Растения | една от петте големи групи (царства) живи същества

Видове растения

Зелени водорасли:

• Chlorophyta
• Charophyta

Сухоземни растения (ембриофит)

• Несъщински растения (бриофити):
• Чернодробни растения
• Мъхове
• Рогатници
• †Horneophytopsida
• Васкуларни растения (трахеофити)
• Lycopodiophyta-clubmosses
• Pteridophyta: папратите
• Pteridopsida: типичните папрати
• Sphenopsida: хвощовете
• Marattiopsida: различаваща се група папрати
• Psilotopsida
• сестринска група на всички останали папрати
• †Rhyniophyta-rhyniophytes
• †Zosterophyllophyta-zosterophylls
• †Тримерофитофити-тримерофити
• †Progymnospermophyta
• Семенни растения (сперматофити)
• †Pteridospermatophyta: семенните папрати
• Pinophyta: иглолистни дървета
• Cycadophyta: цикадите
• Ginkgophyta: гинковете
• Gnetophyta: сестринска група на покритосеменните растения
• Magnoliophyta или Angiosperms (цъфтящи растения)
• Двусемеделни растения
• Едносемеделни растения
• †Нематофити

 

Фабриката за растителна храна

Поне някои растителни клетки съдържат фотосинтетични органели (пластиди), които им позволяват да си набавят храна. С помощта на слънчева светлина, вода и въглероден диоксид пластидите произвеждат захари - основните молекули, необходими на растенията. Свободният кислород (O₂ ) се произвежда като страничен продукт на фотосинтезата.

По-късно в цитоплазмата на клетката захарите могат да се превърнат в аминокиселини за протеини, нуклеотиди за ДНК и РНК и въглехидрати като нишесте. Този процес се нуждае от определени минерали: азот, калий, фосфор, желязо и магнезий.

Растителни хранителни вещества

Храненето на растенията е изучаване на химичните елементи, необходими за растежа на растенията.

Макронутриенти:

• N = азот (въглехидрати, аминокиселини и гликолипиди)
• P = фосфор (АТФ и енергиен цикъл)
• K = Калий (регулиране на водата, отваряне и затваряне на стоматите при някои растителни видове)
• Ca = калций (пренос на други хранителни вещества)
• Mg = магнезий (основна съставка на хлорофила, активатор на различни ензими)
• S = Сяра (някои аминокиселини)
• Si = Силиций (клетъчни стени)

Микронутриентите (микроелементи) включват:

• Cl = Хлор (осмоза и йонен баланс)
• Fe = желязо (кофактор на ензимите за фотосинтеза)
• B = Бор (пренос на захар и клетъчно делене)
• Mn = манган (за изграждане на хлоропластите)
• Na = Натрий (различни)
• Zn = цинк (активатор на много ензими)
• Cu = мед (фотосинтеза)
• Ni= Никел (ензим)
• Mo = молибден (кофактори на ензимите)

 
Хлоропласти, видими в клетките на Plagiomnium affine  

Корени

Корените на растенията изпълняват две основни функции. Първо, те закрепват растението към земята. Второ, те абсорбират от почвата вода и различни хранителни вещества, разтворени във вода. Растенията използват водата, за да си приготвят храна. Водата също така осигурява на растението опора. Растенията, които нямат вода, стават много слаби и стъблата им не могат да поддържат листата. Растенията, които са специализирани в пустинни райони, се наричат ксерофити или фреатофити в зависимост от вида на растежа на корените.

Водата се пренася от корените към останалата част на растението чрез специални съдове в растението. Когато водата достигне листата, част от нея се изпарява във въздуха. Много растения се нуждаят от помощта на гъбички, за да функционират корените им правилно. Тази симбиоза между растенията и гъбите се нарича микориза. Бактериите ризобии в кореновите възли помагат на някои растения да си набавят азот.

 

Размножаване на цъфтящите растения

Цветя и опрашване

Цветовете са репродуктивен орган само на цъфтящите растения (Angiosperms). Венчелистчетата на цветята често са ярко оцветени и ароматизирани, за да привличат насекоми и други опрашители. Тичинката е мъжката част на растението. Тя е съставена от нишка (дръжка), която държи прашника, произвеждащ прашеца. Прашецът е необходим на растенията, за да произвеждат семена. Карпелът е женската част на цветето. В горната част на карпела се намира стигмата. Тичинката е шийката на карпела. Яйчникът е набъбналата част в долната част на карпела. В яйчника се образуват семената. Чашелистът е лист, който предпазва цвета като пъпка.

