Növények
élőlények egyik rendszertani országa From Wikipedia, the free encyclopedia
élőlények egyik rendszertani országa From Wikipedia, the free encyclopedia
A növények (Plantae) az élőlények egyik nagy, több százezer fajt felölelő országa. A növények összessége (a Föld teljes növényzete együttvéve) a flóra.
| Növények | ||||
|---|---|---|---|---|
 | ||||
| Rendszertani besorolás | ||||
| ||||
| Alországok és törzsek | ||||
| ||||
| Hivatkozások | ||||
A Wikimédia Commons tartalmaz Növények témájú médiaállományokat és Növények témájú kategóriát. | ||||
A növényekre általában jellemző a fotoszintézis, vagyis a napfény energiáját felhasználva autotróf módon építik fel a testüket alkotó molekulákat. Találhatunk köztük ismerős élőlényeket, mint például a fák, a füvek és a páfrányok.
Arisztotelész az élőlényeket állatokra és növényekre (amelyeknek általában nincsenek érzékszerveik) osztotta.
Linné rendszerében ezek később a növényvilág (Plantae) és állatvilág (Animalia) nevet kapták.
Korábban ide sorolták a gombákat és az algákat is. A barna-, vörös- és az egyéb eukarióta moszatokat később a protiszták országába sorolták, amely azonban többszörösen parafiletikus volt. Ma a gombák külön országot alkotnak, a cianobaktériumok a baktériumok közé tartoznak, a Glaucophytát és a vörösmoszatokat visszahelyezték a növények közé, a többi alga a sárgásmoszatok, az Alveolata, a Rhizaria, a Haptista és a Cryptista taxonokban található.
A növényeket ma három csoportra osztják: a zöld színtestű növények (Viridiplantae) és a vörös színtestű növények (Rhodoplantae) alországára és az alországba besorolatlan Glaucophytára. Egy ideig csak a zöld növényeket tekintették a növények országának, és azt a vörösmoszatokkal és a kékeszöld moszatokkal együtt az Archaeplastida kládba sorolták. A jelenlegi rendszertan szerint tehát az Archaeplastida csoport a növényeké, ezzel a Plantae sensu lato és az Archaeplastida elvileg ekvivalens fogalmakká váltak.
A növények alapvető közös sajátossága a fotoszintézis, pontosabban a szén-dioxid-asszimiláció (ld. fentebb). Ez a fiziológiai sajátosság a növények mindegyikében ugyanúgy zajlik, jelentős különbségeket biokémiailag nem találunk az egyes növénycsoportokban.
Léteznek azonban olyan növények is, melyek másodlagosan elveszítették fotoszintetizáló képességüket. Ezek nem rendelkeznek kloroplasztisszal, szerves anyagaikat heterotróf módon építik fel. Ilyenek a parazita növények (például a vajfüvek, arankafélék), melyek más növényeken élősködve vesznek fel szerves és szervetlen anyagokat; illetve a mikotróf növények (például madárfészekkosbor), melyek szaprofita gombákkal élnek szimbiózisban.
A rovaremésztő növények fotoszintetizáló növények, s az életműködésükhöz szükséges szervetlen anyagok egy részét (pl. nitrogén, kálium) nemcsak a talajból szívják fel a gyökerükön keresztül, hanem azokhoz rovarok elfogásával és lebontásával, tehát heterotróf módon is hozzájutnak.
A növények ontogenezise (egyedfejlődése) is alapvetően egységesnek mondható; általánosan jellemző a nemzedékváltakozás (metagenesis; generatio alternans). A nemzedékváltakozás során az ivaros szaporodású ivarsejttermelő vagy gametofiton (gametophyton) nemzedék és az ivartalanul szaporodó, spóratermelő vagy sporofiton (sporophyton) nemzedék váltakozik egymással. Az evolúció folyamán az ivaros nemzedék mindjobban redukálódik, míg az ivartalan nemzedék a szövetes (hajtásos) szerveződésig jut el. Érdekes a mohák (Bryophyta) esete, ahol a sporofiton nemzedék nem önállósodik, hanem a gametofitonon „élősködik”. Itt a gametofiton végzi az asszimilációt és táplálja a tulajdonképpen heterotróf anyagcseréjű sporofitont (ami a moháknál a spóratok és toknyél). Az ivartalan nemzedék a legősibb szövetes növényekben (ősedényesek Protracheophyta) egyenrangú fejlettséggel bírt, mint az ivaros nemzedék. Ez az ún. izomorf metagenezis. A korpafüvektől (Lycopodiophyta) kezdve a gametofiton mindjobban redukálódik, ún. előteleppé alakul, mely a korpafüveknél és a harasztoknál (Monilophyta) is csak telepes szerveződésű. A virágos növényeknél (Spermatophyta) a gametofiton nem szakad el a sporofitontól, hanem annak védelmében fejlődik, és attól kapja a tápanyagait is. A növényvilág evolúciója során a női ivarsejteket termelő ún. makrogametofiton marad fejlettebb, melyet az magyaráz, hogy a hím mikrogametofiton által termelt spermatozoidok (hímivarsejtek) a petesejt megtermékenyítése után befejezik munkájukat.
