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?
- jejich počet je příliš malý
- nejsou přizpůsobeny životním podmínkám
- jejich tělo nemá žádné tkáně ani orgány
- blíží se biologické regresi
3 úloha.
Jaká kategorie chybí v rostlinné taxonomii?
4 úloha.
Vyberte charakteristický rys rostlinné buňky.
- přítomnost centrioly buněčného centra
- produkt metabolismu bílkovin – močovina
- přítomnost centrální vakuoly
- mureinová buněčná stěna
5 úloha.
Vyberte špatnou možnost pro přeměnu plastidů.
- leukoplast → chloroplast
- chloroplast → leukoplast
- chromoplast → chloroplast
- protoplastid → chromoplast
6 úloha.
Vyberte tezi, která naznačuje projev pozitivního geotropismu.
- otáčení listových čepelí směrem ke slunci
- odvrácení listových čepelí od slunce
- růst kořenů směrem ke středu země
- růst úniku ze středu Země
Odpovědi: 1; 2 – 2; 3 – 3; 4 – 4; 3 – 5; 3 – 6.
Historie rostlin začala před 450 miliony let, kdy se objevili jejich první suchozemští předci, psilofyty. Pak byla doba obřích kapradin, přesliček a mechů. Po několika stech milionech let se objevily nahosemenné a krytosemenné. Dnes je na Zemi 350 tisíc druhů rostlin. Jejich význam pro moderní lidskou civilizaci nelze přeceňovat.
Jen díky rostlinám je v atmosféře planety kyslík, to znamená, že jen díky nim existují suchozemští a vodní živočichové, ale i lidé a jejich civilizace. Díky rostlinám se hromadí organická hmota a energie, procento oxidu uhličitého v atmosféře se udržuje konstantní a vznikají půdy. Rostliny jsou hlavními živiteli lidí i zvířat, stále se z nich vyrábí nejlepší stavební materiály. Rostliny jsou potravou a pitím, vitamíny, lepším oblečením, obuví, domovem a pro mnoho lidí stále zdrojem tepla.
Jak funguje klasifikace rostlin?
- Všechny rostliny, které existují na planetě, tvoří říši rostlin.
- Rostlinná říše se dělí na dvě podříše:
- Podříše nižších rostlin
- Podříše vyšších rostlin
- Každá podříše je rozdělena do divizí.
- Každé oddělení je rozděleno do tříd.
- Každá třída je rozdělena do řádů.
- Každý řád je rozdělen do rodin.
- Rodiny jsou rozděleny do klanů.
- Rody založené na určitých vlastnostech zahrnují rostlinné druhy.
Například, kde bude taková známá rostlina jako heřmánkový lék?
Pohled – lékárenský heřmánek.
Rod – heřmánek.
Rodina – Compositae.
Třída – Dvouděložný.
Oddělení – Krytosemenné rostliny.
Podříše – Vyšší rostliny.
Království – Rostliny.
Podříše nižších rostlin
Potřebuje je obrovské množství rostlinných druhů klasifikace. To usnadňuje práci vědcům, šlechtitelům, agronomům a všem, jejichž činnost souvisí se studiem rostlinného světa a vývojem nových odrůd a hybridů, pěstováním kulturních rostlin, ochranou vzácných rostlin a uchováním jejich vzácných druhů.
Celá druhová rozmanitost rostlin se obvykle nazývá „Rostlinná říše“.
Rostlinná říše se dělí na dvě podříše.
První podříše – podříše nižších rostlin. Zahrnuje pouze dvě oddělení:
- oddělení řas;
- Oddělení lišejníků.
Oddělení řas
řasy si opravdu zaslouží samostatnou sekci, protože se málo podobají suchozemským rostlinám. Mají velmi dávný původ a objevily se již v dobách, kdy žádná země vůbec nebyla, nebo byla, ale bylo jí málo. Tělo řasy se nazývá stélek a není v něm nic, co by se dalo dělit na orgány. Řasy jsou přizpůsobeny k životu výhradně ve vodě a jsou na ní zcela závislé.
Mezi řasami existuje rozdělení na jednobuněčný и mnohobuňečný Mořská řasa. Jednobuněčné řasy jsou nejstaršími zástupci flóry planety. Modrozelené řasy nebo sinice jsou stále zachovány, existují a dokonce se jim daří. Nemají výrazné jádro a jsou klasifikováni jako „předkové“ – prenukleární organismy nebo prokaryota. Jednobuněčné řasy se živí velmi jednoduše: částečku potravy obalí celou svou buňkou a stráví ji.
Mnohobuněčné řasy absorbují potravu celým svým tělem – stélka.
Řasy jsou důležitým a jedním z hlavních dodavatelů kyslíku do zemské atmosféry a jsou začátkem potravních řetězců pro mořské živočichy. To je důležitá součást života ve vodě.
