Karplanter: Definition, klassificering, karakteristika og eksempler

At lære om de mange typer karplanter er vigtigere, end du måske tror.

For eksempel ser fiddlehead-bregner alle sammen det utrente øje, men særpræg egenskaber adskiller en velsmagende strudsbregne fra en brakkenbregne og antages at indeholde kræftfremkaldende stoffer. Karplanter har almindelige - og i nogle tilfælde særegne - tilpasninger, der giver en evolutionær fordel.
Definition af karplanter

Karplanter er ”rørplanter” kaldet trakeofytter
. Vaskulært væv i planter består af xylem
, som er rør involveret i vandtransport, og floem
, som er rørformede celler, der distribuerer mad til planteceller. Andre definerende egenskaber inkluderer stængler, rødder og blade.

Karplanter er mere komplekse end forfædres ikke-vaskulære planter. Karplanter har en type intern "VVS", der transporterer produkter fra fotosyntesen, vand, næringsstoffer og gasser. Alle typer karplanter er terrestriske (land) planter, der ikke findes i biovand med ferskvand eller saltvand.

Karplanter er også defineret som eukaryoter, hvilket betyder, at de har en membranbundet kerne, der adskiller dem fra de prokaryote bakterier og archaea. Karplanter har fotosyntetiske pigmenter og cellulose til understøttelse af cellevægge. Som alle planter er de stedbundne; de kan ikke flygte, når sultne planteetere kommer med på udkig efter et måltid.
Hvordan klassificeres karplanter?

I århundreder har lærde brugt plantetaksonomi eller klassificeringssystemer til at identificere, definere og gruppere planter. I det gamle Grækenland var Aristoteles klassificeringsmetode baseret på kompleksiteten af organismer.

Mennesker blev placeret øverst i den ”store kæde af at være” lige under engle og guddomme. Dyr kom næste gang, og planter blev henvist til nederste led i kæden.

I det 18. århundrede anerkendte den svenske botaniker Carl Linné, at der var behov for en universel klassificeringsmetode til videnskabelig undersøgelse af planter og dyr i den naturlige verden . Linné tildelte hver art en latin binomial art og slægtsnavn.

Han grupperede også levende organismer efter kongeriger og ordener. Vaskulære og ikke-vaskulære planter repræsenterer to store undergrupper inden for planteriget.
Vaskulære vs. ikke-vaskulære planter

Komplekse planter og dyr har brug for et vaskulært system for at leve. For eksempel inkluderer det menneskelige legems vaskulære system arterier, vener og kapillærer involveret i stofskifte og åndedræt. Det tog små primitive planter millioner af år at udvikle vaskulært væv og et vaskulært system.

Fordi gamle planter ikke havde et vaskulært system, var deres rækkevidde begrænset. Planter udviklede sig langsomt karvæv, floem og xylem. Karplanter er mere udbredt i dag end ikke-vaskulære planter, fordi vaskularitet tilbyder en evolutionær fordel.
Evolution of Vascular Plants

Den første fossile registrering af karplanter dateres tilbage til en sporophyt kaldet Cooksonia
at levede for ca. 425 millioner år siden i den siluriske periode. Fordi Cooksonia
er uddød, er studiet af plantens egenskaber begrænset til fortolkninger af fossile poster. Cooksonia
havde stængler, men ingen blade eller rødder, skønt nogle arter antages at have udviklet vaskulært væv til vandtransport.

Primitive ikke-vaskulære planter kaldet bryophytter - tilpasset til at være land planter i områder, hvor der var tilstrækkelig fugt. Planter som levervorter
og hornworts - mangler faktiske rødder, blade, stængler, blomster eller frø.

For eksempel vispbregner er ikke rigtige bregner, fordi de blot har en bladløs, fotosyntetisk stamme, der forgrenes til sporangia til reproduktion. Frøfrie karplanter
såsom klubmos og hestespalter kom næste gang i Devon-perioden.

Molekylære data og fossile poster viser, at frøbærende gymnospermer såsom fyrretræer, gran og ginkgoer udviklede sig millioner af år før angiospermer som bredbladede træer; den nøjagtige tidsperiode diskuteres.