Начинът, по който прашецът се придвижва от едно цвете към друго, се нарича опрашване. Това пренасяне може да стане по различни начини. Насекомите, като пчелите, са привлечени от ярки, ароматизирани цветя. Когато пчелите влязат в цветето, за да съберат нектар, бодливият прашец полепва по задните им крака. Лепкавата стигма на друго цвете улавя прашеца, когато пчелата кацне или прелети в близост до него.

Някои цветя използват вятъра, за да пренасят прашец. Техните висящи тичинки произвеждат много цветен прашец, който е достатъчно лек, за да бъде пренесен от вятъра. Техните цветове обикновено са малки и не са силно оцветени. Стигмите на тези цветя са с пера и висят извън цвета, за да улавят падащия прашец.

Пътуващи със семена

Едно растение произвежда много спори или семена. По-ниските растения, като мъховете и папратите, произвеждат спори. Семенните растения са гимноспермите и ангиоспермите. Ако всички семена паднат на земята до растението, площта може да се пренасели. Може да няма достатъчно вода и минерали за всички семена. Семената обикновено имат някакъв начин да стигнат до нови места. Някои семена могат да бъдат разпръснати от вятъра или от водата. Семената, намиращи се в сочни плодове, се разпръскват, след като бъдат изядени. Понякога семената се залепват за животни и се разпръскват по този начин.

 
Репродуктивни части на великденската лилия (Lilium longiflorum). 1. Стигма, 2. Тичинка, 3. Тичинки, 4. Нишка, 5. Венчелистче  

Вкаменелости

Въпросът за най-ранните растителни вкаменелости зависи от това какво се разбира под думата "растение".

1. Ако под растения разбираме фототрофи, използващи хлорофил, тогава цианобактериите в строматолитите са първите вкаменелости, открити преди 3450 милиона години (mya) в архайския еон. Забележителната прецизност е възможна, тъй като вкаменелостите са били разположени между потоци лава, които могат да бъдат точно датирани по вградените кристали циркон.
2. Ако под растения разбираме всички видове водорасли, то най-ранните известни червени водорасли са живели преди 1,6 милиарда години. Вкаменелости от тях бяха открити наскоро в Индия.
3. Ако под растения разбираме зелени растения, Viridiplantae, тогава първите вкаменелости са зелени водорасли. Това вероятно е позицията на мнозинството сред професионалните ботаници. Съществуват убедителни доказателства за монофилията на зелените водорасли и ембриофитите харофити. Все още има два варианта:
1. Акритархите (група микрофосили с органични стени) може да са репродуктивни цисти на зелени водорасли. Ако това е така, те се появяват през неопротерозойската ера, 1000 миа.
2. В противен случай се наблюдава голямо увеличение на планктонните водорасли около 540 миа през камбрийския период.
4. Ако под растения разбираме сухоземни растения, първите вкаменелости са от силура.

През силура се запазват вкаменелости на цели растения, включително ликофита Baragwanathia. От девон са открити подробни вкаменелости на риниофити. Ранните вкаменелости на тези древни растения показват отделните клетки в растителната тъкан. През девонския период се наблюдава и еволюцията на първото дърво във фосилните записи - Wattezia. Това папратоподобно дърво е имало стъбло с листа и е произвеждало спори.

Въглищните скали са основен източник на палеозойски растителни фосили, като по това време са съществували много групи растения. Отвалите на въглищните мини са най-добрите места за събиране; самите въглища са останки от вкаменени растения, въпреки че структурните детайли на растителните вкаменелости рядко се виждат във въглищата. Във Фосилната гора във Виктория Парк в Глазгоу са открити пънове на дървета от вида Lepidodendron в първоначалното им положение на растеж.

 
Филогенетично дърво на растенията, показващо основните клади и традиционни групи. Монофилетичните групи са в черно, а парафилетичните - в синьо. Диаграма според симбиогенетичния произход на растителните клетки и филогенията на водораслите, мъховете, съдовите растения и цветните растения.  

Свързани страници

• Спори
• Семена
• Кълняемост