Archaeplastida - Polski Serwis Naukowy

Rośliny (Archaeplastida Adl i in. 2005, dawne nazwy naukowe: Vegetabilia, Plantae, Phytobionta, Plastida, Primoplantae) – eukariotyczne i samożywne organizmy, wykorzystujące energię promieniowania słonecznego za sprawą barwników asymilacyjnych (zdarzają się wśród roślin także organizmy cudzożywne – pasożytnicze, w tym też myko-heterotroficzne, ale mają one charakter wtórny).

Sinice, cyjanofity, cyjanobakterie, cyjanoprokariota (Cyanobacteria) – gromada organizmów samożywnych, dawniej uznawanych za rośliny, według nowszej taksonomii zaliczanych do Procaryota (prokarioty, królestwo bakterii). Nazwa tradycyjna Cyanophyta (końcówka -phyta – roślina), stosowana w taksonomii wcześniejszej, kładzie nacisk na te właściwości, które upodabniają sinice do organizmów roślinnych – zdolność do tlenowej fotosyntezy oraz obecność chlorofilu. To podobieństwo jest o tyle naturalne, że chloroplasty roślin powstały w wyniku endosymbiozy z sinicami – są po prostu uwstecznionymi sinicami.
Drzewo filogenetyczne lub drzewo rodowe – , podobnie jak pokrewieństwo w rodzie ludzkim obrazuje drzewo genealogiczne. Jest to rodzaj dendrogramu, w którym podstawa (pień) drzewa filogenetycznego symbolizuje wspólnego przodka taksonów znajdujących się wyżej (czyli bardziej współczesnych i wyżej stojących ewolucyjnie), konary odpowiadają taksonom potomnym; długość gałęzi a czasem również kąt pomiędzy nimi, określają tempo zachodzących przemian ewolucyjnych. Zazwyczaj na takim schemacie uwzględnia się także taksony wymarłe. Są one oznaczone krzyżykiem.

Rośliny zbudowane są z komórek, tworzących u roślin wyżej uorganizowanych tkanki i organy. Umożliwiają one im oddychanie, odżywianie, wzrost i rozwój. Proces fotosyntezy prowadzą dzięki chloroplastom zawierającym chlorofil a i pochodzącym z endosymbiozy sinic. Produktem zapasowym jest skrobia. Posiadają sztywną, zwykle celulozową ścianę komórkową. Rośliny cechują się także zdolnością do nieprzerwanego wzrostu za sprawą tkanek twórczych mających stałą zdolność do podziału komórek. Zazwyczaj są trwale przytwierdzone do podłoża.

Rośliny jare – uprawne rośliny jednoroczne, których cały cykl rozwojowy zachodzi w jednym okresie wegetacyjnym. Do kwitnienia nie potrzebują okresu niskich temperatur (jarowizacji).
Sporofit – diploidalne stadium w przemianie pokoleń roślin i glonów. W stadium sporofitu zachodzi proces mejozy, w wyniku której powstają zarodniki (mikrospory).

Ewolucja spowodowała ogromne zróżnicowanie form ich budowy oraz przystosowanie do różnorodnych warunków środowiskowych panujących na Ziemi.

Pozycja roślin w świecie żywym

Położenie roślin (Archaeplastida) na drzewie filogenetycznym organizmów żywych.

Początkowo termin roślina odnosił się w nauce do organizmów jedno- i wielokomórkowych o komórkach osłoniętych ścianami komórkowymi lub zdolnych do samożywności. Do roślin zaliczano wszystkie organizmy nie będące zwierzętami. Takie postrzeganie roślin i podział świata żywego na Ziemi zapoczątkował już Arystoteles, utrwalił w czasach nowożytnych Karol Linneusz dzieląc organizmy między dwa królestwa: Vegetabilia (później zwane Plantae) oraz Animalia. Podział ten utrzymywał się do początków XX wieku, a pozostałością szerokiego pojmowania świata roślin jest zakres zainteresowań tradycyjnie rozumianej botaniki, której przedmiotem badań były nie tylko rośliny naczyniowe, mszaki, glony, ale także bakterie i grzyby.

