Kasveja | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||
tieteellinen luokittelu | ||||||||||||
Verkkotunnus:eukaryootitKuningaskunta:Kasveja | ||||||||||||
Kansainvälinen tieteellinen nimi | ||||||||||||
Plantae Haeckel , 1866 | ||||||||||||
Synonyymit | ||||||||||||
|
||||||||||||
Nykyaikaiset osastot | ||||||||||||
|
||||||||||||
|
Kasvit ( lat. Plantae ) on biologinen valtakunta , yksi monisoluisten organismien pääryhmistä , jonka edustajien erottuva piirre on fotosynteesikyky, mukaan lukien sammalet , saniaiset , korteet , maila-sammaleet , voimisiemenset ja kukkivat kasvit . Usein kaikkia leviä tai joitakin niiden ryhmiä kutsutaan myös kasveiksi. Kasveja (pääasiassa kukkivia) edustavat lukuisat elämänmuodot , joista yleisimmät ovat puut , pensaat ja ruoho .
Kasvit ovat kasvitieteen tutkimuksen kohde .
Ei ole yhtä vastausta kysymykseen, mitä kutsutaan kasveiksi. Ensimmäinen, joka yritti vastata tähän kysymykseen, oli antiikin kreikkalainen filosofi ja tiedemies Aristoteles , joka asetti kasvit elottomien esineiden ja eläinten väliin. Hän määritteli kasvit eläviksi organismeiksi, jotka eivät pysty liikkumaan itsenäisesti (toisin kuin eläimet ) [1] . Myöhemmin löydettiin bakteereita ja arkeaa , jotka eivät millään tavalla kuuluneet yleisesti hyväksytyn kasvien käsitteen alle. Jo 1900-luvun jälkipuoliskolla sienet ja eräät levätyypit erotettiin eri luokkiin, koska niillä ei ole verisuoni- ja juurijärjestelmää, jota on muissa kasveissa [2] .
Paleontologisten löydösten perusteella elävien olentojen jakautuminen valtakuntiin tapahtui yli 3 miljardia vuotta sitten. Ensimmäiset autotrofiset organismit olivat fotosynteettisiä bakteereja (nykyisin ne ovat violetteja ja vihreitä bakteereja , syanobakteereja ). Erityisesti syanobakteerimattoja oli jo Mesoarkealla (2800-3200 Ma sitten) .
Ei ole olemassa yhtenäistä teoriaa eukaryoottisten fotoautotrofisten organismien (kasvien) alkuperästä, joka vastaisi kaikkiin kysymyksiin. Yksi niistä ( symbiogeneesin teoria ) ehdottaa eukaryoottisten fototrofien syntymistä eukaryoottisen heterotrofisen ameboidisolun siirtymänä fototrofiseen ravitsemustyyppiin symbioosin kautta fotosynteettisen bakteerin kanssa, joka myöhemmin muuttui kloroplastiksi. Tämän teorian mukaan mitokondriot syntyvät aerobisista bakteereista samalla tavalla. Näin ilmestyivät levät - ensimmäiset todelliset kasvit. Proterotsoisella aikakaudella yksisoluiset ja siirtomaa-sinilevät kehittyivät laajalti, ja puna- ja vihreälevät ilmestyivät.
Silurian lopussa (405-440 miljoonaa vuotta sitten) maapallolla tapahtui intensiivisiä vuoristorakentamisprosesseja , jotka johtivat Skandinavian vuorten, Tien Shanin, Sayan-vuorten syntymiseen sekä alentumiseen ja katoamiseen. monista meristä. Tämän seurauksena jotkin levät (samanlaiset kuin nykyaikaiset charofyytit ) tulevat maalle ja asuvat rannikko- ja supralittoraalisilla vyöhykkeillä , mikä tuli mahdolliseksi bakteerien ja sinilevien toiminnan ansiosta, jotka muodostivat primitiivisen maaperän maan pinnalle. Näin syntyvät ensimmäiset korkeammat kasvit - rinofyytit . Rinofyyttien erikoisuus piilee kudosten ulkonäössä ja niiden erilaistumisessa yhtenäisiksi, mekaanisiksi, johtaviksi ja fotosynteettisiksi. Tämän aiheutti jyrkkä ero ilmaympäristön ja veden välillä. Erityisesti:
Vanhin tunnettu maakasvi on kuksonia . Cooksonia löydettiin vuonna 1937 Skotlannin silurilaisista hiekkakivistä (noin 415 miljoonaa vuotta vanha). Korkeampien kasvien jatkokehitys jaettiin kahteen linjaan: gametofyytti ( sammaleet ) ja sporofyytti ( suonikasvit ). Ensimmäiset siemennesteet ilmestyvät mesotsoiikan alussa (noin 220 miljoonaa vuotta sitten). Ensimmäiset koppisiemeniset (kukkivat) ilmestyvät jurakaudella .
