Rostlina - Plant

Rostliny
Časový rozsah: Mezoproterozoikum - přítomno
Rozmanitost rostlin verze obrázku 5.png
Vědecká klasifikace E
Doména: Eukaryota
(nezařazeno): Diaforetiky
(nezařazeno): Archaeplastida
Království: Plantae
sensu Copeland, 1956
Superdivize
Synonyma
  • Viridiplantae Cavalier-Smith 1981
  • Chlorobionta Jeffrey 1982, emend. Bremer 1985, emend. Lewis a McCourt 2004
  • Chlorobiota Kenrick a Crane 1997
  • Chloroplastida Adl et al., 2005
  • Phyta Barkley 1939 emend. Holt & Uidica 2007
  • Cormophyta Endlicher, 1836
  • Cormobionta Rothmaler, 1948
  • Euplanta Barkley, 1949
  • Telomobionta Takhtajan, 1964
  • Embryobionta Cronquist et al., 1966
  • Metaphyta Whittaker, 1969

Rostliny jsou většinou mnohobuněčné organismy, převážně fotosyntetických eukaryota z říše Plantae . Historicky byly rostliny považovány za jedno ze dvou království, včetně všeho živého, co nebyla zvířata , a všechny řasy a houby byly považovány za rostliny. Všechny současné definice Plantae však vylučují houby a některé řasy, stejně jako prokaryota ( archea a bakterie ). Podle jedné definice rostliny tvoří kladu Viridiplantae (latinský název pro „zelené rostliny“), skupinu, která zahrnuje kvetoucí rostliny , jehličnany a další gymnospermy , kapradiny a jejich spojence , hornworty , játrovky , mechy a zelené řasy , ale vylučuje červené a hnědé řasy .

Zelené rostliny získávají většinu své energie ze slunečního světla prostřednictvím fotosyntézy primárními chloroplasty, které jsou odvozeny z endosymbiózy se sinicemi . Jejich chloroplasty obsahují chlorofyly a a b, což jim dává zelenou barvu. Některé rostliny jsou parazitické nebo mykotrofické a ztratily schopnost produkovat normální množství chlorofylu nebo fotosyntetizovat, ale stále mají květiny, plody a semena. Rostliny se vyznačují pohlavním rozmnožováním a střídáním generací , ačkoli běžné je i nepohlavní rozmnožování .

Existuje asi 320 000 druhů rostlin, z nichž velká většina, asi 260–290 tisíc, produkuje semena . Zelené rostliny poskytují podstatnou část světového molekulárního kyslíku a jsou základem většiny ekosystémů Země. Rostliny, které produkují obilí , ovoce a zeleninu, také tvoří základní lidské potraviny a jsou domestikovány po tisíciletí. Rostliny mají mnoho kulturních a jiných využití, jako ozdoby, stavební materiály , psací potřeby a velmi často jsou zdrojem léků a psychoaktivních drog . Vědecké studium rostlin je známé jako botanika , odvětví biologie .

Definice

Všechny živé věci byly tradičně umístěny do jedné ze dvou skupin, rostlin a zvířat. Tato klasifikace může pocházet od Aristotela (384 př. N. L. - 322 př. N. L.), Který rozlišoval mezi rostlinami, které se obecně nepohybují, a zvířaty, která jsou často mobilní, aby chytila ​​potravu. Mnohem později, když Linnaeus (1707–1778) vytvořil základ moderního systému vědecké klasifikace , se z těchto dvou skupin stala království Vegetabilia (později Metaphyta nebo Plantae) a Animalia (nazývaná také Metazoa). Od té doby se ukázalo, že původně definovaná říše rostlin zahrnovala několik nesouvisejících skupin a houby a několik skupin řas byly odstraněny do nových království. Tyto organismy jsou však stále často považovány za rostliny, zejména v populárních kontextech.

Termín "rostlina" obecně znamená, že má následující vlastnosti: mnohobuněčnost, držení buněčných stěn obsahujících celulózu a schopnost provádět fotosyntézu s primárními chloroplasty.

Aktuální definice Plantae

Když je název Plantae nebo rostlina aplikován na konkrétní skupinu organismů nebo taxonů , obvykle odkazuje na jeden ze čtyř konceptů. Od nejméně po nejvíce inkluzivní jsou tato čtyři seskupení:

Jména Rozsah Popis
Pozemní rostliny, také známé jako Embryophyta Plantae sensu strictissimo Mezi rostliny v nejpřísnějším smyslu patří játrovky , hornworty , mechy a cévnaté rostliny , jakož i fosilní rostliny podobné těmto přežívajícím skupinám (např. Metaphyta Whittaker, 1969 , Plantae Margulis , 1971 ).
Zelené rostliny , také známé jako Viridiplantae , Viridiphyta , Chlorobionta nebo Chloroplastida Plantae sensu stricto Mezi rostliny v užším smyslu patří zelené řasy a suchozemské rostliny, které se v nich objevily, včetně kameníků . Vztahy mezi skupinami rostlin se stále ještě zpracovávají a názvy, které jim byly dány, se značně liší. Clade zelené rostliny zahrnuje skupiny organismů, které mají celulózu ve svých buněčných stěnách , mají chlorofylů a b a mají plastidy vázány pouze dvě membrány, které jsou schopné fotosyntézy a ukládání škrob. Tato clade je hlavním předmětem tohoto článku (např. Plantae Copeland , 1956 ).
Archaeplastida , také známá jako Plastida nebo Primoplantae Plantae sensu lato Rostliny v širším smyslu zahrnují výše uvedené zelené rostliny plus červené řasy ( Rhodophyta ) a glaukofytové řasy ( Glaucophyta ), které ukládají floridský škrob mimo plastidy, v cytoplazmě. Tato clade zahrnuje všechny organismy, které před věky získaly své primární chloroplasty přímo pohlcením sinic (např. Plantae Cavalier-Smith, 1981 ).
Staré definice rostlin (zastaralé) Plantae sensu amplo Rostliny v nejširším slova smyslu odkazují na starší, zastaralé klasifikace, které do Plantae umístily různé řasy, houby nebo bakterie (např. Plantae nebo Vegetabilia Linnaeus , Plantae Haeckel 1866 , Metaphyta Haeckel, 1894 , Plantae Whittaker, 1969 ).

Další způsob pohledu na vztahy mezi různými skupinami, kterým se říká „rostliny“, je kladogram , který ukazuje jejich evoluční vztahy. Ty ještě nejsou zcela vyřešeny, ale jeden akceptovaný vztah mezi třemi výše popsanými skupinami je uveden níže . Ty, které byly nazývány „rostlinami“, jsou vyznačeny tučně (některé menší skupiny byly vynechány).

