Растителен организъм

Определение на царството

Царството Plantae включва организми, които варират по размер от малки мъхове до гигантски дървета. Въпреки тази огромна вариация, всички растения са многоклетъчни и еукариотни (т.е. всяка клетка притежава свързано с мембрана ядро, което съдържа хромозомите). Обикновено притежават пигменти (хлорофили a и b и каротеноиди), които играят централна роля за превръщането на енергията на слънчевата светлина в химическа енергия чрез фотосинтеза. Поради това повечето растения са независими в хранителните си нужди (автотрофни) и съхраняват излишната си храна под формата на макромолекули от нишесте. Сравнително малкото растения, които не са автотрофни, са загубили пигменти и са зависими от други организми за хранителни вещества. Въпреки че растенията са немотилни организми, някои от тях произвеждат подвижни клетки (гамети), задвижвани от бигелевидни бичове. Растителните клетки са заобиколени от повече или по-малко твърда клетъчна стена, съставена от въглехидратна целулоза, а съседните клетки са свързани помежду си от микроскопични нишки на цитоплазма, наречени плазмодесмати, които преминават през клетъчните стени. Много растения имат капацитет за неограничен растеж в локализирани региони на клетъчно делене, наречени меристеми. Растенията, за разлика от животните, могат да използват неорганични форми на елемента азот (N), като нитрати и амоняк, които се предоставят на растенията чрез дейности на микроорганизми или чрез промишлено производство на торове - и елементната сяра (S); по този начин, те не изискват външен източник на протеин (в който азотът е основна съставка), за да оцелеят.

Историята на живота на растенията включва две фази или поколения, едната от които е диплоидна (ядрата на клетките съдържат два набора хромозоми), докато другата е хаплоидна (с един набор от хромозоми). Диплоидното поколение е известно като спорофит, което буквално означава растение за производство на спори. Хаплоидното поколение, наречено гаметофит, произвежда половите клетки или гамети. По този начин пълният жизнен цикъл на растението включва редуване на поколения. Спорофитните и гаметофитните поколения на растенията са структурно доста различни.

Концепцията за това какво представлява растение е претърпяла значителни промени във времето. Например, по едно време фотосинтетичните водни организми, обикновено наричани водорасли, се считат за членове на растителното царство. Различните големи водораслови групи, като зелените водорасли, кафявите водорасли и червените водорасли, сега са поставени в царството Протиста, тъй като им липсва една или повече от характеристиките, характерни за растенията. Организмите, известни като гъби, също някога са били считани за растения, защото се размножават чрез спори и притежават клетъчна стена. Гъбичките обаче равномерно нямат хлорофил и те са хетеротрофни и химически отличаващи се от растенията; по този начин те са разположени в отделно царство, гъби.

Никоя дефиниция на царството не изключва напълно всички организми без растения или дори включва всички растения. Има например растения, които не произвеждат храната си чрез фотосинтеза, а по-скоро паразитират върху други живи растения. Някои животни притежават растителни характеристики, като липсата на подвижност (напр. Гъби) или наличието на растежна форма (например някои корали и бриозои), но като цяло такива животни нямат другите характеристики на растенията, цитирани тук.

Въпреки такива различия, растенията споделят следните характеристики, общи за всички живи същества. Техните клетки претърпяват сложни метаболитни реакции, които водят до производството на химическа енергия, хранителни вещества и нови структурни компоненти. Те реагират на вътрешни и външни стимули по самосъхраняващ се начин. Те се възпроизвеждат, като предават генетичната си информация на потомци, които им приличат. Те са се развили по време на геоложките времеви мащаби (стотици милиони години) чрез процеса на естествен подбор в широк спектър от форми и стратегии за житейска история.

Най-ранните растения несъмнено са се развили от предшественик на водни зелени водорасли (както се доказва от приликите в пигментацията, химията на клетъчните стени, биохимията и метода на клетъчното делене), а различните растителни групи са се приспособили към наземния живот в различна степен. Наземните растения са изправени пред сериозни заплахи или затруднения в околната среда, като десикация, драстични промени в температурата, подкрепата, наличността на хранителни вещества към всяка от клетките на растението, регулиране на обмена на газ между растението и атмосферата и успешно възпроизвеждане. По този начин много адаптации към съществуването на земята са се развили в царството на растенията и са отразени сред различните големи растителни групи. Пример е развитието на восъчно покритие (кутикулата), което покрива растителното тяло, предотвратявайки излишната загуба на вода. Специализираните тъкани и клетки (съдова тъкан) дават възможност на ранноземните растения да абсорбират и транспортират по-ефективно вода и хранителни вещества до отдалечени части на тялото и в крайна сметка да развият по-сложно тяло, съставено от органи, наречени стъбла, листа и корени. Еволюцията и включването на веществото лигнин в клетъчните стени на растенията осигуряват сила и подкрепа. Подробностите от историята на живота често са отражение на адаптацията на растението към наземния начин на живот и могат да характеризират определена група; например, най-силно развитите растения се размножават чрез семена, а при най-напредналите от всички растения (покритосеменни растения) се образува репродуктивен орган, наречен цвете.