Obecný popis rostliny

Život na naší planetě udivuje obrovskou rozmanitostí forem: živé předměty mohou dosahovat délky až 100 metrů nebo být mikroskopické, žijí v organismech, vodě, půdě a vzduchu. Celkový počet druhů na planetě je asi 7- 10 milionů! Jak vypadá systém organického světa? Přečtěte si o tom více.

Základy taxonomie

Jaké vlastnosti by měl mít pohodlný systém živého světa?

Dobrá klasifikace je taková, která odráží příbuznost organismů a nezatěžuje vás složitými souvislostmi. V takovém systému je vhodné zaznamenat vznik nových druhů, lze jej použít k určení společných charakteristik pro různé skupiny organismů.

Níže je uvedena taxonomie odrážející související vztahy organismů. Vypadá jako bujný strom. Čím blíže jsou si větve, tím jsou bližší příbuzní. Například obojživelníci mají mnohem blíže k rybám než plazi – budou mít více společných strukturních znaků.

Aby nedošlo k záměně pojmů:

Fylogeneze – historický vývoj druhů.

Taxon – systematická kategorie, která spojuje skupinu organismů na základě společných vlastností. V matematice existuje podobný koncept – „množina“.

Jak rozlišit taxony? Můžeme říci, že améba patří do podříše Protozoa, protože její tělo se skládá z jedné buňky. V tomto příkladu bude taxon (nebo soubor) „podříše prvoků“, organismus bude améba a znakem bude jednobuněčnost.

Všechny existující organismy patří do dvou hlavních systematických kategorií – říší:

Pouze viry patří k nebuněčným formám života, protože před vstupem do prostředí organismu nevykazují žádné vlastnosti živých věcí (dědičnost, variabilita atd.).

Buněčné impérium se skládá ze dvou superříší:

Prokaryota zahrnují pouze bakterie; eukaryota zahrnují rostliny, zvířata a houby.

Prokaryota – prenukleární organismy, jejichž buňky postrádají membránové organely.

Prokaryota se vyznačují přítomností nukleoidu, ribozomů velikosti 70S. Více o prokaryotech a jejich vlastnostech si můžete přečíst v článku “Království bakterií”.

Eukaryoty – jaderné organismy, které se vyznačují přítomností membránových organel, vytvořeného jádra a ribozomů o velikosti 80S ve svých buňkách.

Předpona “ee-“ znamená „skutečný“. Eukaryota jsou tedy skutečné jaderné organismy, eumatozoa – skutečná zvířata.

Všechny eukaryotické organismy patří do tří království: Rostliny, zvířata a houby. Kromě toho mají zástupci každého království určité charakteristiky – kritéria, podle kterých je lze přiřadit konkrétně k této systematické kategorii.

Postavení rostlin v systému organického světa

rostliny – autotrofní eukaryotické organismy, které mají schopnost fotosyntézy a mají v buňkách plastidy, vakuoly s buněčnou mízou a celulózovou buněčnou stěnu.

Botanika je studium rostlin. Moderní botanika je věda, která studuje stavbu, životní aktivitu, distribuci rostlin a jejich interakci s prostředím.

Pojďme se blíže podívat na zástupce tohoto úžasného království. A začneme strukturou rostlinné buňky.

Vlastnosti rostlinné buňky

Rostliny jsou eukaryota. Stejně jako živočišné buňky mají i rostlinné buňky jádro a cytoplazmu, které jsou obklopeny buněčnou membránou a buněčnou stěnou. Cytoplazma zase obsahuje specifické struktury – organely, které plní specifické funkce.

Čím se bude odlišovat rostlinná buňka od živočišné?

Buněčná stěna rostlin je tvořena celulózou. Díky tomu je velmi hustý a je schopen přenášet pouze nízkomolekulární látky. Mezi látky s nízkou molekulovou hmotností patří lehké, malé molekuly, jako je voda (H₂O), kyslík (O₂), oxid uhličitý (CO₂).

Rostlinná buňka obsahuje unikátní organely – plastidy. Mají 2 membrány.

Existují tři typy plastidů:

• Chloroplasty – zelené plastidy. Provádějí proces fotosyntézy a obsahují chlorofyl.

Chcete-li si zapamatovat strukturu chloroplastu, můžete použít zajímavou asociaci:

• Chromoplasty – červené nebo oranžové plastidy. Dodávají barvu květům a plodům.