Archaeplastida + kryptista 

Rhodophyta (červené řasy)

Rhodelphidia (predátorské)

Picozoa

Glaucophyta (řasy glaukofytů)

zelené rostliny

Mesostigmatophyceae

Chlorokybophyceae

Spirotaenia

Chlorophyta

Streptophyta

Charales (kamenné mladiny )

suchozemské rostliny nebo embryofyty

Kryptista

skupiny tradičně
nazývané zelené řasy

Způsob, jakým jsou skupiny zelených řas kombinovány a pojmenovány, se mezi autory značně liší.

Řasy

Řasy obsahují několik různých skupin organismů, které produkují potravu fotosyntézou, a proto jsou tradičně zařazeny do rostlinné říše. Tyto řasy se pohybují od velkých mnohobuněčných řas na jednobuněčné organizmy, a jsou rozděleny do tří skupin, zelených řas , červených řas a hnědé řasy . Existuje dobrý důkaz, že hnědé řasy se vyvinuly nezávisle na ostatních, od nefotosyntetických předků, kteří vytvářeli endosymbiotické vztahy s červenými řasami, a nikoli od sinic, a již nejsou klasifikovány jako rostliny, jak je zde definováno.

Viridiplantae, zelené rostliny - zelené řasy a suchozemské rostliny - tvoří kladu , skupinu skládající se ze všech potomků společného předka. Až na několik výjimek mají zelené rostliny společné následující rysy; primární chloroplasty odvozené ze sinic obsahujících chlorofyly a a b , buněčné stěny obsahující celulózu a sklady potravin ve formě škrobu obsaženého v plastidech. Podstupují uzavřenou mitózu bez centriolů a obvykle mají mitochondrie s plochými cristae. Mezi chloroplasty zelených rostlin jsou obklopeny dvěma membránami, což naznačuje, že pocházejí přímo z endosymbiotického sinic .

Dvě další skupiny, Rhodophyta (červené řasy) a Glaucophyta (glaukofytové řasy), mají také primární chloroplasty, které se zdají být odvozeny přímo z endosymbiotických sinic , ačkoli se od Viridiplantae liší pigmenty, které se používají při fotosyntéze, a proto se liší barvou . Tyto skupiny se také liší od zelených rostlin v tom, že zásobním polysacharidem je floridský škrob a je uložen spíše v cytoplazmě než v plastidech. Zdá se, že mají společný původ s Viridiplantae a tři skupiny tvoří kladu Archaeplastida , jejíž název naznačuje, že jejich chloroplasty byly odvozeny z jediné starodávné endosymbiotické události. Toto je nejširší moderní definice pojmu „rostlina“.

Naproti tomu většina ostatních řas (např. Hnědé řasy/rozsivky , haptophyty , dinoflageláty a euglenidy ) má nejen různé pigmenty, ale také chloroplasty se třemi nebo čtyřmi okolními membránami. Nejsou blízkými příbuznými Archaeplastidy, pravděpodobně získali chloroplasty odděleně od požitých nebo symbiotických zelených a červených řas. Nejsou tedy zahrnuty ani v nejširší moderní definici rostlinné říše, přestože byly v minulosti.

Zelené rostliny nebo Viridiplantae byly tradičně rozděleny na zelené řasy (včetně kamenných) a suchozemské rostliny. Nyní je však známo, že se suchozemské rostliny vyvinuly ze skupiny zelených řas, takže zelené řasy samy o sobě jsou paraphyletickou skupinou, tj. Skupinou, která vylučuje některé z potomků společného předka. Paraphyletic skupinám se v moderních klasifikacích obecně vyhýbá, takže v nedávné léčbě byly Viridiplantae rozděleny na dva clades, Chlorophyta a Streptophyta (včetně suchozemských rostlin a Charophyta).

Chlorophyta (název, který byl také použit pro všechny zelené řasy) je sesterskou skupinou charofytů, ze které se vyvinuly suchozemské rostliny. Existuje asi 4 300 druhů, převážně jednobuněčných nebo mnohobuněčných mořských organismů, jako je mořský salát, Ulva .

Druhou skupinou Viridiplantae jsou převážně sladkovodní nebo suchozemská Streptophyta, která se skládá z suchozemských rostlin spolu s Charophyta, která se sama skládá z několika skupin zelených řas, jako jsou desmids a stoneworts . Řasy Streptophyte jsou buď jednobuněčné, nebo tvoří mnohobuněčná vlákna, rozvětvená nebo nerozvětvená. Rod Spirogyra je vláknitá řasa streptofytů známá mnoha lidem, protože se často používá při výuce, a je jedním z organismů zodpovědných za „špínu“ řas na rybnících. Sladkovodní kamenné mladiny silně připomínají suchozemské rostliny a věří se, že jsou jejich nejbližšími příbuznými. Rostou ponořené ve sladké vodě a skládají se z centrálního stonku s přesleny větviček.

Houby

Linnaeusova původní klasifikace umístila houby do Plantae, protože to byly nepochybně zvířata nebo minerály a to byly jediné další alternativy. S vývojem 19. století v mikrobiologii , Ernst Haeckel představil nové království Protista kromě Plantae a Animalia, ale zda houby byly nejlépe umístěny v Plantae nebo by měly být přeřazeny jako prvoci zůstala sporná. V roce 1969 Robert Whittaker navrhl vytvoření království Fungi. Molekulární důkazy od té doby ukázaly, že nejnovější společný předek (concestor) hub byl pravděpodobně více podobný tomu z Animalia než z Plantae nebo jakéhokoli jiného království.

Whittakerova původní reklasifikace byla založena na zásadním rozdílu ve výživě mezi Fungi a Plantae. Na rozdíl od rostlin, které obecně získávají uhlík prostřednictvím fotosyntézy, a tak se nazývají autotrofy , houby nemají chloroplasty a obecně získávají uhlík rozkládáním a pohlcováním okolních materiálů, a proto se nazývají heterotrofní saprotrofy . Substruktura mnohobuněčných hub se navíc liší od substruktury rostlin a má podobu mnoha chitinózních mikroskopických vláken nazývaných hyfy , které mohou být dále rozděleny do buněk nebo mohou tvořit syncytium obsahující mnoho eukaryotických jader . Plodnice, z nichž houby jsou nejvíce dobře známý příklad, jsou reprodukční struktury hub, a jsou na rozdíl od možných struktur produkovaných rostlinami.

Rozmanitost

Níže uvedená tabulka ukazuje odhady počtu některých druhů různých divizí zelených rostlin (Viridiplantae). Asi 85–90% všech rostlin tvoří kvetoucí rostliny. Několik projektů se v současné době pokouší shromáždit všechny druhy rostlin v online databázích, např. World Flora Online a World Plants uvádějí asi 350 000 druhů.

