Рослини оточують нас скрізь: коли ми йдемо на роботу, коли гуляємо з дитиною, їдемо в подорож, і навіть удома у кожної людини знайдеться хоча б одна жива квітка.

Сьогодні ми дізнаємось 70 найцікавіших фактів про рослини.

1. Найхолодніші рослини – це пагони тополі та берези. Їх можна остудити до -196 градусів.
2. Найгучнішим деревом вважається гарматне і росте воно лише у Гвінеї.
3. Приблизно 10 тисяч отруйних рослин є у нашому світі.
4. На землі є унікальний вид гриба. Він за смаковими якостями може нагадувати курку.
5. Приблизно однакове насіння вагою 0,2 г дає тільки Цератонія.
6. Найбільш швидко росте рослиною є баобаб. За добу він може збільшитись на 0,75 – 0,9 метрів у висоту.

Рослини (Лат. Plantae або Vegetabilia) – одна з основних груп багатоклітинних організмів, що включає в тому числі мохи, папороті, хвощі, плауни, голонасінні та квіткові рослини. Нерідко до рослин відносять також усі водорості або деякі їх групи. Рослини (насамперед квіткові) представлені численними життєвими формами – серед них є дерева, чагарники, трави та ін.

Загальні ознаки

1. Клітини рослин мають щільні целюлозні оболонки.
2. У клітинах знаходяться зелені пластиди – хлоропласти, в них зелений пігмент хлорофіл, тому можливий фотосинтез (отримання енергії з неорганічних речовин на світлі за участю фотосинтетичних пігментів).
3. Здебільшого ведуть прикріплений спосіб життя.
4. Запасні речовини у клітинах накопичуються у вигляді крохмалю.
5. Зростають протягом усього життя.
6. Життєдіяльність регулюється фітогормонами.

Визначення

Історія

Питання про те, що називати рослиною, виглядає не настільки однозначним, як це здається на перший погляд. , нездатні самостійно пересуватися (на противагу тваринам) [2] Пізніше були відкриті. бактерії та археї, які ніяк не підпадали під загальноприйняте поняття рослин.

Сучасність

Визначальні ознаки

• Наявність щільної клітинної оболонки, що не пропускає тверді частинки (як правило, що складається з целюлози)
• Вони отримують органічні речовини за допомогою вуглекислого газу і енергії сонця в процесі фотосинтезу.
• Ціанобактерії, або синьо-зелені водорості, для яких, як і для більшості рослин властивий фотосинтез, згідно з сучасними класифікаціями також не належать до рослин (ціанобактерії включені до царства Бактерії в ранзі відділу).
• Інші ознаки рослин – нерухомість, постійне зростання, чергування поколінь та інші – не є унікальними, але в цілому дозволяють відрізнити рослини від інших груп організмів [4] .

Поява та еволюція

Архейська ера (3800-2500 млн років тому)

Судячи з палеонтологічних знахідок, поділ живих істот на царства відбувся понад 3 млрд. років тому.Першими автотрофними організмами стали фотосинтезуючі бактерії (зараз вони представлені пурпуровими та зеленими бактеріями, ціанобактеріями). Зокрема, у мезоархеї (2800—3200 млн. років тому) вже існували ціанобактеріальні мати.

Протерозойська ера (2500-570 млн років тому)

Єдиної, що відповідає на всі питання, теорії походження фотоавтотрофних еукаріотичних організмів (рослин) поки немає. Одна з них (теорія симбіогенезу) передбачає виникнення еукаріотичних фототрофів як перехід еукаріотичної гетеротрофної амебоїдної клітини до фототрофного типу живлення через симбіоз з фотосинтезуючою бактерією, яка згодом перетворилася на хлоропласт. Відповідно до цієї теорії, так само виникають і мітохондрії з аеробних бактерій. Так з'являються водорості – перші справжні рослини. У протерозойську еру широко розвиваються одноклітинні та колоніальні синьо-зелені водорості, з'являються червоні та зелені водорості.