Włókno – podstawowa jednostka struktury wielu materiałów, która charakteryzuje się znaczną długością i niewielkim przekrojem. Zwykle przyjmuje się, że włóknem jest struktura, której długość jest minimum 100 razy większa od jej przekroju. Włókna występują zarówno w materiałach naturalnych jak i produkowanych przez człowieka. Niektóre materiały są wykonane prawie wyłącznie z włókien, podczas gdy w innych włókna stanowią tylko jeden z elementów wzmacniających ich strukturę.
Rosa – osad atmosferyczny w postaci kropel wody powstających na powierzchni skał, roślin i innych przedmiotów w wyniku skraplania się pary wodnej zawartej w powietrzu.

W XX wieku ze świata roślin wyłączono w osobne królestwa bakterie (z sinicami) i grzyby, z czasem także znaczną część glonów. W rozpowszechnionych w drugiej połowie XX wieku podziałach świata żywego, rośliny stanowiły jedno z 6 królestw obejmujących w sumie wszystkie organizmy jądrowe i bezjądrowe (podziały Roberta Whittakera i Lynn Margulis z 1978 r. oraz Thomasa Cavaliera-Smitha z 1983 i 1998 r.).

Diploid (z gr. διπλος – podwójny) – komórka zawierająca po dwa chromosomy danego typu. Ta sama informacja jest przechowywana w dwóch miejscach, co ma znaczenie na przykład przy mutacjach.
Roślina jednoroczna, terofit (gr. theros = lato, phyton = roślina) - roślina przechodząca cały cykl rozwojowy (od wykiełkowania z nasienia do wydania własnych nasion) w ciągu jednego okresu wegetacyjnego, później ginąca. Obumierają zarówno nadziemne pędy, jak i części podziemne. Niesprzyjającą wegetacji porę roku przetrwają tylko nasiona. Rośliny jednoroczne należą do roślin monokarpicznych. Są roślinami zielnymi - mają zielne, niezdrewniałe pędy.

W 2005 r. Adl, Simpson i 25 innych taksonomów wydzielili w obrębie jądrowców 6 głównych kladów (określanych mianem supergrup), z których jedna obejmuje rośliny i nazwana została Archaeplastida. Ze względu na pochodzenie od wspólnego przodka do kladu tego zaliczone zostały glaukocystofity, krasnorosty i zielenice (w tym rośliny telomowe).

Wątrobowce (Marchantiophyta ) – gromada roślin, dawniej sytuowana jako klasa w gromadzie mszaków. Należą tu drobne rośliny, u których pokoleniem dominującym jest gametofit posiadający pojedynczy (haploidalny) zestaw chromosomów. Do gromady tej zalicza się ok. 8.000 gatunków.
Nazwy pospolite, imiona pospolite, apelatywy (łac. appellativa) - nazwy mogące się odnosić do dowolnego egzemplarza desygnatów danej klasy przedmiotów, w odróżnieniu od nazw własnych, odnoszących się do jednostek.

Charakterystyka

Do roślin zaliczane są organizmy, u których istotnemu zróżnicowaniu w wyniku ewolucji uległy organizacja ciała, biologia rozwoju i w końcu relacje ze środowiskiem. Zmiany te można prześledzić analizując organizację, funkcjonowanie i ekologię kolejnych grup systematycznych stanowiących współczesne linie rozwojowe wywodzące się z kolejnych etapów ewolucji roślin, w pewnym stopniu podobnym analizom poddawać można także rośliny kopalne.

Rośliny przyprawowe - rośliny zawierające silne substancje aromatyczne, dzięki którym mogą być stosowane jako przyprawy. Zalicza się je do ziół i roślin uprawnych.
Rośliny lecznicze - najczęściej rośliny lądowe, zawierające substancje czynne, stosowane w medycynie i ziołolecznictwie. Z niektórych części tych roślin wyrabia się leki (np. z korzeni, łodyg, liści, kwiatów). Na świecie poznano ok. 2 500 gatunków roślin leczniczych, u nas rośnie ich ok. 400, w praktyce stosowane jest ok. 200. Zdecydowana większość z nich to rośliny naczyniowe, nieliczne należą do paprotników, porostów i glonów. Niektóre z gatunków ziół stosowane dawniej w ludowej medycynie, obecnie nie są już używane.