Rozmanitost divizí živých zelených rostlin (Viridiplantae)
Neformální skupina Název divize
Běžné jméno Počet živých druhů Přibližné č. v neformální skupině
Zelené řasy Chlorophyta Zelené řasy (chlorofyty) 3 800–4 300 8500

(6 600–10 300)

Charophyta Zelené řasy (např. Desmids & stoneworts ) 2 800–6 000
Mechorosty Marchantiophyta Játrovky 6 000–8 000 19 000

(18 100–20 200)

Anthocerotophyta Hornworts 100–200
Mechorost Mechy 12 000
Pteridofyty Lycopodiophyta Clubmosses 1 200 12 000

(12 200)

Polypodiophyta Kapradiny, šlehací kapradiny a přesličky 11 000
Semenné rostliny Cycadophyta Cykasy 160 260 000

(259 511)

Ginkgophyta Ginkgo 1
Pinophyta Jehličnany 630
Gnetophyta Gnetofyty 70
Magnoliophyta Kvetoucí rostliny 258 650

Pojmenování rostlin se řídí Mezinárodním kódem nomenklatury pro řasy, houby a rostliny a Mezinárodním kódem názvosloví pro pěstované rostliny (viz taxonomie pěstovaných rostlin ).

Vývoj

Evoluce rostlin vedla ke zvyšování úrovně složitosti , od nejranějších řasových rohoží , přes mechorosty , lycopody , kapradiny až po dnešní komplexní gymnospermy a krytosemenné rostliny . Rostlinám ve všech těchto skupinách se nadále daří, zejména v prostředích, ve kterých se vyvinuly.

Na půdě se před 1 200  miliony let vytvořila řasová špína , ale objevily se suchozemské rostliny až v období ordoviku , zhruba před 450  miliony let . Nové důkazy ze studie poměrů izotopů uhlíku v prekambrických horninách však naznačují, že na Zemi se vyvinuly složité fotosyntetické rostliny s více než 1 000 mya. Po více než století se předpokládalo, že se předkové suchozemských rostlin vyvinuli ve vodním prostředí a poté se přizpůsobili život na souši, tato myšlenka byla obvykle připsána botanikovi Fredericku Orpenu Bowerovi v jeho knize The Origin of a Land Flora . Nedávný alternativní pohled, podporovaný genetickými důkazy, je, že se vyvinuly z pozemských jednobuněčných řas a že dokonce společný předek červených a zelených řas a jednobuněčných sladkovodních řas glaukofytů vznikl v suchozemském prostředí ve sladkovodních biofilmech nebo mikrobiálních rohože. Primitivní suchozemské rostliny se začaly diverzifikovat v pozdním silurském období , zhruba před 420  miliony let , a výsledky jejich diverzifikace jsou zobrazeny v pozoruhodných detailech v rané devonské fosilní sestavě z Rhynieho chertu . Tento rohovec zachoval rané rostliny v buněčných detailech, zkamenělé v sopečných pramenech. V polovině devonského období je přítomna většina rysů uznávaných v dnešních rostlinách, včetně kořenů, listů a sekundárního dřeva, a v pozdních devonských dobách se semena vyvinula. Pozdní devonské rostliny tím dosáhly stupně náročnosti, který jim umožnil vytvářet lesy vysokých stromů. Evoluční inovace pokračovaly v karbonských a pozdějších geologických obdobích a pokračují dodnes. Většina skupin rostlin byla událostí Permo-Triassic vymírání relativně bez úhony , i když se změnila struktura komunit. To mohlo připravit půdu pro vývoj kvetoucích rostlin v triasu (před asi 200  miliony let ), které explodovaly v křídě a třetihorách. Poslední hlavní skupinou rostlin, které se měly vyvinout, byly trávy, které se staly důležitými ve středních třetihorách, zhruba před 40  miliony let . Trávy, stejně jako mnoho dalších skupin, vyvinuly nové mechanismy metabolismu, aby přežily nízké CO
2
a teplé, suché podmínky tropů za posledních 10 milionů let .

Fylogenetický strom Plantae navržený v roce 1997 , po Kenrickovi a Craneovi, je následující, s modifikací Pteridophyta od Smitha a kol. Prasinophyceae jsou paraphyletic montáž časné rozdílných zelených řas počty řádků, ale jsou považována za skupinu mimo Chlorophyta: pozdější autoři nenásleduje tento návrh.

Prasinophyceae (mikromonády)

Streptobionta
Embryofyty
Stomatofyty
Polysporangiáty
Tracheofyty
Eutracheofyty
Euphyllophytina
Lignophyta

Spermatofyty (semenné rostliny)

Progymnospermophyta  †

Pteridophyta

Pteridopsida (pravé kapradiny)

Marattiopsida

Equisetopsida (přesličky)

Psilotopsida (kapradiny a jazyky)

Cladoxylopsida  †

Lycophytina

Lycopodiophyta

Zosterophyllophyta  †

Rhyniophyta  †

Aglaophyton  †

Horneophytopsida  †

Bryophyta (mechy)

Anthocerotophyta (hornworts)

Marchantiophyta (játrovky)

Charophyta

Chlorophyta

Trebouxiophyceae (Pleurastrophyceae)

Chlorophyceae

Ulvophyceae

Novější navrhovaná klasifikace následuje Leliaert et al. 2011 a upraveno pomocí Silar 2016 pro klady zelených řas a Novíkov & Barabaš-Krasni 2015 pro kladu pozemních rostlin. Všimněte si, že Prasinophyceae jsou zde umístěny uvnitř Chlorophyta.

Viridiplantae

Mesostigmatophyceae

Chlorokybophyceae

Spirotaenia

Chlorophyta Inc. Prasinophyceae

Streptobionta

Streptofilum

Klebsormidiophyta

Phragmoplastophyta

Charophyta Rabenhorst 1863 emend. Lewis & McCourt 2004 (Stoneworts)

Coleochaetophyta

Zygnematophyta

Embryobioty

Marchantiophyta (játrovky)

Stomatophyta

Bryophyta (pravé mechy)

Anthocerotophyta (nekvetoucí hornworts)

Polysporangiophyta

Horneophyta

Aglaophyta

Tracheophyta (cévnaté rostliny)

Později byla navržena fylogeneze založená na genomech a transkriptomech z 1 153 druhů rostlin. Umístění skupin řas je podporováno fylogeniemi založenými na genomech z Mesostigmatophyceae a Chlorokybophyceae, které byly od té doby sekvenovány. Klasifikaci Bryophyta podporuje jak Puttick et al. 2018 a fylogeniemi zahrnujícími genomy hornwortu, které byly také od té doby sekvenovány.