Палеозойська ера (570-230 млн років тому)

Наприкінці Силура (405-440 млн років тому) на Землі відбуваються інтенсивні гороосвітні процеси, що призвели до виникнення Скандинавських гір, гір Тянь-Шань, Саян, а також до обмілення та зникнення багатьох морів. В результаті, деякі водорості (подібні до сучасних харових водоростей) виходять на сушу, і заселяють літоралі та супраліторалі, що стало можливим завдяки діяльності бактерій і ціанобактерій, що утворили на поверхні суші ґрунтовий субстрат. Так виникають перші вищі рослини – рініофіти. Особливість рініофітів полягає в появі тканин та їх диференціювання на покривні, механічні, провідні та фотосинтезуючі.Це було спровоковано різкою відмінністю повітряного середовища від водного. Зокрема:

• підвищеною сонячною радіацією, для захисту від якої у перших наземних рослин повинен був виділятися і відкладатися на поверхні кутин, що було першим етапом формування покривних тканин (епідерми);
• відкладання кутину унеможливлює поглинання вологи всією площею (як у водоростей), що призводить до зміни функції ризоїдів, які тепер не тільки прикріплюють організм до субстрату, але й поглинають із нього воду;
• поділ на підземну і надземну частини спровокував необхідність доставки мінеральних речовин, води і продуктів фотосинтезу по всьому організму реалізовану провідними тканинами, що з'явилися, — ксилемою і флоемою;
• відсутність виштовхувальної сили води і відповідно неможливість плавати, в ході конкуренції видів за сонячне світло, призвела до появи механічних тканин з метою «піднятися» над сусідами, ще одним фактором було покращене освітлення, що активізувало процес фотосинтезу і призвело до надлишку вуглецю, що й дозволило утворитися механічним. тканин;
• в ході всіх перерахованих вище ароморфозів фотосинтезуючі клітини виділяються в окрему тканину;

Найдавніша відома наземна рослина – куксонія. Куксонія виявлена ​​1937 р. у силурійських пісковиках Шотландії (вік близько 415 млн років). Подальша еволюція вищих рослин розділилася на дві лінії: гаметофітну (мохоподібну) і спорофітну (судинні рослини). Перші голонасінні рослини з'являються на початку Мезозою (приблизно 220 млн років тому). Перші покритонасінні (квіткові) виникають у юрському періоді.

Класифікація

Еволюція систем класифікації

Різноманітність

Станом на початок 2010 року, за даними Міжнародної спілки охорони природи (IUCN), було описано близько 320 тисяч видів рослин, з них близько 280 тисяч видів квіткових, 1 тисяча видів голонасінних, близько 16 тисяч мохоподібних, близько 12 тисяч видів вищих спорових рослин (Плауноподібні, Папоротьподібні, Хвощеподібні) [5] . Однак це число збільшується, оскільки постійно відкриваються нові види.

Будова рослин

Для клітин рослин характерний великий відносний розмір (іноді до кількох сантиметрів), наявність жорсткої клітинної оболонки з целюлози, присутність хлоропластів та великої центральної вакуолі, що дозволяє регулювати тургор. Під час поділу перегородка утворюється рахунок злиття численних бульбашок (фрагмопласт).Сперматозоїди рослин дво- (у мохоподібних і плауноподібних) або багатожгутикові (в інших папоротеподібних, саговникових і гінкгових), причому ультраструктура джгутикового апарату дуже схожа на таку в джгутикових клітинах харових водоростей (відділ Зелені водорості).

Клітини рослин поєднуються у тканини. Тканини рослин характеризуються практично повною відсутністю міжклітинної речовини, великою кількістю мертвих клітин (деякі тканини, такі як склеренхіма та пробка, складаються майже виключно з мертвих клітин), а також тим, що, на відміну від тварин, тканина рослини може складатися з різних типів клітин (наприклад, ксилема складається з водопровідних елементів, волокон деревини та деревини паренхіми).

Більшість рослин характеризується значним розчленуванням тіла. Існують кілька типів організації тіла рослин: талломний, при якому окремі органи не виділяються і тіло являє собою зелену пластину (деякі мохоподібні, заростки папоротей), листостебельний, при якому тіло є втечею з листям (коріння відсутні; більшість мохоподібних), і коренепобіговий, коли тіло ділиться на кореневу та пагонову систему. Втеча більшості рослин складається з осьової частини (стебла) і бічних фотосинтезуючих органів (листя), які можуть виникати або як вирости зовнішніх тканин стебла (у мохоподібних), або як наслідок злиття укорочених бічних гілок (у папоротеподібних). Зачаток втечі прийнято вважати спеціальним органом – ниркою [4] .

