Rostliny: přehled, stavba, funkce a význam

Zelené řasy:

• Chlorophyta
• Charophyta

Suchozemské rostliny (embryofyt)

• Cévnaté rostliny (mechorosty):
• Játrovky
• Mechy
• Rohovníky
• †Horneophytopsida
• Cévnaté rostliny (tracheofyty)
• Lycopodiophyta-clubmosses
• Pteridophyta: kapradiny
• Pteridopsida: typické kapradiny
• Sphenopsida: přesličky
• Marattiopsida: odlišná skupina kapradin
• Psilotopsida: sesterská skupina všech ostatních kapradin
• †Rhyniophyta-rhyniophytes
• †Zosterophyllophyta-zosterophylls
• †Trimerophytophyta-trimerophytes
• †Progymnospermophyta
• Semenné rostliny (spermatofyty)
• †Pteridospermatophyta: semenné kapradiny
• Pinophyta: jehličnany
• Cycadophyta: cykasy
• Ginkgophyta: jinany
• Gnetophyta: sesterská skupina krostlinatým (Angiosperm)
• Magnoliophyta nebo Angiosperms (kvetoucí rostliny)
• Dvouděložné rostliny
• Jednoděložné rostliny
• †Nematophytes

Přinejmenším některé rostlinné buňky obsahují fotosyntetické organely (plastidy), které jim umožňují vyrábět si potravu. Pomocí slunečního světla, vody a oxidu uhličitého plastidy vytvářejí cukry, základní molekuly potřebné pro rostlinu. Jako vedlejší produkt fotosyntézy vzniká volný kyslík (O2).

Později se v cytoplazmě buňky mohou cukry přeměnit na aminokyseliny pro proteiny, nukleotidy pro DNA a RNA a sacharidy, jako je škrob. Tento proces potřebuje určité minerální látky: dusík, draslík, fosfor, železo a hořčík.

Živiny pro rostliny

Výživa rostlin se zabývá studiem chemických prvků, které jsou nezbytné pro růst rostlin.

Makronutrienty:

• N = dusík (sacharidy)
• P = fosfor (ATP a energetický cyklus)
• K = draslík (regulace vody)
• Ca = vápník (transport ostatních živin)
• Mg = hořčík (enzymy)
• S = síra (některé aminokyseliny)
• Si = křemík (buněčné stěny)

Mezi mikroživiny (stopové prvky) patří:

• Cl = chlor (osmóza a iontová rovnováha)
• Fe = železo (kofaktor enzymů fotosyntézy)
• B = bór (transport cukru a dělení buněk)
• Mn = mangan (stavba chloroplastů)
• Na = sodík (různé)
• Zn = zinek (mnoho enzymů)
• Cu = měď (fotosyntéza)
• Ni = nikl (enzym)
• Mo = molybden (kofaktory enzymů)

Kořeny rostlin plní dvě hlavní funkce. Zaprvé ukotvují rostlinu k zemi. Za druhé přijímají z půdy vodu a různé živiny rozpuštěné ve vodě. Rostliny vodu využívají k výrobě potravy. Voda také poskytuje rostlině oporu. Rostliny, které mají nedostatek vody, jsou velmi ochablé a jejich stonky nedokážou udržet listy. Rostliny, které se specializují na pouštní oblasti, se podle typu růstu kořenů nazývají xerofyty nebo freatofyty.

Voda je z kořenů do zbytku rostliny přenášena speciálními cévami v rostlině. Když se voda dostane k listům, část se jí vypaří do vzduchu. Mnoho rostlin potřebuje ke správné funkci svých kořenů pomoc hub. Tato symbióza rostlin a hub se nazývá mykorhiza. Bakterie Rhizobia v kořenových hlízkách pomáhají některým rostlinám získávat dusík.

Květy a opylování

Květy jsou rozmnožovacím orgánem pouze u kvetoucích rostlin (Angiosperm). Okvětní lístky květů jsou často pestře zbarvené a voní, aby přilákaly hmyz a další opylovače. Tyčinka je samčí část rostliny. Skládá se z vlákna (stopky), na němž je umístěn prašník, který produkuje pyl. Pyl je potřebný k tomu, aby rostliny mohly produkovat semena. Karpel je samičí část květu. V horní části karpelu se nachází tyčinka. Tyčinka je krček karpelu. Vaječník je zduřelá část na spodní straně karpelu. Z vaječníku vznikají semena. Kalich je list, který chrání květ jako poupě.