Haeckel (1894) Three Kingdoms |
Whittaker (1969) Five Kingdoms |
Woese (1977) Six Kingdoms |
Woese (1990) Three Domains |
Cavalier-Smith (1998) Kaksi aluetta ja seitsemän valtakuntaa | ||
---|---|---|---|---|---|---|
Eläimet | Eläimet | Eläimet | eukaryootit | eukaryootit | Eläimet | |
Kasveja | Sienet | Sienet | Sienet | |||
Kasveja | Kasveja | Kasveja | ||||
Protista | Protista | kromistit | ||||
Protista | Alkueläimet | |||||
Monera | Archaea | — | Archaea | prokaryootit | Archaea | |
eubakteerit | eubakteerit | eubakteerit |
Vuoden 2010 alusta lähtien Kansainvälisen luonnonsuojeluliiton ( IUCN ) mukaan kuvattiin noin 320 tuhatta kasvilajia, joista noin 280 tuhatta kukkiva kasvilajia , 1 tuhat lajisiementen lajia , noin 16 tuhatta sammalta , noin 12 tuhatta korkeampien itiöiden lajia ( Plycopsids ja Saniaiset ) [4] . Tämä määrä kuitenkin kasvaa, kun uusia lajeja löydetään jatkuvasti. Joten toukokuussa 2022 World Flora Online -projekti sisältää tietoja yli 350 000 kasvilajista [5] .
Osastot | venäläinen nimi |
Lajien lukumäärä | |
---|---|---|---|
Merilevä | Chlorophyta | vihreät levät | 13 000 - 20 000 [6] |
Charophyta | Charofyytit | 4000-6000 [7] | |
sammalet | Marchantiophyta | maksa sammalta | 6000-8000 [8] |
Anthocerotophyta | Anthocerotus sammalta | 100–200 [9] | |
Bryophyta | Bryofyytit | 10 000 [10] | |
Verisuonten itiöt | Lycopodiophyta | Lycopsformes | 1200 [11] |
Polypodiophyta | Saniaiset | 11 000 [11] | |
siemenkasveja | Cycadophyta | Kykadit | 160 [12] |
Ginkgophyta | neidonhiuspuu | 1 [13] | |
Pinophyta | Havupuut | 630 [11] | |
Gnetophyta | Gnetoform | 70 [11] | |
Magnoliophyta | kukkivat kasvit | 281 821 [4] |
Joillakin kasveilla on hyvin monimutkainen rakenne, mutta jotkut ovat yksisoluisia organismeja. Esimerkiksi: chlorella , chlamydomonas jne.
Kasvisoluille on ominaista suuri suhteellinen koko (joskus jopa useita senttimetrejä), jäykkä selluloosasta valmistettu soluseinä , kloroplastien läsnäolo ja suuri keskusvakuoli , joka mahdollistaa turgorin säätelyn . Fission aikana väliseinä muodostuu useiden rakkuloiden ( phragmoplast ) fuusiosta. Kasvien siittiöt ovat kaksi- ( sammalilla ja lykopodilla ) tai monisiimäisiä (muissa saniaisissa , kyydissä ja neidonhiuspuussa ), ja siimalaitteiston ultrarakenne on hyvin samanlainen kuin niireiden siimasoluissa .
Kasvisolut yhdistyvät muodostaen kudoksia . Kasvikudoksille on ominaista solujen välisen aineen puuttuminen , suuri määrä kuolleita soluja (jotkut kudokset, kuten sklerenchyma ja korkki , koostuvat pääasiassa kuolleista soluista), ja myös se, että toisin kuin eläimet , kasvikudos voi koostua erilaisista solutyyppejä (esimerkiksi ksyleemi koostuu vettä johtavista elementeistä , puukuiduista ja puuparenkyymistä ).