• Leukoplasty – bezbarvé plastidy, které hromadí škrob.

Různé plastidy se mohou při změně intenzity světla vzájemně přeměňovat. Níže je schéma plastidových transformací.

Centrální vakuola je jednomembránová organela naplněná buněčnou mízou.

Je velmi velkých rozměrů a často dokonce tlačí jádro směrem k buněčné stěně.

Funkcí centrální vakuoly je ukládat živiny. Vakuola je tedy druhem „chladničky“ buňky. Tam ukládá vodu a živiny, aby je mohla v době hladomoru získat a zajistit si energii.

Podívali jsme se na rysy rostlinných buněk, ale pamatujte: můžeme je vidět pouze mikroskopem. Jak rozeznat rostlinu od zvířete, aniž byste měli po ruce zvětšovací zařízení?

Na rozdíl od živočišných organismů nejsou rostliny schopny aktivního pohybu v prostoru, ale mohou provádět drobné pohyby. Patří mezi ně tropismy a nasty.

Tropismus – pomalé a pozvolné růstové pohyby rostlin způsobené jednostranně působícím podnětem.

Sluneční světlo může sloužit jako takové dráždidlo, reakce na něj se bude nazývat „fototropismus“. Existuje pozitivní (například rotace listových čepelí směrem ke slunci) a negativní (od Slunce) fototropismus.

Nastia – pohyby, které jsou ostřejší a rychlejší než tropismy (ale ne růst!), způsobené také vnějšími podněty.

Příklady nastiya v přírodě: otevírání a zavírání květin se změnami teploty, reakce na tmu, skládání listů mimózy v reakci na dotek.

Většina rostlin je autotrofy. Jsou to nezávislí kluci, kteří se mohou živit pomocí fotosyntézy.

Existují však také heterotrofní parazitické rostliny. Obvykle se jedná o nízko rostoucí trávy nebo liány, které nejsou dostatečně vysoké, aby zachytily dostatek slunečního světla. Parazitují proto na adaptovanějších rostlinách a živí se cizorodými organickými látkami.

К heterotrofy odkazuje např. na Petrův kříž. Usazuje se na kořenech dřevin a živí se jimi. Rostlina vůbec nefotosyntetizuje, takže nepotřebuje chloroplasty.

Pokud žijete v půdě chudé na minerální prvky, musíte je extrahovat jinak. Například se živit drobnými bezobratlými živočichy nebo na nich parazitovat. Živočišné buňky jsou bohaté na bílkoviny, které obsahují hodně dusíku, což je pro rostliny prospěšné. Lovecké rostliny vyvíjejí různá zařízení pro chytání kořisti: například lapací listy a lepkavé listy. Rostlinné buňky tedy obsahují buněčnou stěnu, plastidy a centrální vakuolu. Nejsou schopni aktivního pohybu, po celý život neomezeně rostou a hlavně se živí autotrofně.

Venuše mucholapka list

Rostlinné buňky tedy obsahují buněčnou stěnu, plastidy a centrální vakuolu. Nejsou schopni aktivního pohybu, po celý život neomezeně rostou a hlavně se živí autotrofně.

Klasifikace a systematika rostlin

Pro správné označení systematického postavení rostliny je nutné důsledně pojmenovávat následující taxony:

Království → Podříše → Divize → Třída → Řád → Čeleď → Rod → Druh.

Chceme například popsat systematické postavení konvalinky v květnu. Bude to vypadat nějak takto:

• Království rostlin,
• Subříše vyšší rostliny,
• oddělení Angiosperms,
• třída monokotů,
• Objednejte Liliaceae,
• čeleď Liliaceae,
• Rod Konvalinka,
• Typ Konvalinka v květnu.

Rostlinné podříše

Rostlinná říše se dělí na dvě podříše:

Nižší rostliny nemají orgány ani tkáně. Jejich tělo (thallus nebo thallus) ve většině případů obsahuje stejný typ buněk. Do této skupiny rostlin patří řasy.

У vyšší rostliny tělo se dělí na orgány: kořen, stonek, list. Tyto orgány jsou tvořeny různými tkáněmi.

Vyšší rostliny se dělí do dvou skupin:

• Výtrus – ti, kteří se usazují pomocí výtrusů. Patří mezi ně oddělení Mechorosty a Kapradiny.
• semínko – ti, kteří se rozptylují pomocí semen. Patří mezi ně oddělení Gymnosperms a Angiosperms.

