Rostliny: klasifikace, vlastnosti a role v přírodě

Rostliny představují rozsáhlou říši živých organismů. Patří sem stromy, keře, kapradiny, mechy a mnoho dalších.

Celkem existuje více než 390 tisíc druhů rostlin. Mezi hlavní divize rostlin patří rostliny nižší (řasy – asi 26 000 druhů) a rostliny vyšší. Vyšší rostliny se dělí na mechorosty (18 000 druhů), lykopsidy (asi 1200 12 druhů) a křídlatky (asi 000 160 druhů). Uvedené oddíly patří do skupiny rostlin Vyšší výtrusné. Dominantní postavení zaujímají semenné rostliny – nahosemenné (cykasy – 1 druhů, Ginkgo – 630 druh, jehličnany – 70 druhů, Gnetolites – 280 druhů) a krytosemenné rostliny (více než 000 XNUMX druhů). Tvoří základ většiny ekosystémů na Zemi.

Rostliny jsou eukaryota. Buňky, ze kterých jsou vyrobeny, mají jádro obklopené membránou. V souladu s tím budou všechny dědičné vzory uloženy v DNA tohoto jádra a navíc v mitochondriích a plastidech. Mezi další charakteristiky patří přítomnost plastidů (chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty), buněčná stěna z celulózy, apikální růst po celý život a převážně přisedlý způsob života.

Výživa rostlin

Podle typu výživy se rostliny dělí takto:

1. Autotrofní, schopné syntetizovat látky nezbytné pro jejich životní funkce. Při tomto procesu se při fotosyntéze přeměňuje energie světla na energii chemické vazby organické hmoty. Organely, ve kterých tento proces probíhá, se nazývají chloroplasty. Patří sem drtivá většina rostlin.
2. Heterotrofní, neschopné syntézy a využívající pro své životní funkce hotové organické látky. Patří sem různé parazitické rostliny.
3. Mixotrofní nebo hmyzožravé rostliny. Je třeba si uvědomit, že trávení hmyzu neslouží k získávání živin jako doplněk fotosyntézy, ale jako zdroj dusíku, který takové rostliny potřebují.

Dýchání rostlin

Každá buňka potřebuje k životu energii. Energie se uvolňuje rozkladem organických sloučenin během dýchání. Pod vlivem kyslíku se spustí oxidační reakce vedoucí k uvolnění oxidu uhličitého a určitého množství volné energie.

Oxidační proces probíhá v dýchacích centrech buňky – mitochondriích.

Mezi procesem dýchání a fotosyntézou existuje určitá souvislost. Pomocí fotosyntézy dochází k hromadění organické hmoty. A proces dýchání spouští uvolňování energie, rozkládající tyto látky.

Vlastnosti rostlinné buňky

Rostlinná buňka má jasnou strukturu. Je obklopen membránou. Vně membrány je poměrně silná buněčná stěna, která se skládá z celulózy a plní strukturální, ochranné a transportní funkce.

Rostlinná buňka obsahuje vakuoly, ve kterých se hromadí živiny. Hlavní rezervní látkou buňky je škrob.

Rostlinná buňka obsahuje specifické organely – plastidy. Existují tři typy plastidů:

– chloroplasty, které provádějí proces fotosyntézy a obsahují chlorofyl;
– chromoplasty, které dodávají barvu květům a plodům;
– leukoplasty, které akumulují škrob.

Zvláštnosti rostlinného života

Až na vzácné výjimky vedou rostliny připoutaný životní styl. Pohyby se provádějí během růstu jednotlivých částí: kořenů nebo stonků. Listy rostlin se mohou otáčet v závislosti na osvětlení.

Mezi pohyby rostlin se rozlišují taxíky (pohyby rostlin ve vztahu k neustálým vlivům faktorů (gravitace, světlo, vítr)), tropismy (reakce růstu rostlin ve vztahu k faktorům prostředí) a nasty (pohyby rostlin ve vztahu k neustále působícím faktorům, způsobené strukturálními rysy rostlin samotných).

Rostliny pokračují v růstu po celý svůj život. Většina rostlinných organismů se větví.

Taxonomie rostlin

Rostliny se dělí na:

Tělo nižších rostlin nebo stélku není rozděleno na orgány a tkáně. Vyšší rostliny mají orgány: kořen, stonek a list. Všechny orgány jsou tvořeny diferencovanými tkáněmi.

