Rastliny: stavba, fotosyntéza a prehľad 350 000 druhov

Zelené riasy:

• Chlorophyta
• Charophyta

Suchozemské rastliny (embryofyt)

• Cievnaté rastliny (mechy):
• Pečeňovky
• Mechy
• Rohovníky
• †Horneophytopsida
• Cievnaté rastliny (tracheofyty)
• Lycopodiophyta-clubmosses
• Pteridophyta: paprade
• Pteridopsida: typické paprade
• Sphenopsida: koníky
• Marattiopsida: odlišná skupina papradí
• Psilotopsida: sesterská skupina všetkých ostatných papradí
• †Rhyniophyta-ryniophyta
• †Zosterophyllophyta-zosterophylls
• †Trimerophytophyta-trimerophytes
• †Progymnospermophyta
• Semenné rastliny (spermatofyty)
• †Pteridospermatophyta: semenné paprade
• Pinophyta: ihličnany
• Cycadophyta: cykasy
• Ginkgophyta: ginkofyty
• Gnetophyta: sesterská skupina k mnohosemenným rastlinám
• Magnoliophyta alebo Angiosperms (kvitnúce rastliny)
• Dvojklíčnolistové rastliny
• Jednoklíčnolistové rastliny
• †Nematophytes

Aspoň niektoré rastlinné bunky obsahujú fotosyntetické organely (plastidy), ktoré im umožňujú vyrábať si potravu. Pomocou slnečného svetla, vody a oxidu uhličitého plastidy vyrábajú cukry, základné molekuly potrebné pre rastlinu. Voľný kyslík (O2) vzniká ako vedľajší produkt fotosyntézy.

Neskôr sa v cytoplazme bunky môžu cukry premeniť na aminokyseliny pre proteíny, nukleotidy pre DNA a RNA a sacharidy, ako je škrob. Tento proces potrebuje určité minerálne látky: dusík, draslík, fosfor, železo a horčík.

Živiny pre rastliny

Výživa rastlín je štúdium chemických prvkov, ktoré sú potrebné pre rast rastlín.

Makronutrienty:

• N = dusík (sacharidy)
• P = fosfor (ATP a energetický cyklus)
• K = draslík (regulácia vody)
• Ca = vápnik (transport ostatných živín)
• Mg = horčík (enzýmy)
• S = síra (niektoré aminokyseliny)
• Si = kremík (bunkové steny)

Mikroživiny (stopové prvky) zahŕňajú:

• Cl = chlór (osmóza a iónová rovnováha)
• Fe = železo (kofaktor enzýmov fotosyntézy)
• B = bór (transport cukru a delenie buniek)
• Mn = mangán (stavba chloroplastov)
• Na = sodík (rôzne)
• Zn = zinok (mnoho enzýmov)
• Cu = meď (fotosyntéza)
• Ni = nikel (enzým)
• Mo = molybdén (kofaktory enzýmov)

Korene rastlín plnia dve hlavné funkcie. Po prvé, ukotvujú rastlinu k zemi. Po druhé, absorbujú vodu a rôzne živiny rozpustené vo vode z pôdy. Rastliny využívajú vodu na výrobu potravy. Voda tiež poskytuje rastline oporu. Rastliny, ktoré majú nedostatok vody, sú veľmi ochabnuté a ich stonky nedokážu udržať listy. Rastliny, ktoré sa špecializujú na púštne oblasti, sa v závislosti od typu rastu koreňov nazývajú xerofyty alebo freatofyty.

Voda sa prenáša z koreňov do zvyšku rastliny prostredníctvom špeciálnych ciev v rastline. Keď sa voda dostane k listom, časť z nej sa vyparí do vzduchu. Mnohé rastliny potrebujú pomoc húb, aby ich korene správne fungovali. Táto symbióza rastlín a húb sa nazýva mykoríza. Baktérie Rhizobia v koreňových hľuzách pomáhajú niektorým rastlinám získavať dusík.

Kvety a opeľovanie

Kvety sú reprodukčným orgánom len kvitnúcich rastlín (Angiosperms). Okvetné lístky kvetov sú často pestro sfarbené a voňajú, aby prilákali hmyz a iné opeľovače. Tyčinka je samčia časť rastliny. Skladá sa z vlákna (stopky), na ktorom sa nachádza prašník, ktorý produkuje peľ. Peľ je potrebný na to, aby rastliny mohli produkovať semená. Karpel je samičia časť kvetu. Vrchná časť karpelu obsahuje tyčinku. Tyčinka je krčok zákrovu. Vaječník je opuchnutá časť v spodnej časti zákrovu. Z vaječníka sa tvoria semená. Strapec je list, ktorý chráni kvet ako púčik.