Життєвий цикл рослин

Розмноження

Для рослин характерні два види розмноження: статеве та безстатеве. Для найвищих судинних рослин єдиною формою статевого процесу є оогамія.З форм безстатевого розмноження поширене вегетативне розмноження.

Крім вегетативних рослин мають спеціалізовані генеративні органи, будова яких пов'язана з протіканням життєвого циклу. У життєвому циклі рослин чергується статеве, гаплоїдне покоління (гаметофіт) та безстатеве, диплоїдне покоління (спорофіт). На гаметофіті утворюються статеві органи – чоловічі антеридії та жіночі архегонії (відсутні у деяких гнетових і у покритонасінних). Сперматозоїди (їх немає у хвойних, гнетових і покритонасінних) запліднюють яйцеклітину, що знаходиться в архегонії, в результаті утворюється диплоїдна зигота. Зигота формує зародок, який поступово розвивається у спорофіт. На спорофіті розвиваються спорангії (часто на спеціалізованому спороносному листі, або спорофілах). У спорангіях відбувається мейоз, і утворюються гаплоїдні суперечки. У різноспорових рослин ці суперечки двох типів: чоловічі (з них розвиваються гаметофіти тільки з антерідія) і жіночі (з них розвиваються гаметофіти, що несуть тільки архегонії); у рівноспорових суперечки однакові. Зі суперечки розвивається гаметофіт, і все починається спочатку. Такий життєвий цикл мають Мохоподібні та Папоротьподібні, причому у першої групи у життєвому циклі домінує гаметофіт, а у другої – спорофіт. У насіннєвих рослин картина ускладнюється за рахунок того, що жіночий (несучий архегонії) гаметофіт розвивається прямо на материнському спорофите, а чоловічий гаметофіт (пилкове зерно) має бути доставлений туди в процесі запилення. Спорофіли у насіннєвих рослин часто складно влаштовані та об'єднуються в так звані стробіли, а у покритонасінних рослин — у квітки, які можуть, у свою чергу, об'єднуватись у суцвіття.Крім того, у насіннєвих рослин виникає спеціалізована структура, що складається з кількох генотипів — насіння, яке можна умовно віднести до генеративних органів. У покритонасінних рослин квітка після запилення дозріває і формує плід [4] .

Значення

Існування світу тварин, включаючи людину, було б неможливим без рослин, чим і визначається їх особлива роль у житті нашої планети. З усіх організмів тільки рослини та фотосинтезують бактерії здатні акумулювати енергію Сонця, створюючи за її допомогою органічні речовини з речовин неорганічних; при цьому рослини витягають з атмосфери CO₂ і виділяють O₂. Саме діяльністю рослин була створена атмосфера, що містить O₂, та його існуванням вона підтримується у стані, придатному для дихання. Рослини – основна, визначальна ланка у складному ланцюзі живлення всіх гетеротрофних організмів, включаючи людину. Наземні рослини утворюють степи, луки, ліси та інші рослинні угруповання, створюючи ландшафтну різноманітність Землі та нескінченну різноманітність екологічних ніш для життя організмів усіх царств. Зрештою, за безпосередньої участі рослин виник і утворюється ґрунт.