Rhodophyta

Glaucophyta

Viridiplantae

Chlorophyta

Prasinococcales

 

Mesostigmatophyceae

Chlorokybophyceae

Spirotaenia

Klebsormidiales

Chára

Coleochaetales

Zygnematophyceae

Mechorosty

Hornworts

Játrovky

Mechy

Lykophytes

Kapradiny

Spermatofyty

Gymnospermy

Krytosemenné rostliny

chlorofytové řasy
stupeň řasy streptophyte

Embryofyty

Rostliny, které jsou nám pravděpodobně nejznámější, jsou mnohobuněčné suchozemské rostliny, nazývané embryofyty . Embryofyty zahrnují cévnaté rostliny , jako jsou kapradiny, jehličnany a kvetoucí rostliny. Patří sem také mechorosty , z nichž jsou nejčastější mechy a játrovky .

Všechny tyto rostliny mají eukaryotické buňky s buněčnými stěnami složenými z celulózy a většina získává svoji energii fotosyntézou za použití světla , vody a oxidu uhličitého k syntéze potravy. Asi tři sta druhů rostlin nefotosyntetizuje, ale jsou parazity na jiných druzích fotosyntetických rostlin. Embryofyty se odlišují od zelených řas , které představují způsob fotosyntetického života podobný druhu, o kterém se věří, že se z něj vyvinuly moderní rostliny, tím, že mají speciální reprodukční orgány chráněné nereprodukčními tkáněmi.

Mechorosty se poprvé objevily v raném paleozoiku . Žijí hlavně na stanovištích, kde je po významnou dobu k dispozici vlhkost, i když některé druhy, jako je Targionia , tolerují vysychání. Většina druhů mechorostů zůstává během svého životního cyklu malá. To zahrnuje střídání dvou generací: haploidní stupeň, nazývaný gametofyt , a diploidní stupeň, nazývaný sporofyt . U mechorostů je sporofyt vždy nerozvětvený a zůstává nutričně závislý na svém mateřském gametofytu. Embryofyty mají schopnost vylučovat kutikulu na svém vnějším povrchu, voskovitou vrstvu, která uděluje odolnost vůči vysychání. V mechech a hornwortech se kutikula obvykle produkuje pouze na sporofytu. Stomata v játrech chybí, ale vyskytují se na sporangiích mechů a hornwortů, což umožňuje výměnu plynu.

Cévnaté rostliny se poprvé objevily během siluru a Devon se diverzifikoval a rozšířil do mnoha různých pozemských prostředí. Vyvinuli řadu adaptací, které jim umožnily rozšířit se do stále suchších míst, zejména do xylému a floemu vaskulárních tkání , které transportují vodu a potravu do celého organismu. Během devonu se také vyvinuly kořenové systémy schopné získávat půdní vodu a živiny. V moderních cévnatých rostlinách je sporofyt typicky velký, rozvětvený, nutričně nezávislý a dlouhověký, ale stále více důkazů ukazuje, že paleozoické gametofyty byly stejně složité jako sporofyty. Gametofyty všech skupin cévnatých rostlin se vyvinuly, aby se v životním cyklu zmenšila velikost a význačnost.

V semenných rostlinách je mikrogametofyt redukován z mnohobuněčného volně žijícího organismu na několik buněk v pylovém zrnu a miniaturizovaný megagametofyt zůstává uvnitř megasporangia, připojený k mateřské rostlině a na ní závislý. Megasporangium uzavřené v ochranné vrstvě zvané integument je známé jako vajíčko . Po oplodnění spermatem produkovaným pylovými zrny se uvnitř vajíčka vyvine sporofyt embrya. Integument se stane semenným obalem a z vajíčka se vyvine semeno. Semenné rostliny mohou přežít a reprodukovat se v extrémně suchých podmínkách, protože nejsou závislé na volné vodě pro pohyb spermií ani na vývoji volně žijících gametofytů.

První semenné rostliny, pteridosperms (kapradiny semen), nyní zaniklé, se objevily v devonu a diverzifikovaly se přes karbon. Byli předchůdci moderních gymnospermů , z nichž jsou dnes rozšířené čtyři přežívající skupiny, zejména jehličnany , které jsou dominantními stromy v několika biomech . Název gymnosperm pochází z řeckého γυμνόσπερμος , složeného z γυμνός ( gymnos svítí „nahý“) a σπέρμα ( sperma svítí „semeno“), protože vajíčka a následná semena nejsou uzavřeny v ochranné struktuře (plodolisty nebo ovoce) , ale jsou neseni nahí, typicky na kuželových šupinách.

Fosílie

Zkamenělý deník v národním parku Petrified Forest , Arizona

Mezi fosilie rostlin patří kořeny, dřevo, listy, semena, ovoce, pyl , spory , fytolity a jantar (zkamenělá pryskyřice produkovaná některými rostlinami). Fosilní pevniny jsou zaznamenány v suchozemských, jezerních, říčních a pobřežních mořských sedimentech. K datování sedimentárních horninových sekvencí se používá pyl , spory a řasy ( dinoflageláty a acritarchové ). Zbytky fosilních rostlin nejsou tak běžné jako fosilní zvířata, přestože fosilie rostlin jsou v mnoha regionech po celém světě hojně na místě.

Nejstarší fosílie, které lze jednoznačně přiřadit k Kingdom Plantae, jsou fosilní zelené řasy z kambria . Tyto zkameněliny připomínají kalcifikované mnohobuněčné členy Dasycladales . Dříve jsou známy prekambrické fosilie, které připomínají jednobuněčné zelené řasy, ale definitivní identita s touto skupinou řas je nejistá.

Nejstarší zkameněliny připisované zeleným řasám pocházejí z prekambria (asi 1200 mya). Odolné vnější stěny cyst prasinofytů (známé jako phycomata) jsou dobře zachovány ve fosilních ložiskách paleozoika (asi 250–540 mya). Cladophorales byla přičítána vláknitá fosilie ( Proterocladus ) ze středních neoproterozoických ložisek (asi 750 mya) , zatímco nejstarší spolehlivé záznamy o Bryopsidales , Dasycladales ) a kamenných mladinách jsou z paleozoika .

Nejstarší známé zkameněliny embryofytů pocházejí z ordoviku , ačkoli takové zkameněliny jsou fragmentární. U siluru jsou zachovány zkameněliny celých rostlin, včetně jednoduché cévnaté rostliny Cooksonia ve středním siluru a mnohem většího a složitějšího lykofytu Baragwanathia longifolia na konci siluru. Od raného období devonské Rhynie byly nalezeny podrobné zkameněliny lykopytů a rhyniofytů, které ukazují detaily jednotlivých buněk v orgánech rostlin a symbiotickou asociaci těchto rostlin s houbami řádu Glomales . Devonu období také vidělo vývoj listů a kořenů a první moderní strom, Archaeopteris . Tento strom s listy podobnými kapradinám a kmenem s jehličnatým dřevem byl heterosporózní a produkoval spory dvou různých velikostí, což byl raný krok ve vývoji semen.