Proces, pri ktorom sa peľ prenáša z jedného kvetu na druhý, sa nazýva opeľovanie. Tento prenos sa môže uskutočniť rôznymi spôsobmi. Hmyz, napríklad včely, priťahujú svetlé, voňavé kvety. Keď sa včely vydajú do kvetu zbierať nektár, ostnatý peľ sa im prilepí na zadné nohy. Lepkavá tyčinka na inom kvete zachytí peľ, keď včela pristane alebo preletí v jeho blízkosti.

Niektoré kvety využívajú vietor na prenos peľu. Ich visiace tyčinky produkujú veľa peľu, ktorý je dostatočne ľahký na to, aby ho vietor uniesol. Ich kvety sú zvyčajne malé a nie sú výrazne sfarbené. Tyčinky týchto kvetov sú perovité a visia mimo kvetu, aby zachytili padajúci peľ.

Cestovatelia s osivom

Rastlina produkuje veľa spór alebo semien. Nižšie rastliny, ako sú machy a paprade, produkujú spóry. Semenné rastliny sú dvojklíčnolistové a mnohosemenné rastliny. Ak by všetky semená padli na zem okrem rastliny, mohlo by dôjsť k preplneniu plochy. Pre všetky semená by nemusel byť dostatok vody a minerálnych látok. Semená majú zvyčajne nejaký spôsob, ako sa dostať na nové miesta. Niektoré semená sa môžu rozptýliť pomocou vetra alebo vody. Semená vo vnútri šťavnatých plodov sa rozptýlia po zjedení. Niekedy sa semená prilepia na živočíchy a rozptýlia sa tak.

Otázka najstarších rastlinných fosílií závisí od toho, čo sa rozumie pod slovom "rastlina".

1. Ak pod rastlinami rozumieme fototrofy využívajúce chlorofyl, potom sinice v stromatolitoch sú prvými fosíliami spred 3 450 miliónov rokov (mya) v archaickom eóne. Pozoruhodná presnosť je možná, pretože fosílie boli vložené medzi lávové prúdy, ktoré sa dali presne datovať na základe vložených kryštálov zirkónu.
2. Ak pod pojmom rastliny rozumieme všetky druhy rias, potom najstaršie známe červené riasy žili pred 1,6 miliardami rokov. Ich fosílie sa nedávno našli v Indii.
3. Ak pod rastlinami rozumieme zelené rastliny, Viridiplantae, potom prvé fosílie sú zelené riasy. Toto je pravdepodobne väčšinový postoj profesionálnych botanikov. Existujú presvedčivé dôkazy o monofylite zelených rias charofytov a embryofytov. Stále existujú dve možnosti:
1. Akritarchy (skupina organických stenách mikrofosílií) môžu byť reprodukčné cysty zelených rias. Ak je to tak, vyskytujú sa v období neoproterozoika, 1000 mil. rokov.
2. V opačnom prípade sa v období kambria okolo roku 540 mya zaznamenal veľký nárast planktonických rias.
4. Ak rastlinami myslíme suchozemské rastliny, prvé fosílie pochádzajú zo silúru.

V silúre sa zachovali skameneliny celých rastlín vrátane lykofyta Baragwanathia. Z devónu sa našli podrobné fosílie ryniofytov. Na skorých fosíliách týchto starobylých rastlín sú zobrazené jednotlivé bunky v rastlinnom tkanive. V období devónu sa vyvinul aj prvý strom vo fosílnom zázname, Wattezia. Tento papradiu podobný strom mal kmeň s listami a produkoval výtrusy.

Uhoľné vrstvy sú hlavným zdrojom paleozoických rastlinných fosílií, pričom v tomto období existovalo mnoho skupín rastlín. Odvaly uhoľných baní sú najlepšími miestami na zber; samotné uhlie je pozostatkom skamenených rastlín, hoci štrukturálne detaily rastlinných skamenelín sú v uhlí viditeľné len zriedka. Vo fosílnom lese vo Victoria Parku v Glasgowe sa nachádzajú pne stromov rodu Lepidodendron v ich pôvodných rastových polohách.

• Spóra
• Semená
• Klíčenie