science >> Wetenschap >  >> Biologie

Plant: definitie, evolutie, taxonomie

Planten zijn enkele van de oudste levensvormen op aarde. Of het nu kamerplanten zijn, planten in uw eigen tuin, inheemse planten in uw omgeving of tropische planten, ze gebruiken het pigment chlorofyl
om de energie van de zon op te vangen om voedsel te maken.

Van de zes koninkrijken die alle organismen in taxonomie classificeren, planten zijn, zoals je zou verwachten, in het Kingdom Plantae. Planten zijn een van de belangrijkste producenten van zuurstof in de atmosfeer.
Definitie van planten

Planten zijn meercellige, eukaryotische organismen die uit embryo's groeien. Planten gebruiken het groene pigment chlorofyl om zonlicht vast te leggen. Op hun beurt gebruiken planten de energie van de zon om suikers, zetmeel en andere koolhydraten als voedsel te maken.

Ze gebruiken deze energie ook voor andere metabolische doeleinden. Planten worden beschouwd als fotoautotroof
, omdat ze hun eigen voedsel kunnen maken.

Een onderscheidend kenmerk van planten is dat ze niet kunnen bewegen zoals dieren en bacteriën. Vanwege hun onvermogen om uit hun huidige locatie te komen, kunnen planten niet verplaatsen in moeilijke omstandigheden.

Dit is de reden waarom plantenverzorging moeilijk is en afhankelijk is van mensen om de hoeveelheid licht te krijgen (volle zon, medium licht, enz. ), waterstanden en andere omgevingscondities die goed zijn voor de planten om te gedijen. Hun sedentaire aard maakt het noodzakelijk voor planten om aanpassingen te maken om te gaan met hun omringende omgevingen.

Planten hebben een rigide grens aan hun cellen, een celwand genoemd. In de cel bevindt zich een grote centrale vacuole
en plasmodesmata
. De plasmodesmata zijn kleine gaatjes waardoor water en voedingsstoffen de cel kunnen centreren door diffusie.

Andere plantencelkenmerken omvatten een kern, mitochondriën en andere organellen. De celwand is gemaakt van cellulose, die beide relatief stijf is en toch enige flexibiliteit heeft.

Planten bestaan over de hele wereld, behalve de diepe delen van de oceaan, extreem droge woestijnen en delen van het Noordpoolgebied. >

Planten van de wereld zijn zaadloze niet-vasculaire planten, zaadloze vaatplanten en planten met zaden.
Taxonomie /classificatie van planten

Planten zijn levende wezens en zijn lid van het Koninkrijk Plantae. Ze worden geclassificeerd op basis van of ze vloeistoffen in niet-vasculaire of vasculaire planten circuleren.

Vasculaire planten
bevatten een bloedsomloop, met behulp van een structuur genaamd xyleem
om voedingsstoffen te vervoeren en water door de plant. In niet-vasculaire planten
bestaat dit type structuur niet. Dit is de reden waarom niet-vasculaire planten gemakkelijk toegankelijke bronnen van vocht nodig hebben om te overleven.

Planten planten zich ook anders voort dan andere organismen, met behulp van afwisseling van generaties
. Diploïde planten of sporophytes
beginnen hun ontwikkeling in de haploïde plant of gametophyte
fase. De grootte van deze verschillende vormen is een van de kenmerken die helpt bij het onderscheiden van niet-vasculaire en vasculaire planten.
Niet-vasculaire planten

Niet-vasculaire planten of bryophytes
omvatten mossen, levermossen en hoornwormen. Niet-vasculaire planten hebben geen bloemen of zaden; in plaats daarvan reproduceren ze via sporen. In de bryophytes is het sporofytendeel van de plant klein en is de gametophyte het dominante deel van de plant.

Niet-vasculaire planten hebben de neiging laag te groeien en bezitten geen echte wortelsystemen. Niet-vasculaire planten groeien langs de grond en bedekken rotsen en ander substraat.

Landplanten hebben verschillende aanpassingen ontwikkeld voor de prevalentie of het gebrek aan water in hun omgeving. In het geval van niet-vasculaire planten kan de neiging om uit te drogen beschermend zijn. Dit wordt uitdrogingstolerantie genoemd. Mossen en levermossen kunnen in korte tijd uitdrogen.
Vasculaire planten

In tegenstelling tot niet-vasculaire planten bevatten vasculaire planten xyleem
en phloem
, structuren die worden gebruikt om vloeistoffen en voedingsstoffen door het hele lichaam van een plant te transporteren. Vasculaire planten worden ook tracheophytes genoemd.

Vasculaire planten produceren ook zaden en bloemen, hoewel sommige van hen ook sporen produceren. De pteridophytes
hebben sporophytes die onafhankelijke planten worden.