Existuje další klasifikace řas, podle které se dělí na následující oddělení:
- zelené řasy;
- Hnědé řasy;
- Červené řasy;
- Rozsivky.
Oddělení lišejníků
Pokorné lišejníky jsou vlastně symbionti obsahující jednobuněčné řasy и houby. Obecně se jedná o jediný organismus, který řasy zásobují organickými látkami a houby minerály.
Lišejníky jsou silné a nenáročné organismy, které existují tam, kde není nic jiného živého. Dokážou použít běžný prach na jídlo a získat vodu z mlhy a rosy. Lišejníky mohou žít i na plastu a skle. Nacházejí se v horách na linii ledovce, kde nejsou žádné jiné rostliny, na zdech domů.
Lišejník je plexus speciálních vláken, hyf. Mezi těmito nitěmi a pod jejich ochranou jsou řasy. Řasy a hyfy jsou spojeny můstky, které slouží k výměně živin mezi houbami a řasami.
Na světě existuje 20 tisíc druhů lišejníků, které se rozmnožují spory nebo vegetativně, kousky thalli.
Lišejníky se dělí na:
- Listnatý, sestávající z talu podobného talíři;
- Kůra podobná, těsně srostlá se substrátem, to je největší skupina lišejníků;
- Hustý, podobný drobným keřům, skládající se z tenkých nití.
Podříše vyšších rostlin
Rostliny patřící do podříše Vyšší rostliny, mají orgány, které jsou tvořeny buňkami, které plní specifické úkoly. Toto uspořádání umožnilo rostlinám rozšířit se ve všech klimatických pásmech a na všech kontinentech. A některé rostliny se vrátily do vody.
Vyšší rostliny se dělí podle způsobu rozmnožování na výtrus и semínko.
Oddělení mechorostů
Toto oddělení má 20 tisíc druhů. Ale všechny mají společné rysy:
- nemají orgány a tkáně,
- neexistují žádné kořeny, ale existují rhizoidy, které připevňují rostlinu k zemi a absorbují vodu ze země;
- tam je stélka, u některých druhů se dělí na podobné stonky a listy;
- Mají pohlavní a nepohlavní rozmnožování sporami.
Je to velmi starověké rostliny, které zažily svůj rozkvět v období karbonu. A dodnes rostliny tohoto oddělení preferují vlhké stanoviště. V této době je tato větev evoluce rostlin považována za slepou uličku, ačkoli již mají fotosyntézu.
Zástupci oddělení: sphagnum mechy, len kukačka.
- jaterní mechy,
- anthocerotaeae,
- opadavý.
Může dojít k reprodukci mechu ve třech způsoby:
- nepohlavní,
- sexuální,
- vegetativně.
Oddělení Lycopods
Druhy z této divize se rozmnožují výhradně výtrusy a jsou staré jako mechy. Jejich rozkvět nastal v období karbonu, kdy zde byly obrovské kyjové mechy vysoké 40 m. Moderní kyjové mechy jsou stálezelené rostliny; sté výročí. Jednotlivá rostlina může žít až 100 let. Vyvíjejí se velmi pomalu. Mechový mech se stává dospělou plnohodnotnou rostlinou ve věku 20 let.
Mechy mají orgány: výhonky, listy, stonky. Mají proces fotosyntézy. Zástupci oddělení: mech klubový, selaginella. Na rozdíl od mechů zbylo na zemi jen málo mechů, pouze 1400 druhů.
Oddělení přesliček
přeslička – přímí potomci prvních rostlin, psilofytů. Spolu s mechy a mechy kdysi tvořily lesy období karbonu. V současné době je toto oddělení celkem 30 druhů. A všichni žijí na severní polokouli planety. Vlastnosti typů oddělení:
- tvrdá stopka;
- výhonky jsou hnědé a zelené;
- existují horizontální a vertikální oddenky;
- na kořenech se tvoří hlízy;
- je tam stonek a internodia;
- rozmnožuje se pouze výtrusy.
Vlastnosti je další proces reprodukce. Na jaře se objevují hnědé výhonky s klásky obsahujícími výtrusy. Když spory dozrají a vysypou se z klásku, hnědé výhonky odumírají. Objevují se však zelené (vegetativní) výhonky, mají větvení a listy ve formě šupin, dochází v nich k fotosyntéze, ale neúčastní se reprodukce.
Oddělení Kapradiny
Kdysi dávno kapradiny pokrývaly celou zemi a vypadaly jako palmy Dnes. Byli konkurenty klubových mechů a přesliček. Nyní se v uhelných slojích nacházejí otisky jejich zkamenělých listů. Moderní kapradiny, které zůstaly ze své dřívější hojnosti jen 10 tisíc druhů, daleko od obrů, kteří rostli před miliony let. Výška druhů rostoucích v mírných zeměpisných šířkách nepřesahuje metr. Jsou to však trvalky, které se dožívají až 300 let.