Více informací o semenných a výtrusných rostlinách naleznete v článcích „Výtrusné rostliny“ a „Semenné rostliny“.

Formy života rostlin

Existují 4 hlavní životní formy rostlin: byliny, keře, keře a stromy.

• bylinky, nebo bylinné rostliny, – jedná se o rostliny se zelenými nadzemními výhony, které každoročně odumírají.

Příklady bylin: heřmánek, chrpa, konvalinka, hrách.

• Keře – nízké vytrvalé rostliny s dřevnatými kmeny, až 40 cm vysoké.

Příklady: borůvky, brusinky, vřes, brusinky, tymián.

• Křoviny – rostliny s četnými nízkými dřevnatými kmeny, obvykle se nedožívají více než 10–20 let.

Příklady: hloh, kalina, rybíz, maliník.

• dřeviny – Jedná se o vytrvalé rostliny s jedním velkým dřevnatým kmenem.

Příklady: smrk, jabloň, dub, palma.

Kontrola faktů

• Systematika (kladistika) je věda, která studuje fylogenezi a podřízenost taxonů v biologii.
• Taxon – systematická kategorie, která spojuje skupinu organismů na základě společných vlastností. V matematice existuje podobný koncept – „množina“.
• rostliny – autotrofní eukaryotické organismy, které mají schopnost fotosyntézy a mají v buňkách plastidy, vakuoly s buněčnou mízou a celulózovou buněčnou stěnu.
• Nižší rostliny nemají orgány ani tkáně. Jejich tělo (thallus nebo thallus) ve většině případů obsahuje stejný typ buněk.
• У vyšší rostliny tělo se dělí na orgány: kořen, stonek, list.
• Rostliny mají 4 hlavní formy života: byliny, keře, keře a stromy.

zkontroluj se

1 úloha.
Jaká forma života je borůvka?

2 úloha.
Proč jsou řasy klasifikovány jako nižší rostliny?

1. jejich počet je příliš malý
2. nejsou přizpůsobeny životním podmínkám
3. jejich tělo nemá žádné tkáně ani orgány
4. blíží se biologické regresi

3 úloha.
Jaká kategorie chybí v rostlinné taxonomii?

4 úloha.
Vyberte charakteristický rys rostlinné buňky.

1. přítomnost centrioly buněčného centra
2. produkt metabolismu bílkovin – močovina
3. přítomnost centrální vakuoly
4. mureinová buněčná stěna

5 úloha.
Vyberte špatnou možnost pro přeměnu plastidů.

1. leukoplast → chloroplast
2. chloroplast → leukoplast
3. chromoplast → chloroplast
4. protoplastid → chromoplast

6 úloha.
Vyberte tezi, která naznačuje projev pozitivního geotropismu.

1. otáčení listových čepelí směrem ke slunci
2. odvrácení listových čepelí od slunce
3. růst kořenů směrem ke středu země
4. růst úniku ze středu Země

Odpovědi: 1; 2 – 2; 3 – 3; 4 – 4; 3 – 5; 3 – 6.

organismy charakterizované autotrofní výživou založenou na využití sluneční energie (viz Fotosyntéza) a přítomnosti hustých buněčných membrán, obvykle sestávajících z celulózy (viz Celulóza). Fotosyntéza a s ní spojené fyziologické a biochemické procesy umožňují přesně odlišit R. od jiných živých organismů. Poměrně vzácný druh mezi R. s heterotrofní výživou (saprofyti a paraziti) – vždy druhotného původu. Dr. znaky určované povahou růstu a způsobem života, například svérázné vývojové cykly, způsoby kladení orgánů, přichycení k substrátu atd., nejsou ve světě R univerzální. Obecně lze říci, že komplex vlastností jej činí snadno odlišit kteréhokoli R., zvláště vysoce organizovaného, ​​od zástupců ostatních říší živých organismů. Jen na nižším stupni vývoje, zejména na jednobuněčné, jsou rozdíly málo ostré a někdy se tak vyhlazují, že až do poloviny 20. stol. Bylo považováno za sporné, do kterého království živých bytostí by měly být klasifikovány některé skupiny (například bičíkovci). I zde však existují dostatečné důvody pro rozdělení dříve kolektivní skupiny bičíků na ty, které patří buď do rostlinné nebo živočišné říše. Určité potíže s jejich rozlišením jsou důkazem jednoty původu celého živého světa, k jehož rozdělení na samostatná království, jak dokládají paleontologické nálezy, došlo pravděpodobně před více než 3 miliardami let.