Spermatophytes
zijn de zaadplanten. Ze vormen de meerderheid van de planten. Deze worden gekenmerkt door kleine gametofytvormen.

Vasculaire planten hebben hun eigen methoden voor het opslaan van water en het omgaan met waterverlies. Succulente planten hebben bijvoorbeeld weefsels die opzwellen en water opslaan in droge omgevingen. Voorbeelden van vetplanten zijn cactussen en agaveplanten.

Vasculaire planten hebben ook aangepaste chemicaliën en structuren zoals stekels om andere organismen ervan te weerhouden ze te eten.

Vasculaire planten kunnen verder worden gecategoriseerd volgens zaadprevalentie. Vasculaire zaadloze planten omvatten varens en paardenstaarten. Zaadloze planten geven de voorkeur aan vochtige locaties en planten zich voort via sporen, vergelijkbaar met niet-vasculaire planten.

Vasculaire planten met zaden worden onderverdeeld in coniferen (gymnospermen) en bloeiende of vruchtdragende planten. Coniferen bezitten naakte zaden in kegels en produceren geen fruit of bloemen. Coniferen zijn dennen, sparren, ceders en ginkgo.

Zaadplanten met bloemen of vruchten die hun zaden bedekken worden angiospermen genoemd. Tegenwoordig domineren angiospermen de plantenwereld.

Voorbeelden van vaatplanten zijn grassen, bomen, varens en alle planten met bloemen.
Evolutie van planten op aarde

planten evolueerden in de loop van de tijd meer geavanceerde fysieke kenmerken, reproductiemethoden, zaden en bloemen. Degenen die de evolutie van planten bestuderen, worden paleobotanisten genoemd.

Groene algen stimuleerden de evolutie van planten. Groene algenorganismen hebben geen wasachtige nagelriemen of celwanden zoals meer geavanceerde planten.

Charophytes
, bekend onder de algemene naam groene algen, verschilde ook van meer geavanceerde planten door verschillende mechanismen voor celverdeling. Ze leefden ook hoofdzakelijk in water. Diffusie diende de algen goed voor de afgifte van voedingsstoffen. (Die algen die eencellig zijn, worden niet als planten beschouwd.)
Verhuizen van water naar land

Er wordt gedacht dat de verplaatsing van water naar land manieren vereiste om met uitdroging om te gaan. Dit betekende in staat zijn om sporen in de lucht te verspreiden, manieren te vinden om rechtop te blijven en gehecht aan substraten, en methoden te creëren om zonlicht vast te leggen om voedsel te maken. Toegang tot meer zonlicht hebben door op land te zijn, bleek voordelig te zijn.

Een ander probleem waarmee planten te kampen hadden, was een gebrek aan drijfvermogen eenmaal buiten het water. Dit vereiste stengels en andere structuren om de plant op te tillen. Beschermende aanpassingen om te gaan met ultraviolette straling moesten ook worden ontwikkeld.
Wijziging van generaties

De belangrijkste aanpassingen van landplanten, of embryophytes
, omvatten de wijziging van generaties, de sporangium ( voor sporenvorming), het antheridium (haploïde celproducent) en apicaal meristeem voor scheuten en wortels. De verandering van generaties houdt in dat de planten zowel haploïde als diploïde stadia in hun levenscyclus hebben.

Zaadloze planten gebruiken het mannelijke antheridium om sperma vrij te geven. Die zwemmen naar de vrouwelijke archegonia om het ei te bevruchten. In zaadplanten neemt stuifmeel de rol van reproductie aan.

Niet-vasculaire planten hebben sporofytstadia verminderd. In vaatplanten heerst echter het gametofytstadium.
Aanpassingen voor planten aan land

Er ontstonden ook andere aanpassingen. Zaadplanten hebben bijvoorbeeld niet zoveel water nodig als de meer primitieve zaadloze planten. Het apicale meristeem bevat een tip die gastheer is voor snel delende cellen om de lengte te vergroten. Dit betekent dat de scheuten beter meer zonlicht kunnen bereiken en de wortels beter toegang kunnen krijgen tot voedingsstoffen en water in de grond.

Nog een aanpassing, de wasachtige nagelriem op plantenbladeren, hielp verlies van water te voorkomen. Huidmondjes, of poriën, ontwikkeld om gassen en water in en uit de plant te laten komen.
Eras of Plant Evolution

Het Paleozoïcum luidde de opkomst van planten in. Dit tijdperk is afgebakend in de Cambrium-, Ordovicische, Silurische, Devoonse, Carboon- en Permiaanse periode van geologische tijd.

Landplanten bestaan sinds de Ordovicische periode, bijna 500 miljoen jaar geleden. Het fossielenbestand onthult de nagelriemen, sporen en cellen van die eerste landplanten. Moderne planten kwamen rond de late Siluriaanse periode aan.

