto sa nazýva tolerancia desikácie. Machy a pečeňovky sa môžu zo sušenia zotaviť v krátkom časovom období.

Na rozdiel od nevaskulárnych rastlín vaskulárne rastliny obsahujú xylem a floém, štruktúry používané na transport tekutín a živín do tela rastliny. Cievne rastliny sa označujú aj ako tracheofyty.

Produkujú aj cievnaté rastliny semená a kvety, hoci niektoré z nich produkujú aj spóry. The pteridofyty majú sporofyty, ktoré sa stávajú samostatnými rastlinami.

Spermatofyty sú semenné rastliny. Tvoria väčšinu rastlín. Vyznačujú sa tým, že majú malé formy gametofytov.

Cievnaté rastliny majú svoje vlastné spôsoby skladovania vody a boja so stratou vody. Napríklad šťavnaté rastliny majú pletivá, ktoré napučiavajú a zadržiavajú vodu v suchých prostrediach. Medzi príklady sukulentov patria kaktusy a rastliny agávy.

Cievne rastliny majú tiež upravené chemikálie a štruktúry, ako sú tŕne, ktoré odradia iné organizmy od ich konzumácie.

Cievne rastliny možno ďalej kategorizovať podľa prevalencie semien. K bezsemenným cievnatým rastlinám patria paprade a prasličky. Rastliny bez semien uprednostňujú vlhké miesta a množia sa prostredníctvom spór, podobne ako rastliny bez ciev.

Cievne rastliny so semenami sa dajú rozdeliť na ihličnany (gymnospermy) a kvitnúce alebo plodiace rastliny. Ihličnany majú nahé semená v hlávkach a neprodukujú ovocie ani kvety. Medzi ihličnany patria borovice, jedle, cédre a ginko.

Semenné rastliny, ktoré majú kvety alebo plody pokrývajúce ich semená, sa nazývajú krytosemenné rastliny. V dnešnej dobe rastlinné rastliny dominujú krytosemenné rastliny.

Príklady cievnatých rastlín zahŕňajú trávy, stromy, paprade a všetky rastliny s kvetmi.

Rastliny sa vyvinuli v priebehu času, aby zahŕňali pokročilejšie fyzikálne vlastnosti, metódy rozmnožovania, semená a kvety. Tí, ktorí študujú vývoj rastlín, sa nazývajú paleobotanici.

Zelené riasy podnietili vývoj rastlín. Organizmus zelených rias nemá voskovité kutikuly alebo bunkové steny ako pokročilejšie rastliny.

Charofyty, známe pod spoločným názvom zelené riasy, sa tiež odlišovali od vyspelejších rastlín odlišnými mechanizmami bunkového delenia. Tiež žili hlavne vo vode. Difúzia slúžila riasam dobre na dodanie živín. (Jednobunkové riasy sa nepovažujú za rastliny.)

Predpokladá sa, že pohyb z vody do pôdy si vyžadoval spôsoby, ako sa vyrovnať s vysušením. To znamenalo byť schopný rozptýliť spóry do vzduchu, hľadať spôsoby, ako zostať vzpriamene a pripevnený k podkladom, a vytvárať metódy na zachytávanie slnečného žiarenia na výrobu potravy. Prístup k väčšiemu množstvu slnečného žiarenia na zemi sa ukázal ako výhodný.

Ďalším problémom, s ktorým museli rastliny zápasiť, bol nedostatok vztlaku, ktorý sa nachádzal mimo vody. To si vyžadovalo stonky a ďalšie konštrukcie, aby sa rastlina mohla zdvihnúť. Museli sa tiež vyvinúť ochranné úpravy, aby bolo možné čeliť ultrafialovému žiareniu.

Hlavné úpravy suchozemských rastlín, príp embryofytyzahŕňajú striedanie generácií, sporangium (na tvorbu spór), anterídium (producent haploidných buniek) a apikálny meristém pre výhonky a korene. Zmena generácií znamená, že rastliny majú vo svojom životnom cykle haploidné aj diploidné štádiá.

Rastliny bez semien používajú na uvoľnenie spermií samčie anterídium. Plávajú k ženskej archegónii, aby oplodnili vajíčko. V semenných rastlinách, peľ prevziať úlohu reprodukcie.

Nevaskulárne rastliny znížili stupne sporofytov. U cievnatých rastlín však prevláda štádium gametofytu.

Vznikli aj ďalšie úpravy. Napríklad semenné rastliny nepotrebujú toľko vody ako primitívnejšie rastliny bez semien. Apikálny meristém obsahuje hrot, ktorý hostí rýchlo sa deliace bunky, aby sa zväčšila jeho dĺžka. To znamená, že výhonky môžu lepšie dosiahnuť viac slnečného žiarenia a korene majú lepší prístup k živinám a vode v zemi.

Ďalšia úprava, voskovitá kutikula na listoch rastlín, pomohla zabrániť strate vody. Stomataalebo póry vyvinuté tak, aby umožňovali plynom a vode vstup a výstup z továrne.

Paleozoická éra ohlasovala vzostup rastlín. Táto éra je vymedzená do kambrijského, ordovického, silúrskeho, devónskeho, karbónskeho a permského obdobia geologického času.