Gymnospermer har ikke blomster eller bærer frugt; frø dannes på bladoverflader eller skalaer inde i fyrretræer. Derimod har angiospermer blomster og frø indesluttet i æggestokkene.
Karakteristiske dele af vaskulære planter

Karakteristiske dele af karplanter inkluderer rødder, stængler, blade og vaskulært væv (xylem og floem). Disse højt specialiserede dele spiller en kritisk rolle i plantens overlevelse. Udseendet af disse strukturer i frøplanter adskiller sig meget efter art og niche.

Rødder: Disse strækker sig fra plantens stængel ned i jorden på jagt efter vand og næringsstoffer. De absorberer og transporterer vand, mad og mineraler via karvæv. Rødder holder også planter stabile og sikkert forankrede mod blæsende vind, der kan vælte træer.

Rotsystemer er forskellige og tilpasset jordsammensætning og fugtighedsindhold. Taproots strækker sig dybt ned i jorden for at nå vand. Lavt rodssystem er bedre for områder, hvor næringsstoffer koncentreres i det øverste lag af jorden. Et par planter som epiphytorkideer vokser på andre planter og bruger luftrødder til at absorbere atmosfærisk vand og nitrogen.

Xylemvæv: Dette har hule rør, der transporterer vand, næringsstoffer og mineraler. Bevægelse sker i en retning fra rødderne til stammen, blade og alle andre dele af planten. Xylem har stive cellevægge. Xylem kan bevares i fossilprotokollen, som hjælper med at identificere uddødte plantearter.

Floemvæv: Dette transporterer fotosynteseprodukter gennem planteceller. Blade har celler med kloroplaster, der bruger solens energi til at fremstille sukkermolekyler med høj energi, der bruges til cellemetabolisme eller opbevares som stivelse. Karplanter udgør basen i energipyramiden. Sukkermolekyler i vand transporteres i begge retninger for at distribuere mad efter behov.

Blade: Disse indeholder fotosyntetiske pigmenter, der udnytter solens energi. Brede blade har et bredt overfladeareal for maksimal eksponering for sollys. Imidlertid er tynde, smalle blade dækket med en voksagtig neglebånd (et voksagtig ydre lag) mere fordelagtige i tørre områder, hvor vandtab er et problem under transpiration. Nogle bladstrukturer og stængler har pigge og torner for at advare dyr.

En plantes blade kan klassificeres som mikrofyller
eller megafyler. For eksempel er en fyrnål eller græsstrå en enkelt streng af vaskulært væv kaldet en mikrofyll. I modsætning hertil er megaphyller blade med forgrenede årer eller vaskularitet i bladet. Eksempler inkluderer løvtræer og bladige blomstrende planter.
Typer af karplanter med eksempler

Karplanter er grupperet efter, hvordan de formerer sig. Specifikt klassificeres de forskellige typer karplanter efter, om de producerer sporer eller frø til fremstilling af nye planter. Karplanter, der formerer sig med frø, udviklede sig meget specialiseret væv, der hjalp dem med at sprede sig over hele landet.

Sporproducenter: Karplanter kan reproducere sig med sporer, ligesom mange ikke-vaskulære planter gør. Imidlertid gør deres vaskularitet dem synligt forskellige fra mere primitive sporproducerende planter, der mangler det vaskulære væv. Eksempler på karsporeproducenter inkluderer bregner, hestespalter og klubmos.

Frøproducenter: Karplanter, der formerer sig ved frø, er yderligere opdelt i gymnospermer og angiospermer. Gymnospermer såsom fyrretræer, gran, barlind og cedertræer producerer såkaldte "nøgne" frø, der ikke er lukket i en æggestokk. Størstedelen af blomstrende, frugtbærende planter og træer er nu angiospermer.

Eksempler på vaskulære frøproducenter inkluderer bælgplanter, frugter, blomster, buske, frugttræer og ahorntræer.
Karakteristika for sporeproducenter

Karsporeproducenter som hestetails - reproducerer gennem ændringer af generationer i deres livscyklus. Under den diploide sporophytstadium dannes sporer på undersiden af den sporproducerende plante. Sporophytplanten frigiver sporer, der bliver gametophytes
hvis de lander på en fugtig overflade.

Gametophytes er små reproduktionsplanter med mandlige og kvindelige strukturer, der producerer haploide sæd, der svømmer til det haploide æg i "the female structure of the plant.", 3, [[Befrugtning resulterer i et diploid embryo og vokser til en ny diploid plante. Gametofytter vokser typisk tæt sammen, hvilket muliggør krydsbefrugtning.

Reproduktionscelledeling sker ved meiose
i en sporofyt, hvilket resulterer i haploide sporer, der indeholder halvt så meget genetisk materiale på moderplanten. Sporerne deles efter mitose
og modnes til gametophytter, som er små planter, der producerer haploid æg og sæd ved mitose
. Når gameter forenes, danner de diploide zygoter, der vokser til sporofytter via mitose
.

F.eks. Den dominerende livsfase for den tropiske bregne - den store, smukke plante, der trives i varm, våde steder - er den diploide sporofyt. Bregner formerer sig ved at danne encellede haploide sporer via meiose på undersiden af fronds. Vinden spreder de lette sporer i vid udstrækning.

Sporer divideres med mitose og danner separate levende planter kaldet gametophytes, der producerer mandlige og kvindelige gameter, der smelter sammen og bliver små diploide zygoter, der kan vokse til massive bregner af mitose.
Karakteristika for vaskulære frøproducenter

Frøproducerende karplanter, en kategori, der inkluderer 80 procent af alle planter på Jorden, producerer blomster og frø med en beskyttende dækning. Mange seksuelle og aseksuelle reproduktionsstrategier er mulige. Pollinatorer kan omfatte vind, insekter, fugle og flagermus, der overfører pollenkorn fra blomsterens anter (den mandlige struktur) til et stigma (den kvindelige struktur).

I blomstrende planter er gametophytgenerationen en kort -livet stadie, der finder sted inden for plantens blomster. Planter kan selvbestøve eller krydsebestøve med andre planter. Krydsbestøvning øger variationen i plantepopulationen. Pollenkorn bevæger sig gennem pollenrøret til æggestokken, hvor befrugtning forekommer, og et frø udvikler sig, der kan være indkapslet i en frugt.

For eksempel er orkideer, tusindfryd og bønner de største familier af angiospermer. Frøene fra mange angiospermer vokser inden for en beskyttende, nærende frugt eller papirmasse. Græskar er spiselige frugter med lækker papirmasse og frø, for eksempel.
Fordele ved plantevaskularitet

Trakeofytter
(karplanter) er velegnet til det jordiske miljø i modsætning til deres forfædres marine kusiner der ikke kunne leve udenfor vandet. Vaskulære plantevæv gav evolutionære fordele i forhold til ikke-vaskulære landplanter.

Et vaskulært system gav anledning til rig artsdiversificering
fordi karplanter kunne tilpasse sig til at passe til skiftende miljøforhold. Der er faktisk omkring 352.000 arter af angiospermer i forskellige former og størrelser, der dækker jorden.

Ikke-vaskulære planter vokser typisk tæt på jorden for at få adgang til næringsstoffer. Vaskularitet tillader planter og træer at vokse meget højere, fordi det vaskulære system giver en transportmekanisme
til aktivt at distribuere mad, vand og mineraler i hele plantekroppen. Vaskulært væv og et rotsystem giver stabilitet og en befæstet struktur, der understøtter sidestykke i højden under optimale vækstbetingelser.

Kaktus har adaptive vaskulære systemer til effektivt at bevare vand og hydrat levende celler i planten. Kæmpe træer i regnskoven er opfanget af buttress rødder
ved bunden af deres bagagerum, der kan vokse til 15 meter. Ud over at yde strukturel støtte øger buttressrødderne overfladearealet til at absorbere næringsstoffer.
Økosystemets fordele ved vaskularitet

Karplanter spiller en central rolle i at opretholde den økologiske balance. Livet på Jorden afhænger af planter for at skaffe mad og levesteder. Planter opretholder liv ved at fungere som kuldioxidvaske og ved at frigive ilt i vandet og luften. Omvendt påvirker skovrydning og øgede forureningsniveauer det globale klima, hvilket fører til tab af udryddelse af levesteder og arter.

Fossilregistreringer antyder, at rødved - nedstamme fra nåletræer - har eksisteret som en art siden dinosaurier regerede jorden under juraen Periode. New York Post
rapporterede i januar 2019, at for at mindske virkningen af drivhusgasser plantede en miljøgruppe med base i San Francisco rødtræplanter klonet fra gamle rødvedstubbe fundet i Amerika, der voksede til 400 meter høje. Ifølge Post
kunne disse modne redwoods fjerne over 250 ton kuldioxid.