Useimmille kasveille on ominaista merkittävä ruumiinleikkaus. Kasvin ruumiinrakennetta on useita tyyppejä: tallus , jossa yksittäisiä elimiä ei eroteta ja runko on vihreä levy (jotkut sammalet, saniaisten kasvut ), lehtinen, jossa runko on verso , jossa on lehtiä ( ei juuria ; useimmat sammalet) ) ja juurakoita, kun runko on jaettu juuri- ja versojärjestelmään . Useimpien kasvien verso koostuu aksiaalisesta osasta ( varsi ) ja lateraalisista fotosynteettisistä elimistä (lehdistä), jotka voivat syntyä joko varren ulompien kudosten kasvuna ( sammalissa) tai lyhennettyjen sivuhaarojen fuusioitumisena ( saniaisissa). Verson alkiota pidetään erityisenä elimenä - munuaisena [3] .
Kasvisolut sisältävät mekanoreseptoreita, korkeampien kasvien juurijärjestelmät vaihtavat orgaanisia ja epäorgaanisia aineita maasienten kanssa [14] .
Kasveille on ominaista kaksi lisääntymistyyppiä : sukupuolinen ja suvuton . Korkeammille vaskulaarisille kasveille ainoa seksuaalisen prosessin muoto on oogamia . Suvuttoman lisääntymisen muodoista vegetatiivinen lisääntyminen on yleistä .
Kasvien lisäksi kasveilla on erikoistuneita generatiivisia elimiä , joiden rakenne liittyy elinkaaren kulkuun . Kasvien elinkaaressa vuorottelee seksuaalinen, haploidinen sukupolvi ( gametofyytti ) ja aseksuaalinen, diploidinen sukupolvi ( sporofyytti ). Sukupuolielimiä muodostuu gametofyytteihin - urospuolisten anteridia ja naaraspuolinen archegonia (ei ole joissain sortavassa ja koppisiemenisessä ). Siittiöt (niitä ei ole havupuissa , sortavassa ja koppisiemenisessä) tai siittiöt hedelmöittävät arkegoniumissa tai alkiopussissa sijaitsevan munan , minkä seurauksena muodostuu diploidinen tsygootti . Tsygootti muodostaa alkion , josta kehittyy vähitellen sporofyytti . Sporangit kehittyvät sporofyyttiin (usein erikoistuneille itiöitä kantaville lehdille tai sporofylleille). Itiöissä tapahtuu meioosia ja muodostuu haploidisia itiöitä. Heterosporoisissa kasveissa näitä itiöitä on kahta tyyppiä: uros (joista gametofyytit kehittyvät vain anteridioiden kanssa) ja naaras (joista kehittyvät gametofyytit, jotka kantavat vain archegonia); Equosporous itiöt ovat samat. Itiöstä kehittyy gametofyytti , ja kaikki alkaa alusta. Sammilla ja saniaisilla on tällainen elinkaari , ja ensimmäisessä ryhmässä gametofyytti hallitsee elinkaarta ja toisessa sporofyytti. Siemenkasveissa kuvaa monimutkaista johtuu se, että naarasgametofyytti (alkiopussi) kehittyy megasporosta suoraan emon sporofyyttiin, ja mikroitiöstä kehittyvä urosgametofyytti ( siitepölyjyvä ) on toimitettava sinne aikana. pölytys . Siemenkasvien sporofyllit ovat usein monimutkaisia ja yhdistetään ns. strobiliksi ja koppisiemenissä kukiksi , jotka puolestaan voivat yhdistyä kukinnoiksi . Lisäksi siemenkasveissa syntyy erikoistunut rakenne, joka koostuu useista genotyypeistä - siemen , joka voidaan ehdollisesti katsoa sukuelimiin. Koppisiemenissä kukka kypsyy pölytyksen jälkeen ja muodostaa hedelmän [3] .