Mezi opatření uhlí jsou hlavním zdrojem prvohorních rostlinných fosílií, s mnoha skupin rostlin v existenci v tomto okamžiku. Kořist hromady uhelných dolů jsou nejlepší místa pro sběr; samotné uhlí je pozůstatky zkamenělých rostlin, ačkoli strukturální detaily rostlinných zkamenělin jsou v uhlí zřídka viditelné. Ve Fossil Grove ve Victoria Parku ve skotském Glasgow se pahýly stromů Lepidodendron nacházejí ve svých původních růstových polohách.

Zkamenělé zbytky kořenů , stonků a větví jehličnatých a krytosemenných rostlin mohou být místně hojné v jezerních a pobřežních sedimentárních horninách z mezozoické a cenozoické éry. Sequoia a její spojenci, magnólie , dub a palmy se často nacházejí.

Zkamenělé dřevo je běžné v některých částech světa a nejčastěji se nachází v suchých nebo pouštních oblastech, kde je snadněji vystaveno erozi . Zkamenělé dřevo je často silně zkřemenělý (dále organický materiál nahradit oxid křemičitý ), a napuštěné tkáň se často zachována v jemných detailů. Takové vzorky lze řezat a leštit pomocí lapidárního zařízení. Fosilní lesy zkamenělého dřeva byly nalezeny na všech kontinentech.

Fosílie kapradin semen, jako je Glossopteris, jsou široce distribuovány na několika kontinentech jižní polokoule , což je skutečnost, která podpořila rané myšlenky Alfreda Wegenera týkající se teorie kontinentálního driftu .

Struktura, růst a vývoj

List je obvykle primární pozemek fotosyntézy v rostlinách.

Většina pevného materiálu v rostlině je odebírána z atmosféry. Prostřednictvím procesu fotosyntézy většina rostlin využívá energii ve slunečním světle k přeměně oxidu uhličitého z atmosféry plus vody na jednoduché cukry . Tyto cukry se pak používají jako stavební kameny a tvoří hlavní strukturální složku rostliny. Chlorofyl , zeleně zbarvený pigment obsahující hořčík, je pro tento proces nezbytný; je obecně přítomen v listech rostlin a často také v jiných částech rostlin. Parazitické rostliny na druhé straně využívají zdroje svého hostitele k zajištění materiálů potřebných pro metabolismus a růst.

Rostliny se obvykle spoléhají na půdě především pro podporu a vody (v kvantitativní), ale také získat sloučeniny z dusíku , fosforu , draslíku , hořčíku a dalších elementárních živin z půdy. Epifytické a litofytické rostliny závisí na vzduchu a okolních sutinách, pokud jde o živiny, a masožravé rostliny doplňují své požadavky na živiny, zejména pro dusík a fosfor, kořistí hmyzu, kterou zachycují. Aby většina rostlin úspěšně rostla, potřebují k dýchání také kyslík v atmosféře a kolem svých kořenů ( půdní plyn ) . Rostliny používají k dodávce energie kyslík a glukózu (které mohou být vyrobeny z uloženého škrobu ). Některé rostliny rostou jako ponořené vodní živočichy využívající kyslík rozpuštěný v okolní vodě a několik specializovaných cévnatých rostlin, jako jsou mangrovy a rákos ( Phragmites australis ), může růst se svými kořeny v anoxických podmínkách.

Faktory ovlivňující růst

Genom rostliny kontroluje její růst. Vybrané odrůdy nebo genotypy pšenice například rostou rychle a zrají do 110 dnů, zatímco jiné ve stejných podmínkách rostou pomaleji a dozrávají do 155 dnů.

Růst je také určen faktory prostředí, jako je teplota , dostupná voda , dostupné světlo , oxid uhličitý a dostupné živiny v půdě. Jakákoli změna v dostupnosti těchto vnějších podmínek se projeví na růstu rostliny a načasování jejího vývoje.

Na růst rostlin mají vliv i biotické faktory. Rostliny mohou být tak přeplněné, že žádný jediný jedinec nevytváří normální růst, což způsobuje etiolaci a chlorózu . Optimálnímu růstu rostlin může bránit pastva zvířat, suboptimální složení půdy, nedostatek mykorhizních hub a útoky hmyzu nebo chorob rostlin , včetně těch způsobených bakteriemi, houbami, viry a hlísticemi.

Na podzim není v listnatých listech fotosyntéza.

Jednoduché rostliny, jako jsou řasy, mohou mít krátký život jako jednotlivci, ale jejich populace jsou obvykle sezónní. Jednoleté rostliny rostou a množí se během jednoho vegetačního období , dvouleté rostliny rostou dvě vegetační období a obvykle se rozmnožují ve druhém roce a vytrvalé rostliny žijí po mnoho vegetačních období a jakmile dospějí, často se množí ročně. Tato označení často závisí na klimatu a dalších environmentálních faktorech. Rostliny, které jsou roční v alpských nebo mírných oblastech, mohou být v teplejším podnebí dvouleté nebo trvalé. Mezi cévnaté rostliny patří mezi trvalky jak evergreeny, které si nechávají listy po celý rok, tak listnaté rostliny, které o část z nich ztrácejí listy. V mírném a boreálním podnebí obvykle v zimě ztrácejí listy; mnoho tropických rostlin ztrácí listy v období sucha .

Rychlost růstu rostlin je extrémně proměnlivá. Některé mechy rostou méně než 0,001 milimetru za hodinu (mm/h), zatímco většina stromů roste 0,025–0,250 mm/h. Některé popínavé druhy, například kudzu , které nepotřebují vytvářet silnou podpůrnou tkáň, mohou dorůst až 12,5 mm/h.

Rostliny se chrání před mrazem a dehydratačním stresem nemrznoucími bílkovinami , proteiny tepelného šoku a cukry ( sacharóza je běžná). Exprese LEA ( Late Embryogenesis Abundant ) proteinu je vyvolána stresem a chrání ostatní proteiny před agregací v důsledku vysychání a zmrazování .

Účinky zmrazení

Když voda v rostlinách zamrzne, důsledky pro rostlinu velmi závisí na tom, zda ke zmrazení dochází uvnitř buněk (intracelulárně) nebo mimo buňky v mezibuněčných prostorech. Intracelulární zmrazení, které obvykle zabíjí buňku bez ohledu na odolnost rostliny a jejích tkání, se v přírodě vyskytuje jen zřídka, protože rychlosti ochlazování jsou jen zřídka dostatečně vysoké, aby ji podpořily. K intracelulární tvorbě ledu jsou obvykle zapotřebí rychlosti ochlazování o několik stupňů Celsia za minutu. Při rychlostech ochlazování o několik stupňů Celsia za hodinu dochází v mezibuněčných prostorech k segregaci ledu. To může, ale nemusí být smrtelné, v závislosti na odolnosti tkáně. Při teplotách mrazu voda v mezibuněčných prostorech rostlinné tkáně nejprve zmrzne, i když voda může zůstat nezmrzlá, dokud teploty neklesnou pod -7 ° C (19 ° F). Po počátečním vytvoření mezibuněčného ledu se buňky zmenšují, protože voda se ztrácí na odděleném ledu, a buňky se podrobí lyofilizaci. Tato dehydratace je nyní považována za základní příčinu poranění mrazem.