Reprodukce rostlin

Existují dva hlavní typy reprodukce rostlin:

Pohlavní rozmnožování se provádí fúzí odpovídajících buněk – gamet. Tyto buňky jsou zvláštní tím, že neobsahují dvojitou (diploidní), ale jedinou (haploidní) sadu chromozomů. Gamety se tvoří ve speciálním orgánu zvaném gametangia.

Pohlavní buňky se dělí na mužské a ženské. Mužské buňky se vyvíjejí v antheridii, ženské buňky v archegonii. Pokud gametofyt obsahuje samčí i samičí buňky, je bisexuální. Pokud jen antheridia, pak je to samec a archegonia – samice.

Když se mužské a ženské gamety spojí, vznikne zygota neboli první buňka nového organismu. A bude mít již dvojitou sadu chromozomů, z nichž jedna polovina pochází z mužské reprodukční buňky a druhá ze ženské.

Nepohlavní rozmnožování se dělí na spórové a vegetativní.

Rozmnožování výtrusů je charakterizováno tvorbou speciálních buněk – výtrusů, které se vyvíjejí ve vakovitých útvarech – sporangiích. Při zrání se výtrusy vysypou do vnějšího prostředí a vyklíčí.

V životním cyklu rostlin dochází ke střídání pohlavních a nepohlavních generací. To znamená, že ze spory vyroste gametofyt, který se bude rozmnožovat gametami. A ze zygoty se vytvoří sporofyt nebo nepohlavní generace, která tvoří spory. Nebo, jinými slovy, dochází ke střídání haploidních a diploidních fází vývoje.

V souladu s tím dochází k šíření rostlin pomocí spor nebo semen.

Vegetativní rozmnožování se provádí pomocí různých částí mateřského organismu. Mohou to být hlízy, cibule, oddenky. Může to být i zlomená větev. Hlavní podmínkou je, že má rudimentární výhon – poupě.

Člověk vyvinul několik dalších způsobů vegetativního rozmnožování. Jedná se o umělé metody: řízkování, vrstvení a roubování. Řízky jsou části výhonků, vrstvy jsou části stonku přitisknuté k zemi, schopné produkovat samostatné kořeny. Roubování je spojení částí několika rostlin.

Rostliny (lat. Plantae) je biologická říše, jedna z hlavních skupin mnohobuněčných organismů, jejichž charakteristickým rysem je schopnost fotosyntézy. Rostliny jsou neuvěřitelně rozmanité [1].

Charakterizace

Morfologie rostlin je věda o strukturních vzorcích a procesech tvorby rostlin [2]. Rostliny mají především schopnost fotosyntézy a mají ve svých buňkách plastidy s pigmenty. Využívají světelnou energii a syntetizují organické látky.

V podstatě rostliny vedou připoutaný životní styl a rostou po celý život. Rostliny dělíme na rostliny nižší (řasy) a rostliny vyšší (výtrusné rostliny: mechy, kapradiny, přesličky, mechy; semenné rostliny: nahosemenné, krytosemenné (kvetoucí rostliny)).

Rostliny jsou zastoupeny četnými formami života: stromy, keře, keře a byliny.

Jídlo

Typ výživy – autotrofní (s využitím fotosyntézy). Výjimkou jsou predátorské rostliny (například mucholapka, měchýřník, rosnatka), které rovněž využívají heterotrofní výživu, tzn. jsou mixotrofy.

Způsoby výživy: půda (kořen) a vzduch. Při kořenové výživě rostliny přijímají svými kořeny roztoky minerálních prvků, které ve spojení se sacharidy tvoří bílkoviny a tuky. V různém množství jsou rostliny schopny absorbovat téměř všechny prvky periodické tabulky z prostředí, ale mnohé z nich nejsou životně důležité [3]. Letecká výživa je hlavním způsobem výživy rostlin absorbováním oxidu uhličitého stonky (u bylin) a listy. Oxid uhličitý spotřebovávají rostliny během fotosyntézy. Fotosyntéza je tvorba organických látek (glukózy) z anorganických látek (voda, oxid uhličitý) vlivem energie slunečního záření, za uvolňování kyslíku.

Vnější struktura

Tělo vyšších rostlin se dělí na: vegetativní orgány (kořen, stonek, list, poupata (vegetativní)) a generativní (rozmnožovací) (pupeny (generativní), květ, plod a semeno). Stonek s listy a pupeny umístěnými na něm se nazývá výhonek. Vegetativní orgány podporují vitální funkce těla, ale neúčastní se procesu pohlavního rozmnožování; generativní orgány zajišťují proces pohlavního rozmnožování. Nižší rostliny nemají tkáně ani orgány. Vyšší výtrusné rostliny se skládají především z vegetativních orgánů (kořen, stonek, list), ale existují výjimky – například některé anthocerotické mechy a mnohé jaterníky se nedělí na stonek a listy, ale jsou připojeny k substrátu pomocí rhizoidů.