Najstarsze organizmy roślinne (prawdopodobnie w postaci mało zmienionej reprezentowane współcześnie przez glaukocystofity) to organizmy jednokomórkowe, rzadziej tworzące kolonie (cenobia). U kolejnych grup (krasnorosty, zielenice) obserwuje się coraz większe różnicowanie budowy organizmów, przechodzących od form jednokomórkowych i kolonijnych do plechowatych, osiągających w końcu duży stopień zróżnicowania. Największemu zróżnicowaniu uległy linie rozwojowe zielenic, które ewoluowały w rośliny telomowe zwane też organowcami. Miejsce na pograniczu plechowców i organowców zajmują mszaki, których najbardziej prymitywne grupy (glewiki i część wątrobowców) reprezentowane są przez organizmy plechowate. Mchy reprezentują już rośliny pędowe, ale pozbawione korzeni i o słabym zróżnicowaniu anatomicznym i morfologicznym. Kolejne linie rozwojowe określane są mianem roślin naczyniowych, ponieważ posiadają już wyraźnie zróżnicowane tkanki (w tym typową wyłącznie dla nich tkankę drzewną z cewkami i naczyniami) oraz ulistniony pęd wraz z korzeniami.

Podział komórki - proces zachodzący u wszystkich żywych organizmów, w którym komórka macierzysta dzieli się na dwie lub więcej komórek potomnych. Najpierw następuje podział jądra komórkowego poprzez mitozę, mejozę lub amitozę. Po podziale jądra dzieli się cytoplazma - cytokineza. Podział komórkowy jest jedną z faz cyklu komórkowego.
Unia Europejska (oficjalny skrót w Polsce: UE) – powstały . W określeniu europejskości Unii naczelną rolę odgrywają czynniki historyczne i kulturowe oraz wspólna tożsamość i identyfikacja z wartościami demokratycznymi.

Komórka roślinna

Osobny artykuł: Komórka roślinna.

Komórki są podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną organizmów roślin. Komórki roślin różnią się od komórek innych jądrowców kilkoma istotnymi cechami:

Komórki roślin otoczone są ścianą komórkową powstającą na zewnątrz błony komórkowej z celulozy, hemicelulozy, pektyn i zwykle ligniny (ściany komórkowe grzybów zbudowane są z chityny, a bakterii z peptydoglikanu).

Wewnątrz komórek znajduje się duża wakuola otoczona tonoplastem, odpowiedzialna za utrzymanie odpowiedniego turgoru i pełniąca funkcje magazynujące.

Komórki połączone są między sobą za pomocą plasmodesm przechodzących przez szczeliny (jamki) w ścianie komórkowej.

Wewnątrz komórek znajdują się plastydy, w szczególności charakterystyczne chloroplasty pełniące kluczową funkcję w procesie fotosyntezy. Inne plastydy to m.in. chromoplasty magazynujące barwniki i nadające specyficzne barwy kwiatom, owocom i innym organom oraz leukoplasty magazynujące substancje zapasowe. Plastydy zawierają własny genom stanowiący wraz z podwójną błoną świadectwo pochodzenia od endosymbiotycznych prokariotów.

Podczas podziału komórki w trakcie cytokinezy powstaje fragmoplast.

Anatomia roślin

Osobny artykuł: Anatomia roślin.

Rośliny osiągają trzy stopnie organizacji ciała. Najprostszy reprezentują organizmy jednokomórkowe. Rośliny o budowie plechowatej tworzone są przez wielokomórkowe plechy, w obrębie których komórki mogą być w różnym stopniu zróżnicowane na pełniące funkcje wzrostowe, asymilujące, magazynujące i służące do rozmnażania. U roślin wyższych, do których zazwyczaj odnosi się termin "anatomia roślin", komórki zróżnicowane są na tkanki roślinne i organy.