Levermossen zouden het vroegste voorbeeld van landplanten zijn geweest. Dit is deels te wijten aan het feit dat ze de enige landplant zijn zonder huidmondjes.

Planten ontwikkelden embryobescherming voorafgaand aan vasculaire structuur. De grote verschuiving van planten naar vasculair werd al snel gevolgd door de ontwikkeling van zaden en bloemen.

De Devoonperiode (ongeveer 410 miljoen jaar geleden) luidde de enorme reeks vasculaire planten in die meer op het moderne landschap lijkt. Veel vroege bryophytes bleven bestaan op natte wadden.
Veranderende plantrelaties en structuren

Op het land hebben planten betere toegang tot koolstofdioxide gekregen. De toegenomen vegetatie van het Devoon leidde tot meer atmosferische zuurstof. Dit hielp de uiteindelijke opkomst van dieren in het landschap, die zuurstof nodig hadden om te ademen.

Sommige planten gingen symbiotische relaties aan met schimmels. Dit hielp de wortels van de planten.

Tijdens de Siluurperiode was er in planten een verschuiving naar stengels en takken opgetreden. Hierdoor konden planten groter worden en meer licht bereiken. Op zijn beurt hadden langere stengels stijvere structuren nodig totdat de stammen zich uiteindelijk ontwikkelden.

Een vroege vasculaire plant uit zijn periode was Cooksonia
. Deze plant had geen bladeren, maar droeg wel sporenzakjes aan de uiteinden van stengels.

Deze periode heeft aanzienlijk bewijs opgeleverd van ontwikkelingen uit zijn fossielenbestand. Enkele andere vroege vasculaire planten omvatten Zosterophyllophyta
(voorgangers van clubmos) en Rhyniophyta
(voorgangers van Trimerophytophyta
en andere bladplanten).

Waarschijnlijk wel geen echte wortels en bladeren hebben en meer op mossen lijken. Hoewel de meeste laaggroeiende planten waren, groeiden trimerophytes soms tot een meter.
De Carboonperiode

Varens, paardenstaarten, zaadplanten en bomen begonnen voorrang te krijgen tijdens de Carboonperiode, ongeveer 300 miljoen jaar geleden. Paardenstaarten ( Calamites
) bereikten zelfs enkele meters hoog.

Delta's en tropische moerassen van het Carboon fungeerden als gastheer voor nieuwe planten en bossen. Deze moerasbossen raakten in verval en vormden zich uiteindelijk in de banen van kolenlagen over de hele wereld.

De vroegste zaadplanten, of gymnospermen, ontwikkelden zich ook tijdens het Carboon. Coniferen, boomvarens ( Psaronius
) en zaadvarens ( Neuropteris
) groeiden in de steenkoolbossen van dit tijdperk. Grote insecten en amfibieën bloeiden in deze nieuwe bossen.

Zodra dieren op het land aankwamen, hadden planten roofdieren. Verdere aanpassingen door planten ontwikkeld voor zelfbescherming. Planten ontwikkelden complexe organische moleculen waardoor ze slecht voor dieren smaken; sommige maakten de planten zelfs giftig. Andere planten evolueerden daarentegen samen met dieren die hen hielpen hun vruchten en zaden te bestuiven of verspreiden.
De eerste bloeiende planten

De vroege Krijtperiode (ongeveer 130 miljoen jaar geleden) zag de opkomst van naaldbomen , cycaden en soortgelijke planten, boomvarens en kleine varens. Het Krijt en het Jura waren getuige van de overheersing van dergelijke gymnospermen. De eerste angiospermen, of bloeiende planten, ontstonden tijdens het Krijt. Een voorbeeld is dat van Silvianthemum suecicum
(een oud type steenbreek).

Toen bloeiende planten zich eenmaal vasthielden in het prehistorische landschap, werden ze al snel de meest succesvolle planten. Ze diversifiëren zich snel van de tropische gebieden en verspreiden zich over de hele wereld door het Paleogene, een periode die de vroege Tertiaire periode omvat (ongeveer 50 miljoen jaar geleden). Tegenwoordig zijn 250.000 van de 300.000 plantensoorten angiospermen.

Tijdens het Paleogeen zijn er veel nieuwe soorten ontstaan, zoals mangroven, magnolia en Hibbertia
. Tegen die tijd was het aantal vogels en zoogdieren aanzienlijk gegroeid. Op dit punt leken de planten van de wereld sterk op die van de moderne tijd.

De gnetophytes waren de laatste grote gymnospermen die arriveerden. Tijdens het Neogene, of het laatste deel van de Tertiaire periode, verscheen gras. Uiteindelijk veranderden beboste gebieden met het klimaat, en gebieden van savanne begonnen te verschijnen.