A legszembetűnőbb közös morfológiai (pontosabban mikromorfológiai) sajátosságok a sejteket burkoló cellulóz anyagú sejtfal, a színtestek (bár ez más élőlénycsoportokban is megjelenik, kivéve a Opisthokonta országban). A klorofill-b nevű fotoszintetizációs színanyag kizárólagosan a zöld színtestű növények, azaz a Viridiplantae alország sajátossága, és még a Biliphyták között sem találkozunk vele.
A növényi evolúció kezdetét korábban a fotoszintézis megjelenésétől kezdték számítani. Tulajdonképpen a növények nem elsődlegesen autotróf szervezetek, vagyis korai őseik valószínűleg heterotróf szervezetek voltak. A Chromista országba sorolt törzsek (például sárgamoszatok, mészmoszatok, barnamoszatok) pedig még másodlagos autotrófnak sem nevezhetők. Ennek oka, hogy a növényi evolúció valószínűleg endoszimbiogenezis eredménye. Azaz az ősidőben kialakult ősi autotróf baktériumok, majd a megjelenő kékbaktériumok (Cyanobacteria) voltak az első fotoszintetizáló - egyben kemoszintetizáló - szervezetek. Ezeket az ősi autotróf prokariótákat kebelezhette be egy heterotróf eukarióta egysejtű, és nem emésztette meg, hanem szimbiózist, mutualista kapcsolatot alakított ki vele. Membránréteg vette körül, de a sejten belül megmaradt a részleges önállósága (például van saját DNS-állománya, a sejttől függetlenül önállóan is képes osztódni). A kékbaktériumokból alakultak ki tehát a növények zöld színtestei (kloroplasztiszok). A Chromista ország tagjai pedig szekunder endoszimbiogenezis során alakultak ki, vagyis már egy korábban endoszimbiózissal kialakult autotróf eukariótát kebelezett be. Ennek egyik legfőbb bizonyítéka, hogy a barnamoszatok sejtjeiben a színtestek membránja kettős (vagyis a növényi sejt kloroplasztiszához képest még plusz egy membránt tartalmaz).
A növények legkorábban kialakult csoportjai a Biliphyta subregnumba sorolt kékeszöld moszatok és a vörösmoszatok. A növényvilág evolúciójának következő nagy lépése az embrió kialakulása, vagyis a megtermékenyítés után a zigóta osztódásával kialakul egy kezdetleges növényke, az embrió. Embriós növényekről a moháktól kezdve beszélhetünk, ám legkifejezettebben a szövetes növények kládjában jelenik meg.
A szárazföldre kilépés is óriási mérföldkő a növényvilág fejlődéstörténetében. A kijutásnak több akadálya is volt, például az, hogy a növény testét a víz felhajtóerejének hiányában meg kellett támasztani. A szárazföldön nem lehet diffúzióval az egész testfelületen vizet felvenni, ezért gátolni kellett a víz elpárolgását. A száraz környezet a szaporodási lehetőségeknek is határt szab. Mai ismereteink szerint az első szárazföldi növények a Rhyniophyta törzs rendkívül egyszerű hajtásos szerveződésű fajai voltak. Kialakultak a testüket megtartó támasztó alapszöveteik, megjelent a párologtatást csökkentő epidermisz; kezdetleges gyökereik megkapaszkodtak a földön, és vélhetőleg vizet is ezekkel vettek fel. Általában mocsarak szélén tenyésztek, hosszú rizómájuk a földön fekve kúszott, ebből ágaztak ki azok az egyszerű edényekből felfelé álló, hengerded hajtások, amelyekben még nem alakult ki a központi bélszövet, hanem a centrális xilémet (farészt, vízszállító elemeket) floém (háncsrész) övezte. Metagenezisük is érdekes volt, ún. izomorf típusú, azaz a sporofiton és a gametofiton nemzedék kinézete hasonló volt. A spóratokok és az ivarszervek a hajtások csúcsán nőttek.
