Leren over de vele soorten vaatplanten is belangrijker dan u misschien denkt.

Fiddlehead varens lijken bijvoorbeeld allemaal op het ongetrainde oog, maar onderscheidend kenmerken onderscheiden een smakelijke struisvogelvaren
van een varens varens
waarvan wordt aangenomen dat het kankerverwekkende stoffen bevat. Vasculaire planten hebben gemeenschappelijke - en in sommige gevallen eigenaardige - aanpassingen die een evolutionair voordeel bieden.
Definitie van vaatplanten

Vasculaire planten zijn "buisplanten" genaamd tracheophytes
. Vasculair weefsel in planten bestaat uit xyleem
, buizen die bij watertransport betrokken zijn, en floëem
, buisvormige cellen die voedsel naar plantencellen distribueren. Andere bepalende kenmerken zijn stengels, wortels en bladeren.

Vasculaire planten zijn complexer dan voorouderlijke niet-vasculaire planten. Vasculaire planten hebben een soort intern "sanitair" dat producten van fotosynthese, water, voedingsstoffen en gassen vervoert. Alle soorten vaatplanten zijn terrestrische (land) planten die niet worden aangetroffen in zoetwater- of zoutwaterbiomen.

Vasculaire planten worden ook gedefinieerd als eukaryoten, wat betekent dat ze een membraangebonden kern hebben, waardoor ze zich onderscheiden van de prokaryotische bacteriën en archaea. Vasculaire planten hebben fotosynthetische pigmenten en cellulose om celwanden te ondersteunen. Zoals alle planten zijn ze plaatsgebonden; ze kunnen niet vluchten als hongerige herbivoren langskomen op zoek naar een maaltijd.
Hoe worden vaatplanten geclassificeerd?

Al eeuwenlang gebruiken wetenschappers plantentaxonomie of classificatiesystemen om planten te identificeren, definiëren en groeperen. In het oude Griekenland was de classificatiemethode van Aristoteles gebaseerd op de complexiteit van organismen.

Mensen werden bovenaan de "Grote Keten van Zijn" geplaatst, net onder engelen en goden. Dieren kwamen daarna en planten werden verbannen naar lagere schakels van de keten.

In de 18e eeuw erkende de Zweedse botanicus Carl Linnaeus dat een universele classificatiemethode nodig was voor wetenschappelijke studie van planten en dieren in de natuurlijke wereld . Linnaeus gaf elke soort een Latijnse binomiale soort en geslachtsnaam.

Hij groepeerde ook levende organismen per koninkrijk en orden. Vasculaire en niet-vaatplanten vertegenwoordigen twee grote subgroepen binnen het plantenrijk.
Vasculaire versus niet-vaatplanten

Complexe planten en dieren hebben een vaatstelsel nodig om te leven. Het vasculaire systeem van het menselijk lichaam omvat bijvoorbeeld slagaders, aders en haarvaten die betrokken zijn bij metabolisme en ademhaling. Het kostte miljoenen jaren kleine primitieve planten om vaatweefsel en een vaatstelsel te ontwikkelen.

Omdat oude planten geen vaatstelsel hadden, was hun bereik beperkt. Planten evolueerden langzaam vaatweefsel, floëem en xyleem. Vasculaire planten komen tegenwoordig vaker voor dan niet-vasculaire planten omdat vasculariteit een evolutionair voordeel biedt.
Evolutie van vaatplanten

Het eerste fossielenbestand van vaatplanten dateert uit een sporofyt genaamd Cooksonia
leefde ongeveer 425 miljoen jaar geleden tijdens de Siluurperiode. Omdat Cooksonia
is uitgestorven, is het bestuderen van de eigenschappen van de plant beperkt tot interpretaties van fossielen. Cooksonia
had stengels maar geen bladeren of wortels, hoewel van sommige soorten wordt aangenomen dat ze vaatweefsel hebben ontwikkeld voor watertransport.

Primitieve niet-vasculaire planten genaamd bryophytes
aangepast om land te zijn planten in gebieden met voldoende vocht. Planten zoals levermossen en hoornwormen
missen echte wortels, bladeren, stengels, bloemen of zaden.

Bijvoorbeeld, varens varens
zijn niet waar varens omdat ze alleen een bladloze, fotosynthetische stengel hebben die zich vertakt in sporangia voor reproductie. Zaadloze vaatplanten
zoals clubmossen
en paardenstaarten
kwamen in de Devoonperiode als volgende.

Moleculaire gegevens en fossielen laten zien dat zaaddragende gymnospermen zoals dennen, sparren en ginkgo's evolueerden miljoenen jaren voordat angiospermen zoals breedbladige bomen; over de exacte tijdspanne wordt gedebatteerd.