Pokarm – pożywka dostarczająca substancji chemicznych ważnych dla zachowania zdrowia i rozwoju organizmu. Są to tzw. składniki odżywcze spełniające wiele funkcji w organizmie:
Forma (łac. forma) – najniższa kategoria systematyczna, niższa od odmiany. Do formy zaliczane są osobniki sporadycznie występujące w populacjach danego gatunku, wyróżniające się od innych osobników jedną lub kilkoma cechami. Występowanie form warunkowane jest z reguły niewielkimi modyfikacjami genetycznymi.

Cechą strukturalną charakterystyczną dla roślin jest obecność tkanek twórczych (merystemów pierwotnych powstających z zarodkowej tkanki twórczej oraz wtórnych – kambium, fellogenu i kalusa), a także uśpionych komórek o charakterze twórczym (merystemoidy). Także przynajmniej część komórek somatycznych roślin cechuje się zdolnością do powtarzania ontogenezy lub przynajmniej pewnych jej etapów. Tkanki twórcze powstające z tkanek embrionalnych określa się mianem pierwotnych, a o utworzonych z nich tkankach lub organach mówi się, że mają budowę pierwotną. Z kolei o budowie tkanek i organów powstałych z merystemów wtórnych mówi się się, że mają budowę wtórną.

Kategoria systematyczna, kategoria taksonomiczna, ranga taksonomiczna – w systematyce organizmów, pozycja (ranga) taksonu w hierarchicznym systemie klasyfikacji biologicznej (układzie systematycznym) obejmująca dany takson oraz wszystkie zaliczane do niego taksony niższego poziomu.
Kultywar (łac. cultus = uprawny, varietas = odmiana) – wyraźnie odrębna, jednorodna i trwała odmiana uprawna (hodowlana) rośliny wyróżniająca się walorami użytkowymi lub estetycznymi (określoną cechą lub kombinacją cech), uzyskana w wyniku zabiegów hodowlanych (selekcji, krzyżowania, poliploidyzacji, działania mutagenów), ewentualnie odnaleziona w naturze lub uprawie.

Morfologia roślin

Osobny artykuł: Morfologia roślin.

Ekologia roślin

Pierwsze rośliny niewątpliwie były organizmami wodnymi. Ścisły związek ze środowiskiem wodnym mają też wszystkie najstarsze linie rozwojowe roślin. Przy czym glaukofity i zielenice preferują wody słodkie, krasnorosty spotykane są głównie w morzach. W wielu biocenozach wodnych zielenice i krasnorosty odgrywają istotną rolę. Zielenice wchodzą zarówno w skład planktonu, jak i bentosu, krasnorosty są składnikiem bentosu. Wyraźny ślad związków ze środowiskiem wodnym obecny jest też w rozwoju najstarszych roślin lądowych, u których zapłodnienie możliwe jest tylko w środowisku wodnym (plemniki mszaków wymagają choćby niewielkiej ilości wody pochodzącej z rosy lub opadów by dostać się do rodni). Zróżnicowanie organizmów roślin lądowych umożliwiło im kolonizację wszelkich niemal biotopów (rośliny zasiedlające skrajne siedliska określane są mianem pionierskich), co ciekawe nie tylko lądowych, ale także i ponownie wodnych (wiele rodzin roślin zasiedliło podobnie jak ich odlegli przodkowie wody, głównie słodkie).

Lek – każda substancja, niezależnie od pochodzenia (naturalnego lub syntetycznego), wprowadzana do organizmu w celu osiągnięcia pożądanego efektu terapeutycznego, lub w celu zapobiegania chorobie, podawana w ściśle określonej dawce. Lekiem jest substancja modyfikująca procesy fizjologiczne w taki sposób, że hamuje przyczyny lub objawy choroby, lub zapobiega jej rozwojowi. Określenie lek stosuje się też w stosunku do substancji stosowanych w celach diagnostycznych (np. metoklopramid w diagnostyce hiperprolaktynemii) oraz środków modyfikujących nie zmienione chorobowo funkcje organizmu (np. środki antykoncepcyjne).
Lynn Margulis (ur. 5 marca 1938 w Chicago, zm. 22 listopada 2011 w Amherst) - biolog amerykańska. Opracowała teorię mówiącą, że mitochondria i chroloplasty w komórkach to pozostałości po żyjących niegdyś w symbiozie bakteriach.