Pozemné rastliny existujú od obdobia ordoviku, pred takmer 500 miliónmi rokov. Fosílny záznam odhaľuje kutikuly, spóry a bunky týchto prvých suchozemských rastlín. Moderné rastliny dorazili okolo neskorého silúru.

Jaterníky sú považované za najskorší príklad suchozemských rastlín. Je to čiastočne spôsobené tým, že sú jedinou suchozemskou rastlinou bez priedušiek.

U rastlín sa vyvinula ochrana embryí pred vaskulárnou štruktúrou. Hlavný posun rastlín, ktoré sa stali cievnymi, čoskoro nasledoval vývoj semien a kvetov.

Devónske obdobie (zhruba pred 410 miliónmi rokov) ohlasovalo obrovské množstvo cievnatých rastlín, ktoré viac pripomínajú modernú krajinu. Mnoho raných machorastov sa živilo na mokrých blatiskách.

Vďaka pobytu na zemi mali rastliny lepší prístup k oxidu uhličitému. Zvýšená vegetácia devónu viedla k zvýšeniu atmosférického kyslíka. To pomohlo prípadnému vzostupu zvierat na krajinu, ktoré potrebovali na dýchanie kyslík.

V tomto období vstúpili niektoré rastliny symbiotické vzťahy s hubami. To pomohlo koreňom rastlín.

Počas obdobia silúru došlo v rastlinách k posunu k stonkám a vetvám. To umožnilo rast rastlín, aby dosiahli viac svetla. Vyššie stonky si zase vyžadovali tuhšie štruktúry, až sa nakoniec vyvinuli kmene.

Ranná cievnatá rastlina z jeho obdobia bola Cooksonia. Táto rastlina nemala listy, ale na koncoch stoniek mala vrecká s medveďmi.

Toto obdobie prinieslo významné dôkazy o vývoji na základe jeho fosílnych záznamov. Zahrnuté sú aj niektoré ďalšie včasné cievne rastliny Zosterophyllophyta (predchodcovia clubmoss) a Rhyniophyta (predchodcovia Trimerophytophyta a iné listnaté rastliny).

Pravdepodobne nemali pravé korene a listy a podobali sa skôr machom. Zatiaľ čo väčšina z nich boli nízko rastúce rastliny, trimerofyty niekedy dorastali až do výšky jedného metra.

V priebehu roku 2005 začali mať prednosť paprade, prasličky, semenné rastliny a stromy Obdobie karbónu, asi pred 300 miliónmi rokov. Prasličky (Kalamity) dosiahol dokonca niekoľko metrov na výšku.

Delty a tropické močiare obdobia karbónu hostili nové rastliny a lesy. Tieto močiarne lesy sa rozpadli a nakoniec sa zmenili na pásy ložísk uhlia po celom svete.

Najskoršie semenné rastliny, príp gymnospermy, vyvinuté aj počas karbónu. Ihličnany, kapradiny (Psaronius) a semenné paprade (Neuropteris) rástli v uhoľných lesoch tejto doby. Medzi týmito novými lesmi sa darilo veľkému hmyzu a obojživelníkom.

Akonáhle zvieratá dorazili na pevninu, rastliny mali predátorov. Ďalšie adaptácie rastlín vyvinuté pre vlastnú ochranu. Rastliny vyvinuli zložité organické molekuly, vďaka ktorým chutili zvieratám zle; niektoré dokonca spôsobili, že rastliny boli toxické. Naproti tomu iné rastliny sa vyvinuli spolu so zvieratami, ktoré im pomohli opeliť alebo rozptýliť svoje plody a semená.

Skorý Obdobie kriedy (asi pred 130 miliónmi rokov) došlo k nárastu ihličnanov, cykasov a podobných rastlín, stromových papradí a malých papradí. Obdobie kriedy a jury bolo svedkom dominancie týchto gymnospermov. Prvé krytosemenné rastliny, alebo kvitnúce rastliny, vznikli počas kriedy. Jedným z príkladov je príklad Silvianthemum suecicum (starodávny typ lomikameňa).

Keď sa v pravekej krajine uchytili kvitnúce rastliny, rýchlo sa z nich stali najúspešnejšie rastliny. Rýchlo sa diverzifikovali z tropických oblastí a rozšírili sa po celom svete paleogénom, čo je časové obdobie, ktoré zahŕňa rané treťohorné obdobie (asi pred 50 miliónmi rokov). V súčasnosti je 250 000 z 300 000 druhov rastlín krytosemennými rastlinami.

Počas paleogénu vzniklo veľa nových druhov, ako sú mangrovy, magnólie a Hibbertia. Do tejto doby sa počet vtákov a cicavcov podstatne zvýšil. V tomto okamihu sa rastliny sveta veľmi podobali rastlinám modernej doby.

Gnetofyty boli poslednými významnými gymnospermami, ktoré dorazili. Počas neogénu alebo v druhej časti treťohorného obdobia sa objavila tráva. Spolu s podnebím sa nakoniec zmenili zalesnené oblasti a začali sa objavovať oblasti savany.