Výhonek moderní kapradiny je zkrácený a je oddenkem. Kapradiny již mají skutečné kořeny a tkáně, které vedou vodu a živiny. Tyto rostliny se rozmnožují sporami.
Zástupci kapradin v mírném podnebí – kapradí, kočovnice.
Kdysi dávno byly kapradiny, které se rozmnožovaly semeny. Byli to oni, kdo dal vzniknout Gymnosperms, ale oni sami vyhynuli.
Divize Gymnosperms
Když se v období karbonu změnilo klima a výrazně se ochladilo, vymřely obrovské kapradiny, přesličky a mechy a ty, které se do té doby objevily a rozšířily gymnospermy se podařilo přizpůsobit. Gymnospermy pocházejí z kapradin. Dnes jich není tolik, celkem 700 druhů.
Podle všech parametrů je naprostá většina nahosemenných rostlin stromy и křoví. Mají kořeny, stonky nebo kmeny, upravené listy, které se změnily v jehličí, a plody – šišky se semeny. Jsou to stálezelené rostliny.
Významní zástupci nahosemenných rostlin: borovice, fešný, jalovec.
Na jedné rostlině (stromu) jsou samčí a samičí šištice. Na rozdíl od všech předchozích dělení nepotřebují nahosemenné rostliny k rozmnožování vodu. Hnojení samičích šišek se provádí pylem samčích šišek za pomoci větru. Semena jsou roznášena větrem a pouze tis a jalovec mají semena rozptýlená zvířaty.
Oddělení nahosemenné rostliny rozdělena do tříd:
- ginkgo,
- tísnivý,
- cykasy,
- jehličnatý.
Mezi nahosemennými rostlinami nejsou žádné trávy, ale jejich upravené listy ano jehly neopadávají. Jedinou výjimkou je modřín. Je to listnatý strom.
Výjimkou jsou cykasy, které jsou vzhledem velmi podobné palmám, ale nejsou to palmy, ale rostliny divize Gymnosperms. Tyto rostliny mají velmi velké „palmové“ listy. Jedná se o stejný věk jako v době rozkvětu dinosaurů, kteří dospěli až do současnosti. Nyní na světě existuje 300 druhů cykasů, které zahrnují 11 rodů. Rostou v subtropických oblastech Afriky, Jižní Ameriky, Austrálie a jihovýchodní Asie.
Většina jehličnanů je zdrojem vynikajícího stavebního dřeva. Kmeny jehličnanů mají následující strukturu.
První vrstva je vnější, kůra. Jeho účelem je chránit vnitřní vrstvy kmene. Další vrstva – dřevo, 90 % tvoří vodivá tkanina. V kůře a dřevě je spousta pryskyřičných kapes – dutin vyplněných pryskyřicí a silicemi. Jádro je velmi malé. Na řezech pily jsou vidět letokruhy, které kambium tvoří. Jsou nerovnoměrné a závisí na povětrnostních podmínkách konkrétního roku.
Oddělení Angiosperms
Největším klasifikačním oddělením je oddělení krytosemenné rostliny má 300 tisíc druhů. Angiospermy nebo kvetoucí rostliny jsou všudypřítomné. Charakteristickým rysem krytosemenných rostlin je přítomnost květu, který je reprodukčním orgánem. Vzniklý vaječník je před vnějším prostředím chráněn vajíčkem. Rostlinná pletiva mají zřetelný speciální účel.
Významní zástupci krytosemenných rostlin: pšenice, brambory, slunečnice.
Oddělení se dělí na dvě třídy:
- jednoděložné,
- dvouděložné.
Rostliny ve třídách mají velké rozdíly. U rostlin třídy dvouděložných tvoří embryo dva děložní listy. Kořenový systém je kůlový. Listy mají síťované žilkování. Mezi rostliny patří byliny, stromy a keře.
Dvouděložné krytosemenné rostliny jsou největší třída rostliny čítající 200 tisíc druhů. Třída zahrnuje následující rodiny:
- brukvovitý,
- Rosaceae,
- luštěniny,
- Solanaceae,
- a další.
Rostliny třídy jednoděložných mají embryo s jedním kotyledony. Kořenový systém – vláknitý. Stonek obvykle neroste do tloušťky. Žilnatina listu je rovnoběžná a obloukovitá. Rostlinné formy – tráva a stromy.
Třída zahrnuje rodiny:
- Liliaceae,
- Cereálie,
- Amaryllidaceae,
- a další.
Charakteristické zástupce: pšenice, tulipán.
Sdílejte s přáteli nebo kolegy!