Харчова промисловість

Одомашнення рослин

Людиною одомашнено понад 200 видів рослин, що належать до більш ніж 100 ботанічним родам. Їхній широкий таксономічний спектр відображає різноманітність місць, де вони були одомашнені. Основні продовольчі рослини, що використовуються в культурі, в даний час були одомашнені в країнах південно-західної Азії. В даний час це території Іраку, Ірану, Йорданії, Ізраїлю та Палестини. Ймовірно, древнім землеробам було відомі переваги вегетативного розмноження (клонування) та близькоспорідненого схрещування (інбридингу). Приклади рослин, що репродукуються клонуванням: картопля, фруктові дерева.Майже всі поживні речовини, одержувані людьми з їжею в цих країнах, надходили від високовуглеводних злаків з досить високим вмістом білка (пшениця, ячмінь). Тим не менш, білки злаків не повністю збалансовані за амінокислотним складом (низький вміст лізину та метіоніну). Ці злаки древні землероби доповнили бобовими рослинами горох, сочевиця, вика. Єдиний культурний злак — жито виникло набагато пізніше, ніж пшениця та інші культурні рослини. Самозапилювач льон має насіння багате на жир, що доповнило харчову тріаду ранніх землеробів (жири, білки, вуглеводи). Ранні хлібороби склали набір одомашнених рослин, які задовольняють основні потреби людини в їжі і сьогодні. Надалі мало місце поступове поширення культурних рослин із осередку їх виникнення до нових районів. У результаті, ті самі рослини стали харчовими для населення всього світу. Частина культурних рослин пройшла одомашнення в країнах Південно-Східної Азії. Сюди відносяться такі самозапилювачі як бавовна, рис, сорго, арахіс.

Сучасні культури рослин

З величезної різноманітності царства рослин особливе значення у повсякденному житті мають насіннєві і головним чином Квіткові рослини (покритонасінні). Саме до них відносяться майже всі рослини, введені людиною у культуру. Перше місце в житті людини належить хлібним рослинам (пшениця, рис, кукурудза, просо, сорго, ячмінь, жито, овес) та різним круп'яним культурам. Важливе місце в харчовому раціоні людини займає в країнах з помірним кліматом картопля, а в більш південних областях — батат, ямс, ока, таро та ін. (цукровий буряк та цукрова тростина), численні олійні (соняшник, арахіс, маслина та ін), плодові, ягідні, овочеві та інші культурні рослини.

Сучасне суспільство важко уявити без тонізуючих рослин — чаю, кави, какао, як і без винограду — основи виноробства, чи тютюну.

Тваринництво ґрунтується на використанні дикорослих та культивованих кормових рослин.

Легка промисловість

Бавовник, льон, коноплі, рамі, джут, кенаф, сизаль та багато інших волокнистих рослин забезпечують людину одягом та технічними тканинами.

Деревообробна промисловість

Щорічно споживається величезна кількість лісу – як будівельний матеріал, джерело отримання целюлози та ін.

Енергетика

Дуже важливе значення для людини має одне з головних джерел енергії — кам'яне вугілля, а також торф, про які можна сказати, що вони є акумульованою в рослинних рештках минулого енергією Сонця.

Медицина та хімія

Досі не втратив свого економічного значення природний каучук, що видобувається з рослин. Цінні смоли, камеді, ефірні олії, барвники та інші продукти, одержувані внаслідок переробки рослин, посідають чільне місце у господарську діяльність людини. Велика кількість рослин є основними постачальниками вітамінів, а інші (наперстянка, раувольфія, алое, беладонна, пілокарпус, валеріана та сотні інших) – джерелом необхідних ліків, речовин і препаратів.

Екологія

Рослинний покрив збагачує атмосферу киснем і є основним джерелом енергії та органічного матеріалу майже всім екосистем. Фотосинтез радикально змінив склад ранньої земної атмосфери, що містить нині близько 21% кисню. Тварини та багато інших аеробних організмів потребують кисню, анаеробні форми відносно рідкісні. Багато екосистемах рослини є основою харчових ланцюгів.

Наземні рослини є ключовими компонентами водного та інших біохімічних циклів. Деякі рослини еволюціонували разом з азотфіксуючими бактеріями та включені в кругообіг азоту.Коріння рослин відіграють істотну роль у розвитку ґрунту та запобіганні його ерозії.

Розподіл

Екологічні взаємозв'язки

Багато тварин еволюціонували разом із рослинами. Багато комах запилюють квітки в обмін на їжу у формі пилку або нектару. Тварини їдять фрукти та поширюють насіння з фекаліями. Більшість видів рослин виробили симбіоз із різними видами грибів (мікоризу). Гриби допомагають рослині витягувати воду та мінеральні речовини з ґрунту, а рослина постачає гриби вуглеводнями, виробленими в результаті фотосинтезу. Існують також симбіотичні гриби – ендофіти, які живуть усередині рослин та сприяють зростанню організму-господаря.