Podle rozšířené tradice jsou v říši R. často také bakterie, modrozelené řasy (cyanes) a houby. Nicméně studie z poloviny 20. stol. posílily dlouho vyjádřené pochybnosti o oprávněnosti klasifikace těchto organismů jako P. Bakterie a kyanid postrádají skutečné jádro s jadernou membránou a jadérkem, stejně jako typický sexuální proces. Tyto a další znaky ostře odlišují bakterie a kyanidy jak od skutečného R., tak od jiných zástupců světa živých bytostí; proto jsou nyní klasifikováni jako zvláštní superříše precelulárních organismů nebo prokaryot (viz Prokaryota). Pokud jde o houby, i přes přítomnost jádra je jiné vlastnosti jejich morfologie a chemie (zpravidla ne celulóza, ale chitinózní buněčná stěna, heterotrofní způsob výživy atd.) je poměrně ostře odlišují od obou skutečných hub. a živé organismy jiných říší, což umožnilo je oddělit do zvláštní říše — houby (Mycetalia, resp. Houby) a spojit je spolu s R. a živočichy v superříši buněčných organismů, popř. eukaryota (viz Eukaryota).

Jednobuněčné R. se vyznačují prvky charakteristickými pro buňku jakéhokoli organismu, ale zároveň se od jednobuněčných organismů jiných říší živého světa liší přítomností chloroplastů (viz Chloroplasty), jednotlivých ultrastruktur, obvykle i stavbou membrána, vyvinuté vakuoly atd. S nárůstem úrovně organizace se rozdíly mezi R. a zástupci jiných říší tak prudce zvětšují, že mnohobuněčné R. lze i na pohled neomylně odlišit od zástupců jiných organických říší. mír. Velmi důležitým morfologickým znakem R. je silné členění těla vedoucí ke zvětšení jeho povrchu, což je dáno způsobem výživy R. — vstřebáváním plynných a kapalných složek z vnějšího prostředí (vzduch a voda s rozpuštěnými živinami). U vyšších rostlin vede dělení a diferenciace těla k rozvoji velkého množství specializovaných struktur a orgánů (viz Rostlinná pletiva, Vegetativní orgány aj.). Mnoho důležitých znaků vnější a vnitřní morfologie R. je dáno povahou jejich růstu a rozmnožování.

Říše R. zahrnuje 3 velké taxony (poloviční říše nebo divize nebo typy): jsou to červené řasy nebo šarlatové řasy (Rhodobionta), pravé řasy (Phycobionta) a vyšší rostliny (Embryobionta). Poloříše pokrývají veškerou obrovskou rozmanitost světa R., jehož celkový počet druhů přesahuje 350 tisíc.

Práce mnoha generací botaniků odhalily hlavní mezníky ve formování a vývoji jednotlivých struktur, orgánů a R. jako celku, od jednobuněčných mikroskopických řas až po vysoce vyvinuté květní R., ve kterých fyziologické a biochemické procesy a morfologické formace dosáhly vysokého stupně rozvoje. Základem pro pochopení vývoje světa R. jako celku, jak v čase, tak v prostoru, je moderní učení evoluce. Zejména jeho údaje pevně potvrdily konjugovaný vývoj světa R. a zvířat (zejména hmyzu, ptáků a savců).

Existence světa zvířat, včetně lidí, by byla nemožná bez R., což určuje jejich zvláštní roli v životě naší planety. Ze všech organismů jsou pouze R. schopny akumulovat energii slunce, využívat ji k vytváření organické hmoty z anorganických látek; v tomto případě se R. extrahuje z atmosféry CO₂ a propustit O₂. Byla to R. aktivita, která vytvořila atmosféru obsahující O₂a svou existencí se udržuje ve stavu vhodném k dýchání. R. je hlavním, určujícím článkem komplexního nutričního řetězce všech heterotrofních organismů, včetně člověka. Suchozemské rostliny tvoří stepi, louky, lesy a další skupiny rostlin a vytvářejí tak krajinnou rozmanitost Země a nekonečnou rozmanitost ekologických nik (viz Ekologická nika) pro život organismů všech království. Konečně za přímé účasti R. vznikla a tvoří se půda.