Kořen je hlavním orgánem rostliny, který se nachází pod zemí a ukotvuje rostlinu k půdě. Dřík plní podpůrné a transportní funkce. List je postranní vegetativní orgán vyrůstající ze stonku, mající oboustrannou symetrii a růstovou zónu na bázi [4]. List se podílí na syntéze organických látek.

Květina je rostlinný orgán zodpovědný za reprodukci. Plod obsahuje semena a vzniká po opylení a oplození květu. Osivo hraje důležitou roli při ochraně rostliny během počátečních fází jejího života. Navzdory obrovské rozmanitosti se rostlinné buňky vyznačují společnou strukturou. Hlavní rezervní látkou rostlin je škrob [5].

Klasifikace

Klasifikace rostlin zahrnuje jejich rozdělení do skupin podle jejich společných a jedinečných vlastností. Rostliny jsou rozděleny do několika skupin: oddělení, třída, řád, čeleď, rod a druh. Tato hierarchická struktura usnadňuje komunikaci a studium mezi výzkumníky různých rostlinných druhů. Obsahuje přibližně 350 tisíc druhů živých organismů, tedy prakticky všechny rostliny vyskytující se na naší planetě. Dělí se na podříše – nižší a vyšší rostliny.

Současná klasifikace rostlin je založena na řadě charakteristik, včetně:

• morfologické charakteristiky rostlin;

• životnost (rozlišují se jedno-, dvou- a víceleté rostliny);

• požadavky na podmínky pěstování.

Podle požadavků na podmínky vývoje se rostliny rozlišují:

• odolné proti chladu a milující teplo;
• stínomilný, stínomilný, světlomilný;
• vlhkomilný, odolný vůči suchu, vodní.

Kromě toho existuje rozdělení na plané a kulturní rostliny. Ty se získávají z divoce rostoucích rostlin jako výsledek selekce, hybridizace a genetického inženýrství.

Ekologie

Ve vzdělávací a referenční literatuře má ekologie rostlin následující definici: je to odvětví ekologie, které studuje interakce mezi rostlinami a jejich prostředím [6]. Zelené rostliny naplňují vzduch kyslíkem a jsou hlavním zdrojem energie a organické hmoty pro téměř všechny ekosystémy. Proces fotosyntézy dramaticky změnil složení starověké atmosféry Země, která v současnosti obsahuje přibližně 21 % kyslíku. Zvířata a mnoho dalších organismů, které vyžadují kyslík, jsou běžnější než anaerobní formy života. V různých ekosystémech fungují rostliny jako základ potravních řetězců.

Pozemní rostliny hrají důležitou roli ve vodě a dalších biochemických cyklech. Některé rostliny se vyvíjely paralelně s bakteriemi fixujícími dusík a jsou zahrnuty do cyklu dusíku. Kořeny rostlin mají velký význam při tvorbě půdy a prevenci půdní eroze.

Vývoj

Vývoj rostlinného světa šel od jednoduchých řas k krytosemenným rostlinám.

Podle moderních vědeckých teorií se první modrozelené řasy objevily v době Archean, která se datuje nejméně před 2,5 miliardami let. Zatímco první rostliny, jako je Cooksonia, začaly kolonizovat zemi již v období ordoviku, asi před 450 miliony let. Vstup na pozemek vyžadoval přizpůsobení se zcela novým podmínkám, což se projevilo v restrukturalizaci celé organizace závodu. Ukázalo se, že tělo rostliny je rozděleno na dvě části – podzemní a nadzemní, které plní různé funkce [7].

Nejdůležitější fází evoluce vyšších rostlin bylo objevení se tracheid – speciálních buněk, které zajišťují transport tekutin a živin v rostlinných tkáních. Tracheidy se staly charakteristickým znakem cévnatých rostlin, z nichž první se objevily v siluru.

V období křídy, přibližně před 140 miliony let, se objevil první rostlinný druh s pohlavním reprodukčním orgánem, květinou. Tyto rostliny se staly známými jako krytosemenné rostliny.

Role rostlin v přírodě a lidském životě

Hodnota v přírodě

Rostliny hrají v přírodě obrovskou roli a jsou neocenitelné pro ekosystémy. Díky rostlinám vznikla moderní atmosféra [8]. Rostliny přeměňují oxid uhličitý na kyslík prostřednictvím fotosyntézy. Tento proces je nezbytný pro život na Zemi, protože kyslík je nezbytný pro dýchání živých organismů. Rostliny dokážou syntetizovat všechny potřebné aminokyseliny ze solí, dusičnanů a produktů fotosyntézy [9].

Rostliny jsou také zdrojem potravy pro mnoho zvířat, jak býložravců, tak predátorů. Živým tvorům poskytují energii a živiny. Rostliny poskytují úkryt a hnízdiště pro různé druhy zvířat, hmyzu a dalších rostlin. Vytvářejí rozmanité ekosystémy a poskytují biologickou rozmanitost. Kořeny rostlin zadržují půdu a zabraňují erozi. Pomáhají také obohacovat půdu organickou hmotou.

Rostliny ovlivňují klima tím, že absorbují oxid uhličitý z atmosféry a uvolňují kyslík. Mohou také snižovat teplotu v prostředí odpařováním vody.

Význam v průmyslu

Nejdůležitější jsou cukr – cukrová řepa, cukrová třtina; olejnatá semena – slunečnice, olivy, sója, arašídy, plody palmy olejné, řepka a podobně [10]. V potravinářském průmyslu se peče chleba z rostlin, vyrábí se konzervovaná zelenina, ovocné šťávy, marmeláda. Farmaceutický průmysl využívá léčivé vlastnosti rostlin. Z léčivých rostlin se vyrábí tinktury, extrakty a masti. V textilním průmyslu jsou rostliny potřebné k výrobě látek. V chemickém průmyslu se rostlinné suroviny používají k výrobě barev, paliv a alkoholů. Papír se vyrábí z rostlinných materiálů v celulózkách.

Poznámky

1. ↑Pasechnik V.V.Biologie: Krytosemenné rostliny: stavba a vitální činnost: Lineární průběh: 6. ročník: učebnice. – DROFA LLC, 2018. – S. 8. – 172 s. — ISBN 978-5-358-21897-0.
2. ↑Khardikova S. V., Verchoshentseva Yu P.Botanika se základy ekologie rostlin. – Orenburg: Orenburgský stát. univ. Orenburg: OSU, 2017. – S. 6. – 133 s. — ISBN 978-5-7410-1814-9.
3. ↑Samsonová N. E.Základy minerální výživy rostlin a technologie aplikace hnojiv: Učebnice. – Smolensk: Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vysokého školství “Smolenská státní zemědělská akademie”, 2021. – S. 11. – 256 s.
4. ↑Khardikova S. V., Verchoshentseva Yu P.Botanika se základy ekologie rostlin. – Orenburg: Orenburgský stát. univ. – Orenburg: OSU, 2017. – S. 87. – 132 s. — ISBN ISBN 978-5-7410-1814-9.
5. ↑Království rostlin(nespecifikováno) . Zoo klub. Mega encyklopedie o zvířatech. Datum přístupu: 22. května 2024.
6. ↑Shapovalová A.A.Ekologie rostlin. Vzdělávací a metodická příručka. – Samara: Nakladatelství “Saratov Source”, 2015. – S. 6. – 80 s. — ISBN 978-5-91879-563-7.
7. ↑Ivanov A.L. [https://www.bookfiles/geokniga-evolyuciya-i-filogeniya-rasteniy.pdf Evoluce a fylogeneze rostlin: učebnice]. – Moskva: M.-Berlin: Direct-Media, 2015. – S. 5. – 292 s. — ISBN 978-5-4475-3833-0.
8. ↑Pasechnik V.V.Biologie: Krytosemenné rostliny: stavba a život: Lineární průběh: 6. ročník: učebnice. – DROFA LLC, 2018. – S. 10. – 172 s. — ISBN 978-5-358-21897-0.
9. ↑Zeleneva Yu., Glushkovskaya N. B., Dmitricheva L. E.Biologie. Studijní příručka ve 2 částech. Část I / pod. vyd. L. Yu. – Petrohrad. : Ruská státní hydrometeorologická univerzita (RGHMU), 2022. – S. 30. – 118 s. — ISBN isbn978-5-86813-565-1.
10. ↑Souborový archiv studentů.(nespecifikováno) (04.03.2016). Datum přístupu: 25. května 2024.

Tento článek má stav „připraveno“. To sice nevypovídá o kvalitě článku, ale hlavní téma už dostatečně pokryl. Pokud chcete článek vylepšit, klidně jej upravte!