什麼是植物?概念、分類、部位、繁殖和其他特徵
我們解釋有關植物的一切,包括它們的分類、部位、繁殖和其他特徵。另外,什麼是光合作用。
植物對於整個地球生命的發展至關重要。
什麼是植物?
植物是屬於植物界或植物門成員的生物 。這些是自養生物,缺乏移動能力,主要由纖維素組成。樹木、雜草、草、藻類和灌木都是這個生命王國的成員。
我們今天所知的植物起源於大約 15 億年前地球上出現的第一種真核和光合藻類:原始植物綱(Archaeplastida ),是真核原生動物和藍細菌共生的產物。
在這種日益密切的合作中,出現了第一個葉綠體和光合作用作為能量過程的可能性。因此,這些原始藻類征服了海洋,然後定居在陸地上,進化使它們變成了蕨類植物、灌木、樹木和我們今天所知的其他植物形式。
因此,雖然植物物種起源於水,但只要有水和陽光,它們幾乎存在於世界上所有的棲息地。即使在炎熱的沙漠(如撒哈拉沙漠)和冰凍沙漠(如南極洲)也能找到適應惡劣氣候條件的植物物種。
另見:植物細胞
植物的一般特徵
植物具有三個共同和基本的特徵,為該王國的所有物種所共有,沒有區別:
自養營養。 這意味著它們利用無機物(水以及土壤和空氣中的物質)和陽光(紫外線輻射)來生產自己的食物。這種製造碳水化合物的複雜過程稱為光合作用。
缺乏運動。 也就是說,它們是無法隨意移動的生物(與動物不同)。其中一些會根據水域(藻類和其他水生植物)的變化改變棲息地。
細胞具有細胞壁。 也就是說,它們的細胞具有覆蓋質膜的剛性纖維素結構,賦予它們硬度和抵抗力,但使生長過程更慢、更複雜。
植物種類
樹木是木本植物,而苔蘚是非維管植物。
一般來說,可以將植物分為兩大類:1) 綠藻和2) 陸生植物。第一類生物在演化上比另一類生物早得多,因此有些學者將它們歸入其他生命王國。但在進行光合作用時,它們的行為基本上與植物相似。
陸生植物又分為兩個不同的類別:
陸地維管植物。它們被稱為“高等植物”,擁有完整的身體結構:莖、根、葉以及連接其器官並沿莖傳播距離的內部運輸機制(維管機制)。同時,上層分為:
蕨類植物。高等無核植物,俗稱蕨類植物。它們有長而捲曲的葉子,稱為葉狀體,可以長到相當大的尺寸。
精子菌。高等種子植物,在進化樹上晚於蕨類植物。此類群由被子植物(花艷麗、花粉多的植物)和裸子植物(木本植物)組成,是地球上的主要類群。
非維管束陸地植物。沒有內部維管束結構的植物,因此莖、根和葉之間沒有明確的劃分,也沒有太大的尺寸。它們是介於蕨類植物和藻類之間的一個群體,例如苔蘚植物,通常稱為苔蘚。
植物的部分
在每個物種中,植物的部分可能存在,也可能不存在。
根據植物的類型,它可能具有一種或其他結構。但從廣義上講,植物由以下部分組成:
根。所有類型植物的基本器官,用於從它們所在的介質(無論是液體還是固體)中吸收水分和養分。一般來說,根通常見不到光,它們以根狀生長,即以無序的方式生長。此外,營養物質和應急物質通常儲存在其結構中。
幹。莖是植物的空中延伸,以與根相反的方向生長,通常具有傳導導管系統,將汁液和養分輸送到其他器官,例如葉子。此外,莖為生物體提供結構支持,因為對於樹木來說(在那裡它們不再被稱為莖,而是樹幹),樹枝從中產生,它們只不過是莖的次叉。
樹葉。發生光合作用的不同形狀(圓形、細長)、顏色(綠色和紅色之間)和質地的器官。它們來自莖或樹枝,根據植物種類的不同,當寒冷到來(秋季)時,它們可能會變乾並掉落,以減少樹木的水分流失,也可能不會。
花朵。這些是植物的生殖器官,從中產生果實和種子。它們通常由雄蕊(雄性性器官)和雌蕊(雌性性器官)組成,儘管也有單一性別的植物。植物也永遠不會開花,因為它們的繁殖以另一種方式進行。花具有誘人的氣味和顏色,其功能是吸引動物(例如蜜蜂或某些鳥類),以便將花粉從一朵花運輸到另一朵花,從而允許植物之間的授精和遺傳交換。