Charakterystyka znaczenia ekologicznego roślin podana jest w dalszej części artykułu.

Rozwój roślin

Charakterystycznym zjawiskiem w rozwoju roślin jest przemiana pokoleń, polegająca na przemianie faz jądrowych, czyli regularnym cyklicznym następowaniu po sobie faz rozwojowych o haploidalnej (między mejozą i zapłodnieniem) i diploidalnej liczbie chromosomów (między zapłodnieniem i mejozą). W trakcie przemiany pokoleń roślin lądowych obserwuje się naprzemienne występowanie fazy haploidalnej gametofitu i diploidalnej sporofitu, przy czym u roślin niższych (mszaki) stadium dominującym jest samożywny gametofit, natomiast u roślin naczyniowych stadium dominującym (długością trwania i wielkością) jest samożywny sporofit.

Materiały zapasowe roślin, substancje zapasowe – związki chemiczne gromadzone przez roślinę i zużywane na niektórych etapach rozwoju, np. w czasie formowania nasion lub w okresach niekorzystnych dla rośliny. Związki organiczne wytworzone w procesie fotosyntezy tylko w pewnym stopniu są zużywane podczas procesów metabolicznych, część z nich jest odkładana i wykorzystywana w odpowiednim momencie. W niektórych przypadkach duże ilości substancji zapasowych mogą być magazynowane w organach spichrzowych rośliny.
Supergrupa – umowna kategoria systematyczna, wydzielona w pierwszych latach wieku dla określenia najważniejszych linii rozwojowych eukariontów (Eucaryota). Tradycyjnie wśród eukariontów wydzielano 4 królestwa: protisty (Protista), rośliny (Plantae), grzyby (Fungi) i zwierzęta (Zoa). Protisty były traktowane różnorako – część z nich zaliczano czasem do pozostałych trzech królestw. Czasem protisty dzielono na trzy oddzielne grupy: pierwotniaki (Protozoa), protisty roślinopodobne i protisty grzybopodobne. Wszystkie te klasyfikacje nie uwzględniały jednak w sposób trafny (w świetle obecnej wiedzy) powiązań filogenetycznych w obrębie organizmów. Od kilku lat funkcjonuje podział organizmów na sześć supergrup[1][2]:

Ze względu na cykliczność faz rozwojowych wyróżnia się rośliny monokarpiczne i rośliny polikarpiczne. U tych pierwszych wyróżnia się następujące fazy:

Kiełkowanie.
Wzrost wegetatywny (różnicowanie i wzrost łodyg i liści).
Formowanie się pąków kwiatowych.
Kwitnienie.
Przekwitanie z jednoczesnym rozwojem owoców.
Rozsiewanie nasion i obumieranie rośliny.

U roślin polikarpicznych fazy rozwojowe związane ze wzrostem i wytwarzaniem nasion powtarzają się wielokrotnie.

Zoologia (od gr. zoon = zwierzę, i logos = słowo, myśl, rozumowanie) – nauka o zwierzętach, czyli wszystkich żywych organizmach zdolnych do przemieszczania i odżywiania się (z wyjątkiem mikroorganizmów), a także ich zachowaniach i budowie.
Chromoplasty – barwne plastydy, nieaktywne w procesie fotosyntezy. Zawierają one barwniki karotenoidowe – żółty ksantofil i czerwony karoten. Nadają barwę kwiatom, owocom, a czasem również korzeniom (np. marchwi). Chromoplasty mogą powstawać z proplastydów, chloroplastów i leukoplastów. Powstawanie chromoplastów z chloroplastów jest zjawiskiem leżącym u podłoża tzw. dojrzewania owoców (np. pomidorów czy jabłek).

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)