Poškození a opravy DNA

Rostliny jsou nepřetržitě vystavovány řadě biotických a abiotických stresů. Tato napětí často způsobují poškození DNA přímo nebo nepřímo generováním reaktivních forem kyslíku . Rostliny jsou schopné reagovat na poškození DNA, což je kritický mechanismus pro udržení stability genomu. Reakce poškození DNA je zvláště důležité při semen klíčení , protože kvalita osiva má tendenci zhoršovat s věkem, ve spojení s DNA akumulaci poškození. Během klíčení se aktivují procesy opravy, aby se vypořádaly s tímto nahromaděným poškozením DNA. Zejména, jedno- a dvakrát zlomů v DNA může být opravena . Kináza ATM kontrolního bodu DNA má klíčovou roli v integraci postupu klíčením s reakcemi na opravu poškození DNA nahromaděných stárnutím semene.

Rostlinné buňky

Struktura rostlinných buněk

Rostlinné buňky se typicky vyznačují velkou centrální vodou naplněnou vakuolou , chloroplasty a tuhými buněčnými stěnami, které jsou tvořeny celulózou , hemicelulózou a pektinem . Buněčné dělení je také charakterizováno vývojem phragmoplastu pro konstrukci buněčné destičky v pozdních fázích cytokineze . Stejně jako u zvířat se rostlinné buňky diferencují a vyvíjejí se do více typů buněk. Totipotentní meristematické buňky se mohou diferencovat na vaskulární , skladovací, ochrannou (např. Epidermální vrstvu ) nebo reprodukční tkáně, přičemž primitivnějším rostlinám chybí některé typy tkání.

Fyziologie

Fotosyntéza

Rostliny fotosyntetizují , což znamená, že si vyrábějí vlastní molekuly potravin pomocí energie získané ze světla . Primárním mechanismem, kterým rostliny zachycují světelnou energii, je pigment chlorofyl . Všechny zelené rostliny obsahují dvě formy chlorofylu, chlorofyl a a chlorofyl b . Poslední z těchto pigmentů se nenachází v červených ani hnědých řasách. Jednoduchá rovnice fotosyntézy je následující:

Imunitní systém

Prostřednictvím buněk, které se chovají jako nervy, rostliny přijímají a distribuují ve svých systémech informace o intenzitě a kvalitě dopadajícího světla. Dopadající světlo, které stimuluje chemickou reakci v jednom listu, způsobí řetězovou reakci signálů na celou rostlinu prostřednictvím typu buňky nazývané svazková pouzdrová buňka . Vědci z Varšavské zemědělské univerzity v Polsku zjistili, že rostliny mají specifickou paměť pro různé světelné podmínky, což připravuje jejich imunitní systém na sezónní patogeny. Rostliny používají receptory rozpoznávající vzory k rozpoznávání konzervovaných mikrobiálních podpisů. Toto rozpoznání spouští imunitní odpověď. První rostlinné receptory konzervovaných mikrobiálních podpisů byly identifikovány v rýži (XA21, 1995) a v Arabidopsis thaliana (FLS2, 2000). Rostliny také nesou imunitní receptory, které rozpoznávají vysoce variabilní efektory patogenů. Patří sem třída proteinů NBS-LRR.

Vnitřní distribuce

Cévnaté rostliny se od ostatních rostlin liší tím, že živiny jsou mezi jejich různými částmi transportovány specializovanými strukturami, nazývanými xylem a floem . Mají také kořeny pro přijímání vody a minerálů. Xylem přesouvá vodu a minerály z kořene do zbytku rostliny a floem poskytuje kořenům cukry a další živiny produkované listy.

Genomika

Rostliny mají jedny z největších genomů mezi všemi organismy. Největší rostlinný genom (pokud jde o počet genů) je pšeničný ( Triticum asestivum ), u kterého se předpokládá kódování ≈94 000 genů, a tedy téměř 5krát více než lidského genomu . Prvním sekvencovaným genomem rostliny byl Arabidopsis thaliana, který kóduje asi 25 500 genů. Pokud jde o čiré sekvence DNA, nejmenší publikoval genom je masožravých bublinatka ( Utricularia gibba) při 82 Mb (i když stále ještě kóduje 28,500 geny), zatímco největší, ze smrku ztepilého ( Picea abies ), prochází přes 19,600 Mb ( kódující asi 28 300 genů).

Ekologie

Fotosyntéza vedená suchozemskými rostlinami a řasami je konečným zdrojem energie a organického materiálu téměř ve všech ekosystémech. Fotosyntéza, nejprve sinicemi a později fotosyntetickými eukaryoty, radikálně změnila složení rané zemské anoxické atmosféry, která ve výsledku nyní tvoří 21% kyslíku . Zvířata a většina ostatních organismů jsou aerobní , spoléhají na kyslík; ty, které nemají, jsou omezeny na relativně vzácná anaerobní prostředí . Rostliny jsou primárními producenty většiny suchozemských ekosystémů a tvoří základ potravní sítě v těchto ekosystémech. Mnoho zvířat spoléhá na úkryty na rostliny a také na kyslík a potravu. Rostliny tvoří asi 80% světové biomasy při asi 450 gigatunách (4,4 × 10 11 dlouhých tun; 5,0 × 10 11 čistých tun) uhlíku.

Pozemní rostliny jsou klíčovými složkami koloběhu vody a několika dalších biogeochemických cyklů . Některé rostliny mají společný vývoj s bakteriemi fixujícími dusík , což z rostlin činí důležitou součást dusíkového cyklu . Kořeny rostlin hrají zásadní roli ve vývoji půdy a v prevenci eroze půdy .

Rozdělení

Rostliny jsou distribuovány téměř po celém světě. I když obývají velké množství biomů a ekoregionů , jen málo jich lze nalézt mimo tundras v nejsevernějších oblastech kontinentálních šelfů . V jižních extrémech se rostliny antarktické flóry houževnatě přizpůsobily převládajícím podmínkám.

Rostliny jsou často dominantní fyzickou a strukturální složkou stanovišť, kde se vyskytují. Mnoho zemských biomů je pojmenováno podle typu vegetace, protože v těchto biomech jsou dominantními organismy rostliny, jako jsou louky , tajga a tropický deštný prales .

Ekologické vztahy

Mnoho zvířat se souběžně vyvíjelo s rostlinami. Mnoho zvířat opyluje květiny výměnou za potravu ve formě pylu nebo nektaru . Mnoho zvířat rozptýlí semena , často tím, že jí ovoce a předává semena ve svých výkalech . Myrmecophytes jsou rostliny, které mají společný vývoj s mravenci . Rostlina poskytuje mravencům domov a někdy i potravu. Výměnou mravenci brání rostlinu před býložravci a někdy i konkurenčními rostlinami. Odpady mravenců poskytují organické hnojivo .