Z obrovské rozmanitosti říše R. mají v každodenním životě zvláštní význam semenné a hlavně kvetoucí (angiospermy) Téměř všechny R. zavedené do kultury člověkem. Na prvním místě v životě člověka jsou obilniny (pšenice, rýže, kukuřice, proso, čirok, ječmen, žito, oves) a různé obilniny. Brambory zaujímají důležité místo v lidské stravě v zemích s mírným klimatem a v jižnějších oblastech – sladké brambory, jam, oka, taro atd. Luštěniny bohaté na rostlinné bílkoviny (fazole, hrách, cizrna, čočka atd.) a hojně se konzumuje zelenina obsahující cukr (cukrová řepa a cukrová třtina), četná olejnatá semena (slunečnice, arašídy, olivy atd.), ovoce, bobule, zelenina a jiné kulturní rostliny. Bavlna, len, konopí, ramie, juta, kenaf, sisal a mnohé další vláknité rostliny poskytují lidem oděvy a technické tkaniny. Je těžké si představit moderní společnost bez toniku R. – čaj, káva, kakao, stejně jako bez hroznů – základ výroby vína, nebo bez tabáku. Živočišná výroba je založena na využívání divokých a pěstovaných krmných plodin Ročně se spotřebuje obrovské množství lesa – jako stavební materiál, zdroj celulózy atd. Pro člověka je velmi důležitý jeden z hlavních zdrojů energie – uhlí. stejně jako rašelina, o které lze zmínit, že představují energii Slunce akumulovanou v rostlinných zbytcích minulosti. Přírodní kaučuk extrahovaný z R. dosud neztratil svůj hospodářský význam. Významné místo v lidské hospodářské činnosti zaujímají cenné pryskyřice, gumy, silice, barviva a další produkty získané zpracováním R. Velké množství R. slouží jako hlavní dodavatelé vitamínů a další (digitalis, rauwolfia, aloe, belladonna, pilocarpus, kozlík lékařský a stovky dalších) jsou zdrojem potřebných léků, látek a přípravků. Vegetace nejen obohacuje atmosféru kyslíkem, ale také poskytuje úkryt mnoha živočichům a obecně vytváří prostředí příznivé pro život všech organismů na Zemi.

Člověk se v průběhu své staleté činnosti naučil vytvářet vegetační kryty na rozsáhlých plochách (pole, semenné louky, lesoparky, zahrady, parky atd.), jakož i vybírat a rozvíjet četné formy vegetace, které splňují určité speciální potřeby. Nadměrně intenzivní a ne vždy racionální lidská činnost však vedla k ničení přirozeného vegetačního pokryvu na rozsáhlých plochách a ohrozila řadu druhů rostlin svět rostlin je pod ochranou (viz Chráněné rostliny a živočichové). Botanika a mnoho speciálních botanických oborů studuje různé aspekty R.ova života.

lit.: Meyer K.I., Původ suchozemské vegetace, 4. vydání, M., 1946; Takhtadzhyan A.L., Otázky evoluční morfologie rostlin, Leningrad, 1954; Zhukovsky P.M., Pěstované rostliny a jejich příbuzné, 3. vyd., Leningrad, 1971; Levina R. E., Essays on plant taxonomy, Uljanovsk, 1971; 3erov D.K., Esej o fylogenezi bezcévných rostlin, K., 1972; Takhtadzhyan A.L., Čtyři království organického světa, „Příroda“, 1973, č. 2; Vent F., Ve světě rostlin, přel. z angličtiny, M., 1972; Život rostlin, sv. 1, M., 1974; Hutchinson J. a Melville R., Příběh rostlin a jejich využití pro člověka, L., 1948; Engler A., ​​​​Sylabus der Pflanzenfamilien, 12 Aufl., Bd 1-2, V., 1954-1964; Cronquist A., Introductory botany, 2. vydání, NY, [1971]; Lehrbuch der Botanik für Hochschulen, 30 Aufl., Jena, 1971: Novák FA, Velký obrazový atlas rostlin, [Praha, 1970]; Urania Pflanzenreich, Bd 1-2, Lpz. – Jena – B., 1971-73; Butzin F., Organizmen-Systeme – ein Vergleich unter Berücksichtung der Pflanzen, “Willdenowia”, 1974, v. 7, č. 2.

Velká sovětská encyklopedie. — M.: Sovětská encyklopedie. 1969-1978.