Паразитизм

Рослини-паразити існують як серед нижчих, так і серед вищих рослин. Такі рослини завдають великої шкоди сільському господарству.

Хижі рослини

Існує понад 500 видів хижих рослин. Виростають хижі рослини зазвичай на ґрунтах, бідних поживними речовинами та мінеральними солями. «Хижак» рослин обумовлена ​​недоліком азоту в ґрунтах, саме тому рослини-хижаки пристосувалися отримувати азот із комах, яких вони ловлять за допомогою різноманітних хитромудрих пасток.

Найвідомішим хижим рослиною лісів Росії є Росянка круглолиста ( Drosera rotundifolia ). Ця рослина виділяє по краях листя липку рідину, схожу на росу, – кислий травний сік. Комаха сідає на крапельку «роси», приклеюється і стає жертвою росички.

Цікаві факти

Elysia chlorotica — морський черевоногий молюск, що мешкає вздовж атлантичного узбережжя Північної Америки, — асимілює хлоропласти водорості, що фотосинтезують у клітинах травної системи. Геном цього морського слимака кодує білок, необхідний хлоропластам для фотосинтезу, відповідний ген з'явився в геном тваринного шляхом горизонтального перенесення [15] .

Див. також

Примітки

1. ↑ У сучасних класифікаціях ця група рослин зазвичай включається до класу Псилотовидного відділу Папоротевидні в ранзі порядку. Див Ужовникові ( Ophioglossales ).
2. ↑ University of Hamburg Department of Biology «Державні школярі» Прочитано 2007-11-22
3. ↑ Microbiology — Helium «Why algae, fungi та microbes не розглядається як рослина Прочитано 2007-11-23»
4. ↑ 123Шипунов А. Б. Рослини // Біологія: Шкільна енциклопедія / Бєлякова Г. та ін – М.: БРЕ, 2004. – 990 с. – ISBN 5-85270-213-7
5. ↑ 12International Union for Conservation of Nature and Natural Resources, 2010.1. IUCN Red List of Threatened Species:Summary Statistics (англ.) (Перевірено 20 травня 2010)
6. ↑ Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae:An Introduction to Phycology. pages 343, 350, 392, 413, 425, 439, & 448 (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9
7. ↑ Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae:An Introduction to Phycology. pages 457, 463, & 476. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9
8. ↑ Crandall-Stotler, Barbara. & Stotler, Raymond E., 2000. «Morphology and classification of the Marchantiophyta». page 21 in A. Jonathan Shaw & Bernard Goffinet (Eds.), Bryophyte Biology. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-66097-1
9. ↑ Schuster, Rudolf M., The Hepaticae and Anthocerotae of North America, volume VI, pages 712-713. (Chicago: Field Museum of Natural History, 1992). ISBN 0-914868-21-7.
10. ↑ Buck, William R. & Bernard Goffinet, 2000. in A. Jonathan Shaw & Bernard Goffinet (Eds.), Bryophyte Biology. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-66097-1
11. ↑ 1234 Raven, Peter H., Ray F. Evert, & Susan E. Eichhorn, 2005. Biology of Plants, 7th edition. (New York: WH Freeman and Company). ISBN 0-7167-1007-2.
12. ↑Equisetopsida: інформація на сайті APWeb (англ.) (Перевірено 20 травня 2010)
13. ↑ Gifford, Ernest M. & Adriance S. Foster, 1988. Morphology and Evolution of Vascular Plants, 3rd edition, page 358. (New York: W. H. Freeman and Company). ISBN 0-7167-1946-0.
14. ↑ Taylor, Thomas N. & Edith L. Taylor, 1993. The Biology and Evolution of Fossil Plants, page 636. (New Jersey: Prentice-Hall). ISBN 0-13-651589-4.
15. ↑ Rumpho ME, Worful JM, Lee J, та ін. (November 2008). «Horizontal gene transfer of algal nuclear gene psbO to photosynthetic sea slug Elysia chlorotica». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.105 (46): 17867-17871. DOI:10.1073/pnas.0804968105. PMID 19004808. Перевірено 2008-11-24.

Посилання