Většina rostlinných druhů má různé druhy hub spojených se svými kořenovými systémy v jakési vzájemné symbióze známé jako mykorhiza . Houby pomáhají rostlinám získávat vodu a minerální živiny z půdy, zatímco rostlina dává houbám uhlohydráty vyrobené fotosyntézou. Některé rostliny slouží jako domovy pro endofytické houby, které chrání rostlinu před býložravci produkcí toxinů. Houbový endofyt , Neotyphodium coenophialum , v kostřavě vysoké ( Festuca arundinacea ), způsobuje obrovské hospodářské škody skotu v USA Mnoho rostlin luštěnin má bakterie fixující dusík v rodu Rhizobium , které se nacházejí v uzlících jejich kořenů a fixují dusík ze vzduchu aby rostlina mohla používat. Výměnou rostliny dodávají bakteriím cukry.

Mezi rostlinami jsou také poměrně běžné různé formy parazitismu, od poloparazitického jmelí, které svému hostiteli pouze bere některé živiny, ale stále má fotosyntetické listy, až po plně parazitické koště a zubní mladinu, které všechny své živiny získávají prostřednictvím spojení s kořeny jiné rostliny, a proto nemají žádný chlorofyl . Některé rostliny, známé jako myko-heterotrofy , parazitují na mykorhizních houbách, a proto působí jako epiparaziti na jiných rostlinách.

Mnoho rostlin je epifytů , což znamená, že rostou na jiných rostlinách, obvykle na stromech, aniž by na nich parazitovali. Epifyty mohou nepřímo poškodit svou hostitelskou rostlinu zachycením minerálních živin a světla, které by hostitel jinak přijal. Hmotnost velkého počtu epifytů může zlomit končetiny stromů. Hemiepiphytes jako škrtící fík začínají jako epifity, ale nakonec si nastaví vlastní kořeny a přemůže a zabije svého hostitele. Mnoho orchidejí , bromélií , kapradin a mechů často roste jako epifyty. Bromeliadové epifyty akumulují vodu v paždí listů a vytvářejí fytotelmata, která mohou obsahovat komplexní vodní potravní sítě.

Asi 630 rostlin je masožravých , například mucholapka Venuše ( Dionaea muscipula ) a rosnatka ( druh Drosera ). Chytají malá zvířata a tráví je, aby získali minerální živiny, zejména dusík a fosfor .

Soutěž

Ke konkurenci dochází, když členové stejného druhu nebo několika různých druhů soutěží o sdílené zdroje v daném prostředí. Podle zásady vyloučení hospodářské soutěže, když jsou omezeny environmentální zdroje, druhy nemohou zabírat ani být podporovány stejnými mezerami. Nakonec jeden druh bude konkurovat druhému, což bude tlačit znevýhodněné druhy k vyhynutí.

Pokud jde o rostliny, konkurence má tendenci negativně ovlivnit jejich růst, když soutěží o sdílené zdroje. Tyto sdílené zdroje obvykle zahrnují prostor pro růst, sluneční světlo, vodu a živiny. Světlo je důležitým zdrojem, protože je nezbytné pro fotosyntézu. Rostliny používají své listy ke stínění ostatních rostlin před slunečním zářením a rychle rostou, aby maximalizovaly vlastní expozici. Voda je také důležitá pro fotosyntézu a rostliny mají různé kořenové systémy, aby maximalizovaly příjem vody z půdy. Některé rostliny mají hluboké kořeny, které dokážou lokalizovat vodu uloženou hluboko pod zemí, a jiné mají mělčí kořeny, které jsou schopny prodloužit delší vzdálenosti, aby zachytily nedávnou dešťovou vodu.

Minerály jsou také důležité pro růst a vývoj rostlin, kde mohou nastat nedostatky, pokud nejsou uspokojeny potřeby živin. Mezi běžné živiny, o které mezi rostlinami soupeří, patří dusík a fosfor. Prostor je také nesmírně důležitý pro rostoucí a rozvíjející se rostlinu. Díky optimálnímu prostoru je pravděpodobnější, že listy budou vystaveny dostatečnému množství slunečního světla a nebudou přeplněné, aby mohlo dojít k fotosyntéze. Pokud starý strom zemře, vzniká mezi několika stromy soutěž o jeho nahrazení. Ti, kteří jsou méně efektivními konkurenty, méně pravděpodobně přispějí k další generaci potomků.

Na rozdíl od přesvědčení, že rostliny si vždy konkurují, nový výzkum zjistil, že v drsném prostředí dospělé rostliny ukrývající sazenice pomáhají menší rostlině přežít.

Důležitost

Pěstování

Studium využití rostlin lidmi se nazývá ekonomická botanika nebo etnobotanika . Lidské pěstování rostlin je součástí zemědělství , které je základem lidské civilizace. Rostlinné zemědělství je rozděleno na agronomii , zahradnictví a lesnictví .

Jídlo

Mechanická sklizeň ovsa.

Lidé jsou na potravě závislí na rostlinách , a to buď přímo, nebo jako krmivo pro domácí zvířata . Zemědělství se zabývá produkcí potravinářských plodin a hrálo klíčovou roli v historii světových civilizací . Zemědělství zahrnuje agronomii pro plodiny na orné půdě, zahradnictví pro zeleninu a ovoce a lesnictví pro dřevo. K potravě bylo použito asi 7 000 druhů rostlin, ačkoli většina dnešních potravin pochází pouze z 30 druhů. Mezi hlavní sponky patří obiloviny, jako je rýže a pšenice , škrobové kořeny a hlízy, jako je maniok a brambory , a luštěniny, jako je hrách a fazole . Rostlinné oleje, jako je olivový olej a palmový olej, poskytují lipidy , zatímco ovoce a zelenina přispívají do stravy vitamíny a minerály.

Léky

Léčivé rostliny jsou primárním zdrojem organických sloučenin , a to jak pro své léčebné a fyziologické účinky, tak pro průmyslovou syntézu široké škály organických chemikálií. Mnoho stovek léčiv pochází z rostlin, a to jak tradičních léčivých přípravků používaných v bylinkářství, tak chemických látek čištěných z rostlin nebo v nich nejprve identifikovaných, někdy etnobotanickým hledáním, a poté syntetizovaných pro použití v moderní medicíně. Mezi moderní léky získané z rostlin patří aspirin , taxol , morfin , chinin , reserpin , kolchicin , digitalis a vinkristin . Mezi rostliny používané v bylinkářství patří ginkgo , echinacea , horečka a třezalka . Lékopisu z Dioscorides , De Materia Medica , který popisuje některé 600 léčivé rostliny, byl psán mezi 50 a 70 nl a zůstal v použití v Evropě a na Středním východě, až kolem roku 1600 našeho letopočtu; byl předchůdcem všech moderních lékopisů.