A további fejlődés során a spórás növényeknek számos típusa alakult ki, így például a korpafüvek (tágabb értelemben, együtt például az Asteroxylon kláddal), melyeknek még valódi leveleik nincsenek, csak a szár epidermiszének apró kinövései. A harasztoktól (Monilophyta) beszélhetünk valódi levelekről (valódi levelű növények, Euphyllophytina). A Rhyniophyta csoportban – ahogy azt már említettük – a sporofiton és gametofiton nemzedék fejlettsége vélhetőleg közel azonos volt. A növényi evolúció egy általános szabálya az – amely tulajdonképpen a korpafüvek törzsétől kezdve már jól látható –, hogy a sporofiton nemzedék, vagyis a diploid sejtekkel rendelkező növény mindjobban fejlődik (kialakul a fejlett szállítószövet-rendszer, eleinte tracheidákkal, majd tracheákkal, megjelenik a fa- és háncsparenchima, a bélszövet; kialakulnak a különféle bőrszövet- és alapszövet-rendszerek stb.), míg a gametofiton nemzedék nem lép túl a szövetes fejlettségen, teleptestű marad, mi több, elveszíti önállóságát, és mindjobban egyszerűsödik. A korpafüvek és a harasztok előtelepe (protalliuma) még teljesen önálló, lemezes szerveződésű, némi fotoszintetizációra képes, ivarszerveket létrehozó képlet, azonban a virágos növények (Spermatophyta) törzseiben teljesen elveszíti önállóságát. A másik alapvető jelentőségű törvény, hogy a gametofiton nemzedéken belül a mikrogametofiton, azaz a hím jellegű protallium sokkal inkább egyszerűsödik, és ennek a védelme kevésbé fontos, mint a női jellegű makrogametofitoné. Ennek a magyarázata igen egyszerű: a hím gametofitonok a hímivarsejtek kijuttatása után tulajdonképpen befejezik feladatukat. Azonban a női előtelep védettsége fontos, hisz ott megy végbe számos rendkívül fontos élettani folyamat, mint például a megporzás, a megtermékenyítés, az embriogenezis, a mag kialakulása stb. Létfontosságú kérdés az a növénycsoport számára, hogy milyen mértékben védik ezt a fejlődő makrogametofitont. A nyitvatermők közös sajátossága, hogy a makrogametofiton egy makrosporofillumon fejlődik, azonban ez a makrosporofillum csak részleges védelmet nyújt a számára, mert nem forrnak össze zárt magházzá, legföljebb szorosan egymásra záródnak. A nyitvatermők körében még annyira nem érzékelhetjük a redukálódást a gametofiton nemzedékben. A mikrogametofiton fejlődése bonyolultabb, mint a zárvatermőknél, még egy sejtosztódási folyamat beiktatódik; a makrogametofiton pedig alapvetően eltér a zárvatermő haploid nemzedéktől.
A makrospórában alakul ki egy előtelep, amely igen nagy számú sejtet tartalmaz (a zárvatermők ellenben csak 7 sejtet tartalmaznak a magkezdemény kialakulása végén: egy centrális vegetatív magot, egy petesejtet, annak két segédsejtjét, emellett még három ellenlábas sejtet). És ami lényeges különbség még a két csoport között: a nyitvatermők makroprotalliumában kialakul az archegónium (női ivarszerv), ami a zárvatermőknél egyáltalán nincs meg. A nyitvatermők archegóniumában alakul ki aztán a petesejt, amelyet a pollenből kiszabaduló spermatozoid termékenyít meg. A zárvatermők evolúciós újítása a zárt magház, melynek a belsejében fejlődik az igencsak redukált makroprotallium. A zárt magház a megtermékenyítés után is védi a magot a teljes érésig azáltal, hogy egy bonyolult szövetrendszerű szervvé, a terméssé fejlődik. A virágos növények kialakulása a devon korra tehető, első alakjaik valószínűleg a magvaspáfrányok voltak, melyek nem mutatnak tényleges rokonságot a páfrányokkal, valószínűleg a hasonló levélszerkezet miatt vélték őket a harasztok közé sorolt páfrányok rokonainak. A magvaspáfrányok pedig feltételezhetően ősi spórás növények, méghozzá heterospórás növények leszármazottai lehetnek, melyeket ma előnyitvatermők néven ismerünk, a Lignophyta kládon belül. Ezek még spórás növények voltak, azonban jól elkülönültek a kis méretű, hím előtelepet létrehozó spóráik (mikrospórák) a nagyobb méretű, makroprotalliumot létrehozó spóráktól (makrospórák). A fejlődés folyamán a makroprotallium nem vált le az anyanövényről, hanem azon alakult előteleppé – létrehozva ezzel a magkezdeményt –, míg a hím előtelep a mikrospóra belsejébe alakult ki, és a benne lévő spermatozoidák valamilyen közvetítő közeg (főképp a szél) segítségével jutottak a női előtelephez.