Proces, při kterém se pyl přenáší z jednoho květu na druhý, se nazývá opylení. Tento přenos může probíhat různými způsoby. Hmyz, jako jsou včely, je přitahován světlými a voňavými květy. Když se včely vydají do květu sbírat nektar, bodavý pyl se jim přilepí na zadní nohy. Když včela přistane nebo letí poblíž jiného květu, zachytí pyl lepkavá tyčinka na něm.

Některé květy využívají vítr k přenosu pylu. Jejich visící tyčinky produkují velké množství pylu, který je dostatečně lehký na to, aby ho vítr unášel. Jejich květy jsou obvykle malé a málo barevné. Tyčinky těchto květů jsou zpeřené a visí mimo květ, aby zachytily padající pyl.

Cestovatelé s osivem

Rostlina produkuje mnoho výtrusů nebo semen. Nižší rostliny, jako jsou mechy a kapradiny, produkují spory. Mezi semenné rostliny patří brukvovité a mnohobuněčné rostliny. Pokud by všechna semena spadla na zem vedle rostliny, mohlo by dojít k přelidnění plochy. Pro všechna semena by nemusel být dostatek vody a minerálních látek. Semena mají obvykle nějaký způsob, jak se dostat na nová místa. Některá semena se mohou šířit větrem nebo vodou. Semena uvnitř šťavnatých plodů se rozptýlí po jejich konzumaci. Někdy se semena přilepí na zvířata a jsou tak rozptýlena.

Otázka nejstarších rostlinných fosilií závisí na tom, co se rozumí slovem "rostlina".

1. Pokud rostlinami myslíme fototrofy využívající chlorofyl, pak jsou sinice ve stromatolitech prvními fosiliemi, které vznikly před 3450 miliony let (mya) v archaickém eonu. Pozoruhodná přesnost je možná díky tomu, že fosilie byly vloženy mezi lávové proudy, které bylo možné přesně datovat podle vložených krystalů zirkonu.
2. Pokud pod pojmem rostliny rozumíme všechny druhy řas, pak nejstarší známé červené řasy žily před 1,6 miliardami let. Jejich fosilie byly nedávno nalezeny v Indii.
3. Pokud rostlinami myslíme zelené rostliny, Viridiplantae, pak první zkameněliny jsou zelené řasy. To je pravděpodobně většinový postoj profesionálních botaniků. Existují přesvědčivé důkazy pro monofylitu zelených řas charofytů a embryofytů. Zbývají ještě dvě možnosti:
1. Akritarchy (skupina mikrofosílií s organickými stěnami) mohou být reprodukční cysty zelených řas. Pokud ano, vyskytují se v neoproterozoiku, tedy v období 1000 mya.
2. V opačném případě dochází k velkému nárůstu planktonních řas kolem 540 mya v období kambria.
4. Pokud rostlinami myslíme suchozemské rostliny, první fosilie pocházejí ze siluru.

V siluru se zachovaly zkameněliny celých rostlin, včetně lykofyta Baragwanathia. Z devonu byly nalezeny detailní zkameněliny ryniofytů. Na raných zkamenělinách těchto prastarých rostlin jsou vidět jednotlivé buňky uvnitř rostlinného pletiva. V období devonu se také vyvinul první strom ve fosilním záznamu, Wattezia. Tento kapradinovitý strom měl kmen s listy a produkoval výtrusy.

Uhelné vrstvy jsou významným zdrojem fosilií prvohorních rostlin, v této době zde žilo mnoho skupin rostlin. Odvaly uhelných dolů jsou nejlepším místem pro sběr; samotné uhlí je pozůstatkem zkamenělých rostlin, i když strukturní detaily rostlinných fosilií jsou v uhlí viditelné jen zřídka. Ve fosilním lese ve Victoria Parku v Glasgow se nacházejí pařezy stromů rodu Lepidodendron v původních růstových polohách.

• Spory
• Osivo
• Klíčení