Eläinmaailman, mukaan lukien ihmisen, olemassaolo olisi mahdotonta ilman kasveja, mikä määrittää niiden erityisen roolin planeettamme elämässä. Kaikista organismeista vain kasvit ja fotosynteettiset bakteerit pystyvät keräämään Auringon energiaa ja luomaan sen kautta orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista ; kasvit poistavat hiilidioksidia ilmakehästä ja vapauttavat O 2 . Kasvien toiminta loi O 2 :ta sisältävän ilmakehän , jonka olemassaolonsa ansiosta se pysyy hengitykseen sopivassa tilassa. Kasvit ovat tärkein, määräävä lenkki kaikkien heterotrofisten organismien, myös ihmisten, monimutkaisessa ravintoketjussa. Maan kasvit muodostavat aroja , niittyjä , metsiä ja muita kasviryhmiä luoden maapallon maiseman monimuotoisuutta ja loputtoman valikoiman ekologisia markkinarakoja kaikkien valtakuntien organismien elämään. Lopuksi maaperä syntyi ja muodostuu kasvien suoralla osallistumisella .
Ihminen on kesyttänyt yli 200 kasvilajia yli 100 kasvitieteelliseen sukuun. Niiden laaja taksonominen kirjo heijastaa erilaisia paikkoja, joissa ne on kesytetty. Kulttuurissa tällä hetkellä käytetyt tärkeimmät ravintokasvit kesytettiin Lounais-Aasian maista. Tällä hetkellä nämä ovat Irakin , Iranin , Jordanian , Israelin ja Palestiinan alueita . Todennäköisesti muinaiset maanviljelijät olivat tietoisia vegetatiivisen lisäämisen (kloonaus) ja sisäsiiton ( sisäsiitos ) eduista. Esimerkkejä kloonaamalla lisääntyvistä kasveista: perunat , hedelmäpuut. Lähes kaikki näiden maiden ihmisten ravintonsaanti tuli korkeahiilihydraattisista, melko proteiinipitoisista viljoista ( vehnä , ohra ). Viljaproteiinit eivät kuitenkaan ole täysin tasapainossa aminohappokoostumukseltaan (vähän lysiiniä ja metioniinia ). Muinaiset viljelijät täydensivät näitä viljoja palkokasveilla - herneillä , linsseillä , virnalla . Ainoa viljelty vilja, ruis , syntyi paljon myöhemmin kuin vehnä ja muut viljelykasvit. Itsepölyttäjäpellavassa on runsaasti rasvaisia siemeniä , jotka täydensivät varhaisten viljelijöiden ruokakolmiota (rasvat, proteiinit, hiilihydraatit) . Varhaiset maanviljelijät kokosivat joukon kesyjä kasveja, jotka täyttävät edelleen ihmisten perusravintotarpeet. Myöhemmin viljelykasvit levisivät vähitellen niiden alkuperästä uusille alueille. Tämän seurauksena samoista kasveista tuli ruokaa koko maailman väestölle. Jotkut viljellyt kasvit on kesytetty Kaakkois - Aasian maissa . Tähän kuuluvat itsepölyttäjät, kuten puuvilla , riisi , durra .
Nykyaikaiset kasvikulttuuritKasvikunnan valtavasta valikoimasta siemenkasvit ja pääasiassa kukkivat kasvit (angiosiemeniset) ovat erityisen tärkeitä jokapäiväisessä elämässä. Lähes kaikki ihmisen kulttuuriin tuomat kasvit kuuluvat niihin. Ensimmäisellä sijalla ihmisen elämässä ovat viljakasvit ( vehnä , riisi , maissi , hirssi , durra , ohra , ruis , kaura ) ja erilaiset viljakasvit . Tärkeä paikka ihmisen ruokavaliossa on perunalla lauhkean ilmaston maissa ja eteläisemmillä alueilla - bataatti , jamssi , oka , taro jne. Kasviproteiineja sisältävät palkokasvit ( pavut , herneet , kikherneet , linssit jne. .), sokeria sisältävä ( sokerijuurikas ja sokeriruoko ), lukuisia öljysiemeniä ( auringonkukka , maapähkinä , oliivi jne.), hedelmät , marjat , vihannekset ja muut viljelykasvit .
On vaikea kuvitella nykyaikaista yhteiskuntaa ilman tonickasveja - teetä , kahvia , kaakaota sekä ilman viinirypäleitä - viininvalmistuksen perustaa tai ilman tupakkaa .
Karjanhoito perustuu luonnonvaraisten ja viljeltyjen rehukasvien käyttöön .
Puuvilla , pellava , hamppu , rami , juutti , kenaf , sisal ja monet muut kuitukasvit tarjoavat ihmiselle vaatteita ja teknisiä kankaita .
