Rastlina: opredelitev, evolucija, taksonomija

Rastline so nekatere najstarejše oblike življenja na Zemlji. Ne glede na to, ali gre za rastline v zaprtih prostorih, rastline na domačem vrtu, avtohtone rastline na vašem območju ali tropske rastline, uporabljajo pigment klorofil zajeti sončno energijo za pripravo hrane.

Od šest kraljestev pri razvrščanju vseh organizmov v taksonomijo so rastline, kot bi uganili, v kraljestvu Plantae. Rastline so eden glavnih proizvajalcev kisika v ozračju.

Rastline so večcelični, evkariontski organizmi ki rastejo iz zarodkov. Rastline uporabljajo zeleni pigment klorofil za zajemanje sončne svetlobe. Po drugi strani rastline iz sončne energije izdelujejo sladkorje, škrob in druge ogljikove hidrate kot hrano.

To energijo uporabljajo tudi za druge metabolične namene. Upoštevajo se rastline fotoavtrofni, saj si lahko sami pripravijo hrano.

Značilnost rastlin je, da se ne morejo premikati kot živali in bakterije. Zaradi svojih nezmožnost selitve s trenutne lokacije, rastline se v težkih okoliščinah ne morejo preseliti.

Zato je skrb za rastline težka in je od ljudi odvisna, koliko količine svetlobe (polno sonce, srednja svetloba itd.), Vodostaja in drugih okoljskih pogojev je primerno za rast rastlin. Zaradi njihove sedeče narave je potrebno, da rastline razvijejo prilagoditve za spopadanje z okoliškim okoljem.

Rastline imajo togo mejo do svojih celic, imenovano a celične stene. V notranjosti celice je velik osrednji del vakuole in plazmodesmati. Plazmodesmate so majhne luknje, skozi katere lahko voda in hranila skozi difuzijo centrirajo celico.

Druge značilnosti rastlinskih celic vključujejo a jedro, mitohondrije in druge organele. Celična stena je narejena iz celuloze, ki je razmeroma toga, vendar ima določeno fleksibilnost.

Rastline obstajajo po vsem svetu, razen globokih delov oceana, izredno sušnih puščav in delov Arktike.

Rastline sveta vključujejo brez semen nežilne rastline, brez semen žilne rastline in rastline s semeni.

Rastline so živa bitja in so člani kraljestva Plantae. Razvrščeni so glede na to, ali tekočine krožijo v nežilne ali žilne rastline.

Žilne rastline vsebujejo cirkulacijski sistem z uporabo strukture, imenovane ksilem prenašati hranila in vodo skozi rastlino. V nežilne rastline, ta vrsta strukture ne obstaja. Zato nežilne rastline za preživetje potrebujejo lahko dostopne vire vlage.

Rastline se tudi z uporabo razmnožujejo drugače kot drugi organizmi izmenjava generacij. Diploidne rastline oz sporofiti začeti njihov razvoj v haploidni rastlini oz gametofit fazi. Velikost teh različnih oblik je ena od značilnosti, ki pomaga razlikovati ne-vaskularne in vaskularne rastline.

Nežilne rastline oz briofiti vključujejo mahovine, jetrnice in rogovje. Nežilne rastline nimajo cvetov ali semen; namesto tega se razmnožujejo s sporami. V briofitih je sporofitni del rastline majhen, gametofit pa prevladujoči del rastline.

Nežilne rastline so običajno nizko rastoče in nimajo pravih koreninskih sistemov. Nevaskularne rastline rastejo po tleh, pokrivajo kamenje in druge podlage.

Kopenske rastline so razvile različne prilagoditve na razširjenost ali pomanjkanje vode v svoji okolici. V primeru nežilnih rastlin je nagnjenost k izsušitvi lahko zaščitna. To se imenuje toleranca na sušenje. Mahovi in ​​jetrnice se lahko v kratkem času obnovijo po izsušitvi.

V nasprotju z ne-vaskularnimi rastlinami vaskularne rastline vsebujejo ksilem in floem, strukture, ki se uporabljajo za prevoz tekočin in hranil po telesu rastline. Žilne rastline se imenujejo tudi traheofiti.

Pridelujejo tudi žilne rastline semena in cvetje, čeprav nekateri med njimi proizvajajo tudi spore. The pteridofiti imajo sporofite, ki so v nadaljevanju samostojne rastline.

Spermatofiti so semenske rastline. Sestavljajo večino rastlin. Zanje je značilno, da imajo majhne oblike gametofitov.

Žilne rastline imajo svoje metode za shranjevanje vode in reševanje izgub vode. Sočne rastline imajo na primer tkiva, ki nabreknejo in vodo shranjujejo v sušnih okoljih. Primeri sočnic vključujejo rastline kaktusov in agav.

Vaskularne rastline imajo tudi prilagojene kemikalije in strukture, kot so bodice, da druge organizme odvrnejo od tega, da bi jih pojedli.

Žilne rastline lahko nadalje razvrstimo glede na razširjenost semen. Žilne rastline brez semen vključujejo praproti in preslice. Rastline brez semen imajo raje vlažna mesta in se razmnožujejo s spori, podobno kot nežilne rastline.

Vaskularne rastline s semeni so razdeljene na iglavce (golosemenke) in cvetoče ali plodonosne rastline. Iglavci imajo gola semena v storžkih in ne obrodijo sadja ali cvetov. Med iglavce spadajo borovci, jelke, cedre in ginko.

Imenujemo se semenske rastline, ki imajo semena, ki prekrivajo semena kritosemenke. Danes kritosemenke prevladujejo v rastlinskem svetu.

Primeri žilnih rastlin vključujejo trave, drevesa, praproti in vse rastline z rožami.

Rastline so se sčasoma razvile, da so vključevale naprednejše fizikalne lastnosti, metode razmnoževanja, semena in cvetove. Kličejo se tisti, ki preučujejo razvoj rastlin paleobotaniki.

Zelene alge so spodbudile razvoj rastlin. Organizmi zelenih alg nimajo voskastih kožic ali celičnih sten kot naprednejše rastline.

Karofiti, znane po skupnem imenu zelene alge, so se od naprednejših rastlin razlikovale tudi po drugačnih mehanizmih delitve celic. Živeli so tudi predvsem v vodi. Difuzija je algam dobro služila za dostavo hranil. (Tiste alge, ki so enocelične, se ne štejejo za rastline.)

Menijo, da je prehod z vode na kopno zahteval načine za obvladovanje izsušitve. To je pomenilo, da lahko spore razpršimo v zrak, najdemo načine, kako ostati pokonci in pritrjeni na podlage, in ustvarimo metode za zajemanje sončne svetlobe za pripravo hrane. Dostop do več sončne svetlobe na kopnem se je izkazal za koristnega.

Druga težava, s katero so se morale boriti rastline, je bila pomanjkanje vzgona zunaj vode. Zaradi tega je bilo treba stebla in druge strukture dvigniti rastlino. Razviti je bilo treba tudi zaščitne prilagoditve za boj proti ultravijoličnemu sevanju.

Glavne prilagoditve kopenskih rastlin, oz embriofiti, vključujejo spremembo generacij, sporangij (za tvorbo spor), anteridij (proizvajalec haploidnih celic) in apikalni meristem za poganjke in korenine. Sprememba generacij vključuje rastline, ki imajo v svojem življenjskem ciklusu tako haploidno kot diploidno fazo.

Rastline brez semen uporabljajo moški anteridij za sproščanje sperme. Te plavajo do ženske arhegonije, da oplodijo jajčece. V semenskih rastlinah cvetni prah prevzamejo vlogo razmnoževanja.

Nežilne rastline imajo zmanjšane stopnje sporofita. Pri vaskularnih rastlinah pa prevladuje stadij gametofita.

Pojavile so se tudi druge prilagoditve. Na primer semenske rastline ne potrebujejo toliko vode kot bolj primitivne rastline brez semen. Apikalni meristem vsebuje konico, v kateri se hitro delijo celice, da se poveča njegova dolžina. To pomeni, da lahko poganjki bolje dosežejo več sončne svetlobe, korenine pa lažje dostopajo do hranil in vode v tleh.

Druga prilagoditev, voščena povrhnjica na listih rastlin, je pomagala preprečiti izgubo vode. Stomata, ali pore, razvite tako, da plini in voda vstopajo in izstopajo iz rastline.

Paleozojska doba je napovedovala rast rastlin. Ta doba je začrtana v kambrijsko, ordovicijsko, silursko, devonsko, karbonsko in permsko obdobje geološkega časa.

Kopenske rastline obstajajo že od ordovicijskega obdobja, pred skoraj 500 milijoni let. Zapisi o fosilih razkrivajo obnohtno kožico, spore in celice teh prvih kopenskih rastlin. Sodobne rastline so prispele okoli poznega silurskega obdobja.

Liverworts naj bi bili najzgodnejši primer kopenskih rastlin. Delno je to posledica dejstva, da so edina kopenska rastlina brez ožilja.

Rastline so razvile zaščito zarodkov pred žilno strukturo. Kmalu je velikemu premiku rastlin, da postanejo žilne, sledil razvoj semen in cvetov.

Devonsko obdobje (pred približno 410 milijoni let) je naznanilo široko paleto vaskularnih rastlin, ki bolj spominjajo na sodobno pokrajino. Številni zgodnji briofiti so se preživljali z mokrimi blatniki.

Kopno je rastlinam omogočilo boljši dostop do ogljikovega dioksida. Povečana vegetacija devona je povzročila večji atmosferski kisik. To je pripomoglo k morebitnemu dvigu živali na pokrajini, ki so za dihanje potrebovale kisik.

V tem času je vstopilo nekaj rastlin simbiotski odnosi z glivicami. To je pomagalo koreninam rastlin.

Med silurskim obdobjem se je pri rastlinah zgodil prehod na stebla in veje. To je rastlinam omogočilo, da so postale višje, da so dosegle več svetlobe. Po drugi strani pa so višja stebla zahtevala trše strukture, dokler se debla sčasoma niso razvila.

Zgodnja vaskularna rastlina iz njegovega obdobja je bila Cooksonia. Ta rastlina ni imela listov, je pa nosila sporne vrečke na koncih stebel.

To obdobje je iz njegovih fosilnih zapisov prineslo pomembne dokaze o razvoju. Vključene so tudi nekatere druge zgodnje žilne rastline Zosterophyllophyta (predhodniki clubmoss) in Rhyniophyta (predhodniki Trimerophytophyta in druge listnate rastline).

Verjetno niso imeli pravih korenin in listov in so bili bolj podobni mahom. Medtem ko je bila večina teh rastlin z nizko rastjo, so trimerofiti včasih zrasli tudi do meter.

Praproti, njivske preslice, semenske rastline in drevesa so začele imeti prednost med Karbonsko obdobjepred približno 300 milijoni let. Preslice (Kalamiti) dosegla celo nekaj metrov višine.

Delte in tropska močvirja iz obdobja karbona so gostila nove rastline in gozdove. Ti močvirni gozdovi so propadli in se sčasoma oblikovali v plaste premogovnih zalog po vsem svetu.

Najzgodnejše semenske rastline, oz golosemenke, ki se je razvil tudi v času karbona. Iglavci, drevesne praproti (Psaronius) in semenske praproti (Neuropteris) rasla v premogovih gozdovih te dobe. Med temi novimi gozdovi so uspevale velike žuželke in dvoživke.

Ko so živali prispele na kopno, so rastline imele plenilce. Nadaljnje prilagoditve rastlin, razvite za samozaščito. Rastline so razvile zapletene organske molekule, zaradi katerih imajo živali neprijeten okus; nekateri so rastline celo naredili strupene. Nasprotno pa so se druge rastline razvijale skupaj z živalmi, ki so jim pomagale opraševati ali razprševati plodove in semena.

Zgodaj Kredno obdobje (pred približno 130 milijoni let) so se pojavili iglavci, cikaste in podobne rastline, drevesne in majhne praproti. V obdobju krede in jure so bili priča prevladi takšnih golosjemenk. Prve kritosemenke ali cvetoče rastline so nastale v času krede. Eden od primerov je primer Silvianthemum suecicum (starodavna vrsta saxifrage).

Ko so se cvetoče rastline prijele v prazgodovinski pokrajini, so hitro postale najuspešnejše rastline. Hitro so se razpršili s tropskih območij in se po svetu razširili s paleogenom, časovnim obdobjem, ki zajema zgodnje terciarno obdobje (pred približno 50 milijoni leti). Danes je 250.000 od 300.000 vrst rastlin kritosemenk.

V času paleogena se je pojavilo veliko novih vrst, kot so mangrove, magnolija in Hibbertija. V tem času se je število ptic in sesalcev znatno povečalo. V tem trenutku so rastline na svetu močno spominjale na rastline moderne dobe.

Gnetofiti so bili zadnji večji golosemenci, ki so prispeli. Med neogenom ali zadnjim delom terciarnega obdobja se je pojavila trava. Sčasoma so se gozdnate regije spremenile skupaj s podnebjem in začela so se pojavljati območja savane.