Žilne rastline: opredelitev, razvrstitev, značilnosti in primeri

Spoznavanje številnih vrst žilne rastline je bolj pomembno, kot si morda mislite.

Na primer, vsi praprotni praprotji so podobni nepoučenemu očesu, vendar značilne značilnosti ločujejo nojeva praprot od bracken praprot domnevno vsebuje rakotvorne snovi. Žilne rastline imajo skupne - in v nekaterih primerih tudi posebne - prilagoditve, ki zagotavljajo evolucijsko prednost.

Žilne rastline imenujemo "rastline cevke" traheofiti. Žilno tkivo v rastlinah je sestavljen iz ksilem, ki so cevi, ki sodelujejo pri vodnem prometu, in floem, ki so cevaste celice, ki razdeljujejo hrano rastlinskim celicam. Druge značilnosti so stebla, korenine in listi.

Žilne rastline so bolj zapletene kot nežilne rastline prednikov. Vaskularne rastline imajo vrsto notranje "vodovodne instalacije", ki prevaža izdelke iz fotosinteza, voda, hranila in plini. Vse vrste žilnih rastlin so kopenske (kopenske) rastline, ki jih ne najdemo v sladkih ali slanih biomih.

Žilne rastline so opredeljene tudi kot

Učenci že stoletja uporabljajo rastline taksonomijaali klasifikacijski sistemi za prepoznavanje, opredelitev in razvrščanje rastlin. V starodavni Grčiji je Aristotelova metoda razvrščanja temeljila na kompleksnosti organizmov.

Ljudje so bili postavljeni na vrh "Velike verige bivanja" tik pod angeli in božanstvi. Naslednje so bile živali, rastline pa so se spustile na spodnje člene verige.

V 18. stoletju švedski botanik Carl Linnaeus priznala, da je za znanstveno preučevanje rastlin in živali v naravnem svetu potrebna univerzalna metoda razvrščanja. Linnaeus je vsaki vrsti določil latinsko binomsko vrsto in ime rodu.

Razvrščal je tudi žive organizme po kraljestvih in redovih. Žilne in nežilne rastline predstavljajo dve veliki podskupini znotraj rastlinskega sveta.

Kompleksne rastline in živali potrebujejo ožilni sistem za življenje. Na primer, vaskularni sistem človeškega telesa vključuje arterije, žile in kapilare, ki sodelujejo v presnovi in ​​dihanju. Majhne primitivne rastline so potrebovale milijone let, da so razvile žilno tkivo in vaskularni sistem.

Ker starodavne rastline niso imele žilnega sistema, je bil njihov obseg omejen. Rastline so počasi razvijale vaskularno tkivo, floem in ksilem. Žilne rastline so danes bolj razširjene kot nežilne rastline, ker vaskularnost ponuja evolucijsko prednost.

Prvi fosilni zapis o vaskularnih rastlinah sega v sporofit, imenovan Cooksonia ki je živel približno Pred 425 milijoni let med silurskim obdobjem. Ker Cooksonia je izumrlo, preučevanje značilnosti rastline je omejeno na interpretacije fosilnih zapisov. Cooksonia je imel stebla, ne pa listov ali korenin, čeprav naj bi nekatere vrste razvile vaskularno tkivo za prevoz vode.

Primitivne nežilne rastline imenovane briofiti prilagojene tako, da so kopenske rastline na območjih, kjer je bilo dovolj vlage. Rastline, kot so jetrnice in hornworts pomanjkanje dejanskih korenin, listov, stebel, cvetov ali semen.

Na primer, stepite praproti niso prave praproti, ker imajo zgolj brezlistno, fotosintetsko steblo, ki se za razmnoževanje razveja v sporangije. Žilne rastline brez semen kot naprimer klubski mahovi in preslice prišel na vrsto v devonskem obdobju.

To kažejo molekularni podatki in fosilni zapisi semensko golosemenke kot so borovci, smreka in ginki, so se razvili milijone let pred kritosemenkami, kot so širokolistna drevesa; razpravlja se o natančnem časovnem obdobju.

Gimnosperme nimajo cvetov in ne obrodijo sadov; semena nastanejo na listnih površinah ali luskah znotraj borovih storžkov. Nasprotno pa kritosemenke imajo rože in semena zaprta v jajčnikih.

Značilni deli žilnih rastlin vključujejo korenine, stebla, liste in žilno tkivo (ksilem in floem). Ti visoko specializirani deli igrajo ključno vlogo pri preživetju rastlin. Videz teh struktur v semenskih rastlinah se zelo razlikuje glede na vrsto in nišo.

Korenine: Ti sežejo od stebla rastline v tla v iskanju vode in hranil. Vso, hrano in minerale absorbirajo in prenašajo prek žilnih tkiv. Korenine tudi ohranjajo rastline stabilne in varno zasidrane pred pihajočimi vetrovi, ki lahko zrušijo drevesa.

Koreninski sistemi so raznoliki in prilagojeni sestavi tal in vsebnosti vlage. Koreni segajo globoko v zemljo, da dosežejo vodo. Plitvi koreninski sistemi so boljši za območja, kjer so hranila koncentrirana v zgornji plasti tal. Nekaj ​​rastlin kot epifitske orhideje rastejo na drugih rastlinah in z zračnimi koreninami absorbirajo atmosfersko vodo in dušik.

Xylemtkivo: V njem so votle cevi, ki prevažajo vodo, hranila in minerale. Gibanje poteka v eni smeri od korenin do stebla, listov in vseh ostalih delov rastline. Xylem ima toge celične stene. Ksilem lahko ohranimo v fosilnih zapisih, ki pomagajo pri identifikaciji izumrlih rastlinskih vrst.

Floemsko tkivo: Ta prenaša produkte fotosinteze skozi rastlinske celice. Listi imajo celice s kloroplasti, ki iz sončne energije tvorijo visokoenergijske molekule sladkorja, ki se uporabljajo za celični metabolizem ali shranjujejo kot škrob. Žilne rastline tvorijo osnovo energijske piramide. Molekule sladkorja v vodi se prevažajo v obe smeri, da po potrebi razdelijo hrano.

Listi: Vsebujejo fotosintetske pigmente, ki izkoriščajo sončno energijo. Široki listi imajo široko površino za največjo izpostavljenost sončni svetlobi. Vendar so tanki ozki listi, pokriti z voskasto kožico (voščena zunanja plast), bolj ugodni na sušnih območjih, kjer je izguba vode težava med transpiracijo. Nekatere listne strukture in stebla imajo bodice in trnje, ki živali opozarjajo.

Liste rastline lahko uvrstimo med mikrofili ali megafili. Na primer, borova igla ali travna trava je posamezen del žilnega tkiva, imenovan mikrofil. Nasprotno pa so megafili listi z razvejanimi žilami ali ožilnostjo znotraj lista. Primeri vključujejo listavcev in listnate cvetoče rastline.

Žilne rastline so razvrščene glede na način razmnoževanja. Natančneje, različne vrste žilnih rastlin so razvrščene glede na to, ali proizvajajo spore ali semena za izdelavo novih rastlin. Žilne rastline, ki se razmnožujejo s semeni, so se zelo razvile specializirano tkivo ki jim je pomagal razširiti se po deželi.

Proizvajalci spor: Žilne rastline se lahko razmnožujejo s spori tako kot mnoge nežilne rastline. Vendar pa se zaradi njihove ožilnosti vidno razlikujejo od bolj primitivnih rastlin, ki proizvajajo spore, ki nimajo tega žilnega tkiva. Primeri proizvajalcev žilnih spor vključujejo praproti, preslice in mohe.

Proizvajalci semen: Žilne rastline, ki se razmnožujejo s semeni, so nadalje razdeljene na golosemenke in kritosemenke. Gimnosperme, kot so borovci, jelka, tisa in cedre, dajejo tako imenovana "gola" semena, ki niso zaprta v jajčniku. Večina cvetočih, sadnih rastlin in dreves je zdaj kritosemenk.

Primeri pridelovalcev žilnih semen vključujejo stročnice, sadje, cvetje, grmičevje, sadno drevje in javor.

Proizvajalci žilnih spor kot preslice razmnožujejo skozi sprememba generacij v njihovem življenjskem ciklu. Med diploidni stadij sporofita, spore nastajajo na spodnji strani obrata za proizvodnjo spor. Rastlina sporofit sprosti spore, ki bodo postale gametofiti če pristanejo na vlažni površini.

Gametofiti so majhne reproduktivne rastline z moškimi in ženskimi strukturami, ki proizvajajo haploidno spermo, ki priplava do haploidnega jajčeca v ženski strukturi rastline. Rezultat gnojenja je a diploidni zarodek ki zraste v novo diploidno rastlino. Gametofiti običajno rastejo tesno skupaj, kar omogoča navzkrižno oploditev.

Do delitve reproduktivnih celic pride do mejoza v sporofitu, kar ima za posledico haploidne spore, ki vsebujejo polovico manj genskega materiala v matični rastlini. Spore se delijo z mitoza in dozorijo v gametofite, ki so drobne rastline, ki do leta proizvedejo haploidno jajčece in spermo mitoza. Ko se gamete združijo, tvorijo diploidne zigote, ki preko njih prerastejo v sporofite mitoza.

Na primer, prevladujoča življenjska doba v tropska praprot - tista velika, lepa rastlina, ki uspeva na toplih, mokrih mestih - je diploidni sporofit. Praproti se razmnožujejo tako, da preko mejoze na spodnji strani listov tvorijo enocelične haploidne spore. Veter močno razprši lahke spore.

Spore se delijo z mitozo in tvorijo ločene žive rastline, imenovane gametofiti, ki proizvajajo moške in ženske spolne celice, ki se združijo in postanejo drobne diploidne zigote, ki lahko z njimi prerastejo v masivne praproti mitoza.

Žilne rastline, ki proizvajajo seme, kategorija, ki vključuje 80 odstotkov vseh rastlin na Zemlji, proizvajajo cvetje in semena z zaščitno prevleko. Možne so številne spolne in nespolne reproduktivne strategije. Opraševalci lahko vključujejo veter, žuželke, ptice in netopirje, ki prenašajo pelodna zrna iz prašnika (moška struktura) rože v stigmo (ženska struktura).

Pri cvetočih rastlinah je generacija gametofitov kratkotrajna stopnja, ki poteka znotraj rastlinskih cvetov. Rastline se lahko same oprašujejo ali navzkrižno oprašujejo z drugimi rastlinami. Navzkrišno opraševanje povečuje razlike v populaciji rastlin. Zrnca cvetnega prahu se skozi cvetni prah premaknejo do jajčnika, kjer pride do oploditve, in razvije se seme, ki je lahko zaprto v plodu.

Na primer, orhideje, marjetice in fižol so največje družine kritosemenk. Semena številnih kritosemenk rastejo v zaščitnem, hranljivem sadju ali kaši. Buče so na primer užitno sadje z okusno kašo in semeni.

Traheofiti (vaskularne rastline) so zelo primerne za kopensko okolje, za razliko od njihovih prednikov morskih bratrancev, ki niso mogli živeti zunaj vode. Ponujena vaskularna rastlinska tkiva evolucijske prednosti nad nesvaskularnimi kopenskimi rastlinami.

Ožilni sistem je povzročil bogat raznolikost vrst ker bi se žilne rastline lahko prilagodile spreminjajočim se okoljskim razmeram. Pravzaprav jih je približno 352.000 vrst kritosemenk različnih oblik in velikosti, ki pokrivajo Zemljo.

Nesvaskularne rastline običajno rastejo blizu tal, da dostopajo do hranil. Vaskularnost omogoča, da rastline in drevesa rastejo veliko višje ker vaskularni sistem zagotavlja a transportni mehanizem za aktivno distribucijo hrane, vode in mineralov po rastlinskem telesu. Žilno tkivo in koreninski sistem zagotavljata stabilnost in utrjeno strukturo, ki podpira neprimerljivo višino v optimalnih rastnih razmerah.

Kaktusi imajo prilagodljive vaskularne sisteme za učinkovito zadrževanje vode in hidriranje živih celic rastline. Ogromna drevesa v deževnem gozdu so podprta podporne korenine na dnu trupa, ki lahko zraste do 15 čevljev. Poleg zagotavljanja strukturne podpore korenine opor povečajo površino za absorpcijo hranil.

Vaskularne rastline igrajo osrednjo vlogo pri ohranjanju ekološkega ravnovesja. Življenje na Zemlji je od rastlin odvisno od tega, kako zagotoviti hrano in življenjski prostor. Rastline ohranjajo življenje tako, da delujejo kot ponor ogljikovega dioksida in s sproščanjem kisika v vodo in zrak. Nasprotno krčenje gozdov in povečana stopnja onesnaženosti vplivata na globalno podnebje, kar vodi do izgube habitata in izumrtja vrst.

Fosilni zapisi kažejo, da sekvoje, ki izvirajo iz iglavcev, obstajajo kot vrsta, odkar so dinozavri vladali Zemlji v času jure. The New York Postporočali januarja 2019, da bo za ublažitev učinkov toplogrednih plinov okoljska skupina s sedežem v San Francisco je posadil sadike sekvoja, klonirane iz starodavnih štorov sekvoje, najdenih v Ameriki, ki so zrasli na 400 čevljev visok. Glede na Objavibi te zrele sekvoje lahko odstranile več kot 250 ton ogljikovega dioksida.