Vuosittain kulutetaan valtava määrä puuta - rakennusmateriaalina, selluloosan lähteenä jne.
Yksi tärkeimmistä energianlähteistä on ihmiselle erittäin tärkeä - kivihiili , samoin kuin turve , jonka voidaan sanoa edustavan menneisyyden kasvijäänteisiin kertynyttä Auringon energiaa.
Kasveista uutettu luonnonkumi ei ole tähän mennessä menettänyt taloudellista merkitystään . Arvokkaat hartsit , kumit , eteeriset öljyt , väriaineet ja muut kasvien jalostuksesta saadut tuotteet ovat merkittävässä asemassa ihmisen taloudellisessa toiminnassa. Suuri osa kasveista toimii vitamiinien päätoimittajina , kun taas toiset ( digitis , rauwolfia , aloe , belladonna , pilocarpus , valerian ja sadat muut) ovat välttämättömien lääkkeiden , aineiden ja valmisteiden lähteitä.
Vihreät kasvit rikastavat ilmakehää hapella ja ovat pääasiallinen energian ja orgaanisen materiaalin lähde lähes kaikille ekosysteemeille. Fotosynteesi muutti radikaalisti varhaisen Maan ilmakehän koostumusta, joka sisältää tällä hetkellä noin 21 % happea. Eläimet ja monet muut aerobiset organismit tarvitsevat happea, anaerobiset muodot ovat suhteellisen harvinaisia. Monissa ekosysteemeissä kasvit ovat ravintoketjujen selkäranka .
Maakasvit ovat veden ja muiden biokemiallisten kiertokulkujen avainkomponentteja. Jotkut kasvit kehittyivät yhdessä typpeä sitovien bakteerien kanssa ja kuuluvat typen kiertoon . Kasvien juurilla on keskeinen rooli maaperän kehityksessä ja eroosion ehkäisyssä .
Monet eläimet ovat kehittyneet yhdessä kasvien kanssa. Monet hyönteiset pölyttävät kukkia vastineeksi ruoasta siitepölyn tai nektarin muodossa. Tetrapodit syövät hedelmiä ja levittävät siemeniä ulosteeseensa. Useimmat kasvilajit ovat kehittäneet symbioosin eri sienilajien ( mykorritsan ) kanssa. Sienet auttavat kasvia ottamaan vettä ja mineraaleja maaperästä, ja kasvi toimittaa sienille fotosynteesin kautta syntyviä hiilivetyjä. On myös symbioottisia sieniä , joita kutsutaan endofyytiksi , jotka elävät kasvien sisällä ja auttavat isäntäkasvua.
Loiskasveja esiintyy sekä alempien että korkeampien kasvien joukossa. Tällaiset kasvit aiheuttavat suurta haittaa maataloudelle.
LihansyöjäkasvitLihansyöjäkasveja on yli 500 lajia. Lihansyöjäkasvit kasvavat yleensä ravintoaine- ja kivennäissuoloissa niukalla maaperällä. Kasvien "saalistaminen" johtuu maaperän typen puutteesta , minkä vuoksi petokasvit ovat sopeutuneet saamaan typpeä hyönteisistä ja muista eläimistä, joita ne pyydystävät erilaisilla nerokkailla ansoilla.
Venäjän metsien tunnetuin lihansyöjäkasvi on pyöreälehtinen aurinkokasvi ( Drosera rotundifolia ). Tämä kasvi erittää tahmeaa, kastemaista nestettä lehtien reunojen ympärille, hapanta ruuansulatusmehua. Hyönteinen istuu "kastepisaralla", tarttuu ja tulee auringonkasteen uhriksi.
Muita tunnettuja petokasveja ovat venus-perholoukku , darlingtonia , kirsikka , kastepisara .
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
---|---|---|---|---|
Taksonomia | ||||
|
Kasviluettelo : luettelot perheistä ja suvuista | |
---|---|
perheitä | |
synnytys | |
Royal Botanic Gardens, Kew • Missouri Botanic Gardens |
Kasvinviljely ja puutarhanhoito | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Puutarhanhoito |
| ||||||||
Puutarhojen tyypit |
| ||||||||
viljan tuotanto |
| ||||||||
Luomu |
| ||||||||
Kasvinsuojeluaineet | |||||||||
|