A magvaspáfrányoknál a női előtelep még szabadon állt a zöld fotoszintetizáló levelek fonákán, a fejlődés folyamán azonban a magkezdeményeket létrehozó levelek elkülönülnek az asszimiláló, klorofilltartalmú levelektől (például cikászok). A magvaspáfrányok a devon száraz területein terjedtek el, hisz a szaporodásukhoz, vagyis a hím és női ivarsejt találkozásához nem volt szükségük vízre. Így terjedhettek el a középidő triász időszakában az egész Földön a nyitvatermő csoportok, főképp a cikászok, a Bennettitesek és a toboztermők.
A növények legkorszerűbb filogenetikus osztályozása:
Az alábbi kladogram a zöld növények törzsfejlődését szemlélteti:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Linnaeus 1735 2 ország |
Haeckel 1866 3 ország[5] |
Chatton 1937 2 birodalom[6] |
Copeland 1956 4 ország[7] |
Whittaker 1969 5 ország[8] |
Woese et al. 1977 6 ország[9] |
Woese et al. 1990 3 domén[10] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| - | Protista | Prokaryota | Monera | Monera | Eubacteria | Bacteria |
| Archaebacteria | Archaea | |||||
| Eukaryota | Protista | Protista | Protista | Eukarya | ||
| Vegetabilia | Plantae | Plantae | Fungi | Fungi | ||
| Plantae | Plantae | |||||
| Animalia | Animalia | Animalia | Animalia | Animalia |
Raunkiær a növényeket felépítésük, a környezethez való alkalmazkodásuk alapján a következő csoportokra osztotta:
A növényi egyed a környezet egyes jellemzőihez (pl. csapadék-változáshoz) képes bizonyos mértékig alkalmazkodni, más jellemzőkhöz (pl. a hőmérséklet-változáshoz) nem.
Különösen jelentős korunkban a globális felmelegedés hatására adott növényi válasz. Az állatok viszonylag széles határok között, igen rövid idő alatt képesek az alkalmazkodásra, a növények jelentős része azonban nem képes elég gyorsan alkalmazkodni, ezért kipusztulnak. A növényfajok gyors alkalmazkodása csak elterjedési területük változtatásával lehetséges: ha melegedés van, akkor elindul egy terjeszkedési front a sarkok felé és egy kipusztulási front az Egyenlítő felől; ha az egyik front utoléri a másikat, a növényfaj kipusztul.
A növények biológiai szempontú csoportosításával a növényrendszertan foglalkozik. A növényeket azonban nem csak tudományos szempontból csoportosítják.
Azokat a növényeket, amelyeket az ember valamilyen (élelmezési, ipari, esztétikai stb.) célra használ fel, haszonnövényeknek nevezzük. A haszonnövények közé tartoznak egyrészt a kultúrnövények, másrészt olyan vadon termő növények, melyeket az ember még ha termeszt is, nem tartoznak a kultúrnövények közé (pl. gyógynövények, egyes gyümölcsök).