Nepotravinářské výrobky

Skladované dřevo pro pozdější zpracování na pile

Rostliny pěstované jako průmyslové plodiny jsou zdrojem široké škály produktů používaných ve výrobě, někdy tak intenzivně, že riskují poškození životního prostředí. Mezi nepotravinářské výrobky patří éterické oleje , přírodní barviva , pigmenty, vosky , pryskyřice , třísloviny , alkaloidy, jantar a korek . Mezi produkty získané z rostlin patří mýdla, šampony, parfémy, kosmetika, barvy, laky, terpentýn, guma, latex , maziva, linoleum, plasty, inkousty a gumy . Mezi obnovitelná paliva z rostlin patří palivové dříví , rašelina a další biopaliva . Fosilní paliva uhlí , ropa a zemní plyn jsou odvozeny ze zbytků vodních organismů včetně fytoplanktonu v geologickém čase .

Strukturální zdroje a vlákna z rostlin se používají ke stavbě obydlí a výrobě oděvů. Dřevo se používá nejen na budovy, lodě a nábytek, ale také na menší předměty, jako jsou hudební nástroje a sportovní vybavení. Ze dřeva se rozvlákňuje papír a lepenka. Látka je často vyrobena z bavlny , lnu , ramie nebo syntetických vláken, jako je umělé hedvábí a acetát, odvozených z rostlinné celulózy . Také nit použitá k šití látky pochází z velké části z bavlny.

Estetické použití

Rose espalier v Niedernhall v Německu.

Tisíce druhů rostlin se pěstují pro estetické účely i pro zajištění stínu, úpravy teplot, snížení větru, snížení hluku, zajištění soukromí a zabránění erozi půdy. Rostliny jsou základem mnohamiliardového turistického průmyslu za rok, který zahrnuje cestování do historických zahrad , národních parků , deštných pralesů , lesů s barevným podzimním listím a festivalů, jako jsou japonské a americké třešňové květy .

Hlavní města staroegyptských sloupů zdobená tak, aby připomínala rostliny papyru . (v Luxoru, Egypt)

Zatímco některé zahrady jsou osázeny potravinářskými plodinami, mnohé jsou vysazeny pro estetické, okrasné nebo konzervační účely. Arboreta a botanické zahrady jsou veřejné sbírky živých rostlin. V soukromých venkovních zahradách se používají trávníky, stínové stromy, okrasné dřeviny, keře, vinná réva, bylinné trvalky a podestýlky. Zahrady mohou pěstovat rostliny v naturalistickém stavu nebo mohou pěstovat jejich růst, jako u topiary nebo espalier . Zahradničení je v USA nejoblíbenější volnočasovou aktivitou a práce s rostlinami nebo zahradnická terapie jsou prospěšné pro rehabilitaci lidí s postižením.

Rostliny mohou být pěstovány nebo uchovávány uvnitř jako pokojové rostliny nebo ve specializovaných budovách, jako jsou skleníky, které jsou určeny pro péči a pěstování živých rostlin. Venus Flytrap , citlivá rostlina a rostlina vzkříšení jsou příklady rostlin prodávaných jako novinky. Existují také umělecké formy specializující se na uspořádání řezaných nebo živých rostlin, jako jsou bonsaje , ikebana a aranžování řezaných nebo sušených květin. Okrasné rostliny někdy změnily běh dějin, jako v tulipománii .

Architektonické návrhy připomínající rostliny se objevují v hlavních městech staroegyptských sloupů, které byly vytesány tak, aby připomínaly buď egyptský bílý lotos nebo papyrus . Obrázky rostlin se často používají v malbě a fotografii, stejně jako na textil, peníze, známky, vlajky a erby.

Vědecké a kulturní využití

Barbara McClintock (1902–1992) byla průkopnickou cytogenetičkou, která ke studiu mechanismu dědičnosti znaků používala kukuřici (kukuřici).

Základní biologický výzkum byl často prováděn s rostlinami. V genetice šlechtění rostlin hrachu umožnilo Gregorovi Mendelovi odvodit základní zákony upravující dědičnost a zkoumání chromozomů v kukuřici umožnilo Barbara McClintockové prokázat jejich spojení se zděděnými vlastnostmi. Rostlina Arabidopsis thaliana se používá v laboratořích jako modelový organismus k pochopení toho, jak geny řídí růst a vývoj rostlinných struktur. NASA předpovídá, že vesmírné stanice nebo vesmírné kolonie se jednoho dne budou spoléhat na rostliny jako podporu života .

Starověké stromy jsou uctívány a mnohé jsou slavné . Samotné letokruhy jsou důležitou metodou datování v archeologii a slouží jako záznam o minulém podnebí.

Rostliny figurují v mytologii , náboženství a literatuře . Používají se jako národní a státní znaky, včetně státních stromů a státních květin . Rostliny se často používají jako památníky, dary a při zvláštních příležitostech, jako jsou narození, úmrtí, svatby a svátky. Aranžování květin lze použít k odesílání skrytých zpráv .

Negativní účinky

Plevele jsou komerčně nebo esteticky nežádoucí rostliny rostoucí v obhospodařovaných prostředích, jako jsou farmy , městské oblasti , zahrady , trávníky a parky . Lidé rozšířili rostliny mimo své původní oblasti a některé z těchto zavlečených rostlin se staly invazivními , poškozují stávající ekosystémy vytlačováním původních druhů a někdy se stávají vážnými plevely pěstování.

Rostliny mohou způsobit poškození zvířat, včetně lidí. Rostliny produkující pyl navátý větrem vyvolávají alergické reakce u lidí, kteří trpí sennou rýmou . Široká škála rostlin jsou jedovaté . Toxalbuminy jsou rostlinné jedy smrtelné pro většinu savců a působí jako závažný odstrašující prostředek ke konzumaci. Několik rostlin způsobuje při dotyku podráždění kůže, například jedovatý břečťan . Některé rostliny obsahují psychotropní chemikálie , které se extrahují a přijímají nebo kouří, včetně nikotinu z tabáku , kanabinoidů z Cannabis sativa , kokainu z Erythroxylon coca a opia z máku setého . Kouření způsobuje poškození zdraví nebo dokonce smrt, zatímco některé drogy mohou být pro lidi také škodlivé nebo smrtelné. Nelegální i legální drogy pocházející z rostlin mohou mít negativní dopady na ekonomiku, což ovlivňuje produktivitu pracovníků a náklady na vymáhání práva.

Viz také

Reference

Další čtení

Všeobecné
Odhady a počty druhů

externí odkazy

Botanické a vegetační databáze