Gymnospermen hebben geen bloemen of dragen geen vruchten; zaden vormen zich op bladoppervlakken of schubben in dennenappels. Angiospermen hebben daarentegen bloemen en zaden ingesloten in eierstokken.
Karakteristieke delen van vaatplanten

Karakteristieke delen van vaatplanten zijn wortels, stengels, bladeren en vaatweefsel (xyleem en floëem). Deze zeer gespecialiseerde onderdelen spelen een cruciale rol bij het overleven van planten. Het uiterlijk van deze structuren in zaadplanten verschilt sterk per soort en niche.

Wortels: deze reiken van de stengel van de plant in de grond op zoek naar water en voedingsstoffen. Ze absorberen en transporteren water, voedsel en mineralen via vaatweefsels. Wortels houden planten ook stabiel en veilig verankerd tegen wind die door bomen kan omvallen.

Wortelsystemen zijn divers en aangepast aan de samenstelling van de grond en het vochtgehalte. Taproots reiken diep in de grond om water te bereiken. Ondiepe wortels zijn beter voor gebieden waar voedingsstoffen geconcentreerd zijn in de bovenste laag van de bodem. Een paar planten zoals epifytische orchideeën groeien op andere planten en gebruiken luchtwortels om atmosferisch water en stikstof te absorberen.

Xyleemweefsel: dit heeft holle buizen die water, voedingsstoffen en mineralen transporteren. Beweging vindt plaats in één richting van de wortels naar de stengel, bladeren en alle andere delen van de plant. "Xylem has rigid cell walls.", 3, [[Xyleem kan worden bewaard in het fossielenbestand, wat helpt bij het identificeren van uitgestorven plantensoorten.

Phloem-weefsel: dit transporteert de producten van fotosynthese door plantencellen. Bladeren hebben cellen met chloroplasten die de energie van de zon gebruiken om suikermoleculen met hoge energie te maken die worden gebruikt voor celmetabolisme of worden opgeslagen als zetmeel. Vasculaire planten vormen de basis van de energiepiramide. Suikermoleculen in water worden in beide richtingen getransporteerd om voedsel naar behoefte te verspreiden.

Bladeren: deze bevatten fotosynthetische pigmenten die de energie van de zon benutten. Brede bladeren hebben een breed oppervlak voor maximale blootstelling aan zonlicht. Dunne, smalle bladeren bedekt met een wasachtige nagelriem (een wasachtige buitenlaag) zijn voordeliger in droge gebieden waar waterverlies een probleem is tijdens de transpiratie. Sommige bladstructuren en stengels hebben stekels en doornen om dieren te waarschuwen.

Bladeren van een plant kunnen worden geclassificeerd als microphylls
of megaphylls
. Een dennennaald of grassprietje is bijvoorbeeld een enkele streng vaatweefsel, een microphyll genoemd. Megaphyllen zijn daarentegen bladeren met vertakte aderen of vasculariteit in het blad. Voorbeelden zijn loofbomen en bladbloeiende planten.
Soorten vaatplanten met voorbeelden

Vasculaire planten zijn gegroepeerd op basis van hoe ze zich voortplanten. Meer in het bijzonder worden de verschillende soorten vaatplanten geclassificeerd naargelang ze sporen of zaden produceren om nieuwe planten te maken. Vasculaire planten die zich voortplanten door zaad evolueerden zeer gespecialiseerd weefsel dat hen hielp zich over het land te verspreiden.

Sporenproducenten: vasculaire planten kunnen zich door sporen voortplanten, net zoals veel niet-vasculaire planten dat doen. Hun vasculariteit maakt ze echter zichtbaar verschillend van meer primitieve sporenproducerende planten die dat vaatweefsel missen. Voorbeelden van producenten van vasculaire sporen zijn varens, paardenstaarten en knotsmossen.

Zaadproducenten: vaatplanten die zich voortplanten door zaad worden verder onderverdeeld in de gymnospermen en angiospermen. Gymnospermen zoals pijnbomen, sparren, taxus en ceders produceren zogenaamde "naakte" zaden die niet zijn ingesloten in een eierstok. De meeste bloeiende, vruchtdragende planten en bomen zijn nu angiospermen.

Voorbeelden van producenten van vaatzaden zijn peulvruchten, vruchten, bloemen, struiken, fruitbomen en esdoorns.
Kenmerken van spore producenten

Producenten van vasculaire sporen zoals paardestaarten
reproduceren door verandering van generaties in hun levenscyclus. Tijdens het diploïde sporofytstadium vormen zich sporen aan de onderkant van de sporenproducerende plant. De sporofytplant geeft sporen vrij die gametophytes worden
als ze op een vochtig oppervlak landen.

Gametophytes zijn kleine voortplantingsplanten met mannelijke en vrouwelijke structuren die haploïde zaadcellen produceren die naar het haploïde ei zwemmen de vrouwelijke structuur van de plant. Bevruchting resulteert in een diploïd embryo
dat uitgroeit tot een nieuwe diploïde plant. Gametophytes groeien meestal dicht bij elkaar, waardoor kruisbestuiving mogelijk is.