Kultúrnövényeknek nevezzük azokat a haszonnövényeket, amelyeket az ember saját céljait követve tervszerűen nemesít és termeszt, s emiatt korábban nem fordultak elő a természetben. A kultúrnövények vadon élő növények háziasításával jöttek létre. A kultúrnövények elsősorban abban különböznek a vadon termő növényektől, hogy elvesztették természetes elterjedésüket szolgáló adottságaikat, szinte valamennyi szervük megnagyobbodott, magasabb koncentrációban tartalmazzák azokat az anyagokat, amelyekért létrehozták őket, többnyire csekélyebb az ellenálló-képességük, érzékenyebbek a kártevőkkel, a faggyal és a szárazsággal szemben.[11]
A haszonnövények csoportosítása[12] felhasználásuk célja szerint is történhet:
Egyéb nem rendszertani szemléletű növénycsoportok ábécérendben:
| Kártevőriasztó növények | |
|---|---|
| Kártevő | Mi riasztja el? |
| Hangyák | gyöngymenta, menta, hagyma, borsmenta, fodormenta, baradicskóró |
| Levéltetvek | gyöngymenta, metélőhagyma (snidling), koriander (cigánypetrezselyem), szárított és összetört krizantém, eukaliptusz, édeskömény, kerti székfű (ez utóbbi magához vonzza a levéltetveket a rózsákról), fokhagyma, szarkaláb, büdöske, menta, mustár, sarkantyúvirág (böjtfű), hagyma, oregano, petúnia, napraforgó |
| Spárgabogár | bazsalikom, körömvirág, sarkantyúvirág (böjtfű), petrezselyem, petúnia, baradicskóró, paradicsom |
| Babbogár | rozmaring, borsfű |
| Fekete földibolha | üröm, zsálya |
| U betűs aranybagoly lepke | kapor, eukaliptusz, fokhagyma, izsóp, borsmenta, sarkantyúvirág (böjtfű), hagyma, csombormenta, zsálya, üröm, fodormenta, kakukkfű (csombor) |
| Káposztalégy | fokhagyma, büdöske, retek, zsálya |
| Káposztabagolylepke | üröm, izsóp, rozmaring, zsálya, borsfű, kakukkfű (csombor) |
| Sárgarépalégy | póréhagyma, fejes saláta, hagyma, rozmaring, zsálya, dohány |
| Kolorádóbogár, vagy krumplibogár | gyöngymenta, koriander (cigánypetrezselyem), eukaliptusz, zöldbab, büdöske, sarkantyúvirág (böjtfű), hagyma, baradicskóró |
| Kukorica bagolylepke | kerti pillangóvirág, muskátli, büdöske, retek (felmagozódva) |
| Uborkabogár | gyöngymenta, büdöske, sarkantyúvirág (böjtfű), retek, ruta, baradicskóró |
| Vetési bagolylepke | disznóparéj |
| Földibolha | gyöngymenta, fokhagyma, menta, ruta, zsálya, üröm, baradicskóró, dohány |
| Répa- vagy káposztalepke | kapor, fokhagyma, muskátli, izsóp, menta, sarkantyúvirág (böjtfű), hagyma, csombormenta, zsálya, üröm, baradicskóró, kakukkfű (csombor) |
| Mezei kabóca | Szárított és összetört krizantém, muskátli, petúnia |
| Mexikói babbogár | büdöske, petúnia, rozmaring, borsfű |
| Egér | baradicskóró, fehér üröm |
| Szúnyog | bazsalikom, fokhagyma, muskátli, csombormenta |
| Vakond | ricinus, nárcisz |
| Moly | levendula (ürömmel kombinálva), fehér üröm és rozmaring, molyok elleni fűszeres zacskóban a ruhák között |
| Barackmoly | fokhagyma |
| Fonálféreg | körömvirág, büdöske |
| Hagymalégy | fokhagyma |
| Pincebogár | árvacsalán, len, torma |
| Nyúl | fokhagyma, büdöske, hagyma |
| Csiga | üröm, édeskömény, fokhagyma, rozmaring |
| Meztelencsiga | üröm, édeskömény, fokhagyma, rozmaring, zsálya |
| Pókatka | koriander (cigánypetrezselyem) |
| Mezei poloska | gyöngymenta, menta, sarkantyúvirág (böjtfű), petúnia, retek, baradicskóró |
| Csíkos uborkabogár | baradicskóró |
| Kullancsok, atkák | fokhagyma |
| Káposztalepke | menta |
| Liszteske | bazsalikom, büdöske, oregano, borsmenta, kakukkfű (csombor), fehér üröm |
A növények különböző módszerekkel próbálják meg kivédeni azt, hogy a növényevő állatok táplálékává váljanak. Ezen módszerek között szerepel például az, hogy tüskéket növesztenek, mérgező anyagokat termelnek, bizonyos rovarfajokkal lépnek kapcsolatba, melyek védelmezésükért cserébe különböző tápanyagokat kapnak a növényektől. A kutatók azonban felfedeztek egy új módszert, melynek során a növények összegyűjtik a rájuk rakódó homokot és abból, mintegy páncélzatot képeznek magukon, vagy a sérülékenyebb részeiken. