Рослина: визначення, еволюція, таксономія

Рослини - одні з найдавніших форм життя на Землі. Будь то кімнатні рослини, рослини у вашому домашньому саду, місцеві рослини у вашій місцевості чи тропічні рослини, вони використовують пігмент хлорофіл щоб уловлювати сонячну енергію для виробництва їжі.

З шість царств класифікуючи всі організми в систематиці, рослини, як можна здогадатися, знаходяться в Королівстві Планта. Рослини є одним з основних виробників кисню в атмосфері.

Рослини є багатоклітинні, еукаріотичні організми які виростають із зародків. Рослини використовують зелений пігмент хлорофіл для захоплення сонячного світла. У свою чергу, рослини використовують сонячну енергію для виготовлення цукру, крохмалю та інших вуглеводів як їжі.

Вони також використовують цю енергію для інших метаболічних цілей. Рослини розглядаються фотоавтотрофний, оскільки вони можуть самостійно готувати їжу.

Однією відмінною рисою рослин є те, що вони не можуть рухатися, як тварини та бактерії. Через їх неможливість виїхати з поточного місця розташування, рослини не можуть переселятися за складних обставин.

Ось чому догляд за рослинами складний і залежить від того, як люди отримують кількість світла (повне сонце, середнє світло тощо), рівень води та інші умови навколишнього середовища, щоб рослини могли процвітати. Їх осілий характер робить необхідним для рослин розвивати пристосування для боротьби з навколишнім середовищем.

Рослини мають жорстку межу до своїх клітин, яка називається а Клітинна стінка. Усередині клітини є великий центральний вакуоль і плазмодесмати. Плазмодесмати - це маленькі отвори, через які вода та поживні речовини можуть центрувати клітину шляхом дифузії.

Інші особливості рослинних клітин включають a ядро, мітохондрії та інші органели. Клітинна стінка виготовлена ​​з целюлози, яка є відносно жорсткою, але має певну гнучкість.

Рослини існують у всьому світі, за винятком глибоких частин океану, надзвичайно посушливих пустель та частин Арктики.

Рослини світу включають без насіння несудинні рослини, без насіння судинні рослини і рослини з насінням.

Рослини є живими істотами і є членами Царства Планта. Вони класифікуються на основі того, циркулюють вони рідини в несудинних або судинних рослинах.

Судинні рослини містять кровоносну систему, використовуючи структуру під назвою ксилема нести поживні речовини та воду по всій рослині. В несудинні рослини, такого типу структури не існує. Ось чому несудинним рослинам для виживання потрібні легкодоступні джерела вологи.

Рослини також розмножуються по-різному від інших організмів, використовуючи чергування поколінь. Диплоїдні рослини або спорофіти розпочати свій розвиток у гаплоїдному рослині або гаметофіт фаза. Розмір цих різних форм є однією з характеристик, яка допомагає розрізняти несудинні та судинні рослини.

Несудинні рослини або мохоподібні включають мохи, печінкові та рогові. Несудинні рослини не мають квітів і насіння; натомість вони розмножуються спорами. У мохоподібних спорофітна частина рослини невелика, а гаметофіт - домінуюча частина рослини.

Несудинні рослини, як правило, низькорослі та не мають справжніх кореневих систем. Несудинні рослини ростуть уздовж землі, покриваючи скелі та інший субстрат.

Наземні рослини розробили різні пристосування до поширеності або нестачі води в їх оточенні. У випадку з несудинними рослинами тенденція до висихання може бути захисною. Це називається толерантністю до висихання. Мохи та печінкові хвороби можуть відновитися після висихання за короткий проміжок часу.

На відміну від несудинних рослин, судинні рослини містять ксилема і флоема, структури, що використовуються для транспортування рідин та поживних речовин по всьому тілу рослини. Судинні рослини також називають трахеофіти.

Судинні рослини також виробляють насіння та квіти, хоча деякі з них справді також виробляють спори. птеридофіти мають спорофіти, які надалі є самостійними рослинами.

Сперматофіти є насіннєвими рослинами. Вони складають більшість рослин. Вони характеризуються малими формами гаметофітів.

Судинні рослини мають власні методи накопичення води та боротьби з втратами води. Наприклад, у сукулентних рослин є тканини, які набрякають і накопичують воду в посушливих умовах. Приклади сукулентів включають кактуси та рослини агави.

Судинні рослини також мають пристосовані хімічні речовини та структури, такі як колючки, щоб утримати інші організми від їх поїдання.

Судинні рослини можна додатково класифікувати за поширеністю насіння. До безсеменних судинних рослин належать папороті та хвощі. Рослини без насіння віддають перевагу вологим місцям і розмножуються спорами, подібно до несудинних рослин.

Судинні рослини з насінням поділяють на хвойні (голонасінні) та квіткові або плодоносні рослини. Хвойні породи мають голі насіння в шишках і не дають плодів чи квітів. До хвойних належать сосни, ялини, кедри та гінкго.

Насіннєві рослини, які мають квіти або плоди, що покривають їх насіння, називаються покритонасінні. Сьогодні покритонасінні домінують у рослинному світі.

Приклади судинних рослин включають трави, дерева, папороті та будь-які рослини з квітами.

Рослини з часом еволюціонували, включаючи більш досконалі фізичні характеристики, методи розмноження, насіння та квіти. Покликані ті, хто вивчає еволюцію рослин палеоботаніки.

Зелені водорості стимулювали еволюцію рослин. Організми зелених водоростей не мають воскових кутикул або клітинних стінок, як більш розвинені рослини.

Харофіти, відомі своєю загальною назвою зелені водорості, також відрізнялися від більш досконалих рослин тим, що мали різні механізми поділу клітин. Вони також жили переважно у воді. Дифузія добре послужила водоростям для доставки поживних речовин. (Ті водорості, які є одноклітинними, не вважаються рослинами.)

Існує думка, що переміщення з води на сушу вимагало способів впоратися з осушенням. Це означало можливість розпорошувати суперечки в повітрі, знаходити способи залишатися вертикально і прикріпленими до основи, а також створювати методи захоплення сонячного світла для отримання їжі. Отримати доступ до більшої кількості сонячного світла, перебуваючи на суші, виявилося вигідним.

Ще однією проблемою, з якою рослинам доводилося боротися, була відсутність плавучості колись поза водою. Це вимагало від стебел та інших конструкцій для підняття рослини. Також потрібно було розробити захисні пристосування для боротьби з ультрафіолетовим випромінюванням.

Основні пристосування наземних рослин, або ембріофіти, включають зміну поколінь, спорангій (для утворення спор), антеридій (продуцент гаплоїдних клітин) та верхівкову меристему для пагонів та коренів. Зміна поколінь тягне за собою рослини, що мають у своєму життєвому циклі як гаплоїдну, так і диплоїдну стадії.

Без насіння рослини використовують чоловічий антеридій для вивільнення сперми. Ті підпливають до жіночої архегонії, щоб запліднити яйцеклітину. У насінних рослин пилок взяти на себе роль відтворення.

Несудинні рослини мають зменшені стадії спорофітів. Однак у судинних рослинах переважає стадія гаметофітів.

Виникли й інші пристосування. Наприклад, насіннєвим рослинам не потрібно стільки води, скільки більш примітивним безнасінним рослинам. Верхівкова меристема містить кінчик, на якому розміщуються швидко діляться клітини, щоб збільшити її довжину. Це означає, що пагони можуть краще потрапляти більше сонячного світла, а коріння можуть краще отримувати поживні речовини та воду в землі.

Ще одне пристосування, воскова кутикула на листі рослин, допомогло запобігти втраті води. Продихи, або пори, розроблені для проникнення газів і води в рослину та виходу з неї.

Палеозойська ера сповістила про зростання рослин. Ця ера окреслена на кембрійський, ордовикський, силурійський, девонський, карбоновий та пермський періоди геологічного часу.

Наземні рослини існували з періоду ордовиків, майже 500 мільйонів років тому. У копалинах виявлено кутикули, спори та клітини тих перших наземних рослин. Сучасні рослини прибули в кінці пізнього силуру.

Вважається, що печінкові трави були найдавнішим прикладом наземних рослин. Частково це пов’язано з тим, що вони є єдиною наземною рослиною без продихів.

Рослини розвинули захист ембріонів до судинної структури. Невдовзі за великим зрушенням рослин, щоб вони стали судинними, відбувся розвиток насіння та квітів.

Девонський період (приблизно 410 мільйонів років тому) провістив величезний масив судинних рослин, які більше нагадують сучасний ландшафт. Багато ранні мохоподібні живилися вологими брудами.

Перебування на суші дало рослинам кращий доступ до вуглекислого газу. Збільшення рослинності девону призвело до збільшення атмосферного кисню. Це допомогло зрештою піднятися на ландшафт тварин, яким для дихання потрібен був кисень.

У цей час потрапили деякі рослини симбіотичні відносини з грибками. Це сприяло корінню рослин.

Протягом Силурського періоду у рослин відбувся перехід на стебла та гілки. Це дозволяло рослинам рости вище, щоб досягати більше світла. У свою чергу, більш високі стебла вимагали більш жорстких конструкцій, поки з часом не розвинулися стовбури.

Рання судинна рослина з його періоду була Куксонія. У цієї рослини не було листя, але на кінцях стебел вона містила спорові мішечки.

Цей період дав значні докази розвитку подій з його скам’янілості. Деякі інші ранні судинні рослини включали Зостерофілофіта (попередники clubmoss) та Rhyniophyta (попередники Тримерофітофіта та інші листові рослини).

Швидше за все, у них не було справжніх коренів та листя, і вони були більше схожі на мохи. Хоча більшість із них були низькорослими рослинами, тримерофіти інколи виростали до метра.

Папороті, хвощі, насіннєві рослини та дерева стали переважати в Карбоновий період, близько 300 мільйонів років тому. Хвощі (Каламіти) навіть досягав декількох метрів у висоту.

Дельти та тропічні болота карбонового періоду приймали нові рослини та ліси. Ці болотні ліси занепали і з часом перетворилися на ділянки вугільних родовищ по всьому світу.

Найраніші насінники, або голонасінні, що розвинувся і під час карбону. Хвойні дерева, папороті (Псароній) та насіннєві папороті (Neuropteris) росли в вугільних лісах цієї епохи. Серед цих нових лісів процвітали великі комахи та земноводні.

Як тільки тварини прибули на сушу, рослини мали хижаків. Подальші пристосування рослин, розроблені для самозахисту. Рослини розробили складні органічні молекули, через які вони погано смакували тварин; деякі навіть робили рослини токсичними. На відміну від них, інші рослини спільно еволюціонували з тваринами, що допомагало їм запилювати або розсіювати свої плоди та насіння.

Ранній Крейдовий період (близько 130 мільйонів років тому) спостерігалося зростання хвойних дерев, цикасів та подібних рослин, деревних папоротей та дрібних папоротей. Крейдовий та юрський періоди стали свідками панування таких голонасінних. Перші покритонасінні рослини, або квітучі рослини, виникли під час крейдового періоду. Одним із прикладів є Silvianthemum suecicum (стародавній тип рушниці).

Після того, як квіткові рослини закріпилися в доісторичному ландшафті, вони швидко стали найбільш успішними рослинами. Вони швидко диверсифікувались із тропічних районів і поширились по всьому світу палеогеном - періодом часу, який охоплює ранній третинний період (близько 50 мільйонів років тому). На сьогодні 250 000 з 300 000 видів рослин є покритонасінними.

Під час палеогену виникло багато нових видів, таких як мангрові зарості, магнолія та Гіббертія. До цього часу кількість птахів і ссавців значно зросла. На даний момент рослини світу дуже нагадували рослини сучасної епохи.

Гнетофіти були останніми головними голонасінними, які прибули. Під час неогену або останньої частини третинного періоду з’явилася трава. Врешті-решт лісові регіони змінювалися разом із кліматом, і почали з'являтися райони саван.