Reproductieve celdeling vindt plaats door meiose
in een sporophyte, resulterend in haploïde sporen die half zoveel genetisch materiaal bevatten bij de ouderplant. De sporen delen door mitosis
en worden volwassen in gametophytes, kleine planten die haploïde eieren en sperma produceren door mitose
. Wanneer gameten zich verenigen, vormen ze diploïde zygoten die uitgroeien tot sporofyten via mitose
.

Bijvoorbeeld, de dominante levensfase van de tropische varen - die grote, mooie plant die gedijt in warme, natte plaatsen - is de diploïde sporofyt. Varens reproduceren door het vormen van eencellige haploïde sporen via meiose aan de onderkant van bladeren. De wind verspreidt de lichtgewicht sporen wijd.

Sporen delen door mitose en vormen afzonderlijke levende planten, gametophytes genaamd, die mannelijke en vrouwelijke gameten produceren die samengaan en kleine diploïde zygoten worden die door mitose kunnen uitgroeien tot massieve varens.
Kenmerken van vasculaire zaadproducenten

zaadproducerende vaatplanten, een categorie die 80 procent van alle planten op aarde omvat, produceren bloemen en zaden met een beschermende laag. Vele seksuele en aseksuele reproductieve strategieën zijn mogelijk. Bestuivers kunnen wind, insecten, vogels en vleermuizen zijn die stuifmeelkorrels overbrengen van de helmknop (de mannelijke structuur) van een bloem naar een stigma (de vrouwelijke structuur).

In bloeiende planten is de gametofytgeneratie een korte -leefd stadium dat plaatsvindt in de bloemen van de plant. Planten kunnen zelfbestuiven of kruisbestuiven met andere planten. Kruisbestuiving vergroot de variatie in de plantenpopulatie. Pollenkorrels bewegen door de pollenbuis naar de eierstok waar bevruchting plaatsvindt, en er ontwikkelt zich een zaad dat kan worden ingekapseld in een vrucht.

Orchideeën, madeliefjes en bonen zijn bijvoorbeeld de grootste families van angiospermen. De zaden van veel angiospermen groeien in een beschermende, voedende vrucht of pulp. Pompoenen zijn bijvoorbeeld eetbaar fruit met heerlijke pulp en zaden.
Voordelen van plantvasculariteit

Tracheophytes
(vaatplanten) zijn goed geschikt voor de terrestrische omgeving in tegenstelling tot hun voorouderlijke zee-neven en nichten die niet buiten water kon leven. Vasculaire plantenweefsels boden evolutionaire voordelen ten opzichte van niet-vasculaire landplanten.

Een vasculair systeem leidde tot een rijke soortendiversificatie
omdat vaatplanten zich konden aanpassen aan veranderende omgevingscondities. In feite zijn er ongeveer 352.000 soorten angiospermen van verschillende vormen en maten die de aarde bedekken.

Niet-vasculaire planten groeien meestal dicht bij de grond om toegang te krijgen tot voedingsstoffen. Door vasculariteit kunnen planten en bomen veel langer groeien omdat het vasculaire systeem een transportmechanisme biedt voor het actief verspreiden van voedsel, water en mineralen door het plantenlichaam. Vasculair weefsel en een wortelsysteem zorgen voor stabiliteit en een versterkte structuur die een ongeëvenaarde hoogte ondersteunt onder optimale groeiomstandigheden.

Cactussen hebben adaptieve vasculaire systemen om water efficiënt vast te houden en levende cellen van de plant te hydrateren. Enorme bomen in het regenwoud worden gestut door steunpilaren
aan de voet van hun stam die tot 15 voet kan groeien. Naast het bieden van structurele ondersteuning vergroten steunberen de oppervlakte voor het absorberen van voedingsstoffen.
Ecosysteem Voordelen van vasculariteit

Vasculaire planten spelen een cruciale rol bij het handhaven van het ecologische evenwicht. Het leven op aarde is afhankelijk van planten om voedsel en leefomgeving te bieden. Planten houden het leven in stand door als koolstofdioxide-putten te fungeren en zuurstof in het water en de lucht af te geven. Omgekeerd hebben ontbossing en verhoogde vervuiling invloed op het wereldwijde klimaat, wat leidt tot verlies van habitat en uitsterven van soorten.

Fossiele gegevens suggereren dat sequoia's - afstammend van naaldbomen - als soort hebben bestaan sinds dinosaurussen de aarde regeerden tijdens het Jura Periode. De New York Post
meldde in januari 2019 dat, om de effecten van broeikasgassen te verminderen, een milieugroep gevestigd in San Francisco redwood-boompjes plantte gekloond uit oude redwood-stompen die in Amerika werden gevonden en die tot 400 voet lang werden. Volgens het bericht
kunnen deze volwassen sequoia's meer dan 250 ton koolstofdioxide verwijderen.