種子。一旦花朵受精,植物就會產生種子,種子是準備產生新個體的胚胎。有時這些種子的產生不需要開花和施肥,這完全取決於物種。同樣,一些種子被稱為果實的肉質物質覆蓋,而另一些種子則簡單地落入環境中,或以不同形式的保護和運輸包裹起來。
水果。植物種子的肉質或乾燥覆蓋物,通常有營養,從而保證胚胎在掉落時為發芽提供肥沃的支持,或者相反,當它們被吃掉並隨後幫助其遠離親本的陰影時被一些動物排泄。
植物的重要性
正如我們所知,植物對地球上的生命至關重要,因為它們負責大氣的氧化,沒有它,我們呼吸的生物體就會窒息。
此外,它們是陸地和海洋食物鏈(生產生物體)中的第一個環節,因為它們以無機物和能源(陽光)為食,從而為食草動物或初級消費者提供食物。
另一方面,植物將大氣中的碳固定在其有機體中,因為它們消耗大氣中的CO 2 ,如果這些CO 2 積累,就會增加溫室效應和全球溫度,因為它們會阻擋來自地球的熱輻射。從這個角度來看,植物是地球的冷卻機制。
植物光合作用
植物透過無機物的轉化製造自己的糖或澱粉,即生長和維持自身所需的碳水化合物。這是它的主要代謝活動,稱為光合作用。
它包括從空氣中獲取二氧化碳 (CO 2 )、從土壤或其他物理介質中獲取水以及從太陽光紫外線輻射中獲取光子,以激活化學反應,生成碳水化合物並產生少量氧氣,然後將其排回大氣中。
每年植物透過光合作用轉化約1000億噸碳,將生物呼吸所需的氧氣回流到空氣中。
更多內容:光合作用
植物繁殖
儘管草莓有種子,但它們通常透過匍匐莖繁殖。
植物有性繁殖和無性繁殖,但其具體機制通常取決於物種。
有性生殖。它發生在開花的物種中,因為性器官存在於花中。有些植物是雌雄同體(它們有兩種性別),而有些植物則有明確的性別。
在這兩種情況下,都需要授粉:將花粉粒從雄性器官交換到雌性器官(來自同一植物或不同的植物)以使雌蕊內的胚珠受精。這種授精可以透過風或以花朵為食的動物(例如蜜蜂)的作用來進行。
隨後,形成種子(受精胚珠),並在其周圍形成某種類型的果實,其中包含準備好在外部條件有利時讓新個體發芽的胚胎。
無性繁殖。這種繁殖方式不需要開花或授粉,而是利用植物的其他部分。這些機制缺乏遺傳變異性並產生剋隆個體,而不是原始個體。植物繁殖有多種無性繁殖模式,例如:
匍匐莖。該植物產生水平莖,在其末端出現一棵新植物,並透過臍帶與其親代相連。與土壤接觸後,新植物形成自己的根,並開始打破匍匐莖以獲得自主權。
根莖。這些是親代產生的地下莖,並會遠離母體,直到產生新的芽,但保持所有個體的聯繫,就像殖民地一樣。這使得很難區分第一代個體和第二代個體。
塊莖。另一種類型的地下莖是由親代產生的,有時是透過種子產生的,然後它們變厚,儲存營養物質,直到新的個體發芽,然後從土裡發芽。
繼續:植物繁殖
植物分層
分層允許不同的物種在不同的高度共存。
在各種植物物種繁殖的環境中,存在著一種植物「層」的組織,稱為植物層。這使得植物可以分佈在同一環境內的不同生態系統中,使樹木、灌木和草本植物能夠共存,而不會發生激烈競爭。
第一層最接近地面,草本植物生長在較低的高度。灌木叢在第二層更高的地方升起,已經配備了堅固的莖並懸掛在地面之上。它們上面是第三層,由離地面數公尺高的樹木組成。
環境問題
植物經常面臨人類造成的各種環境問題。例如,單一種植導致土壤貧化、重化學元素污染土壤、森林火災或工業目的砍伐森林(以獲得木材、紙張或耕地)。
這些是我們的生活方式每天造成的一些不便,常常對植物群落造成不可挽回的損害,或者需要很多年才能修復的損害,比造成它所花費的時間要長得多。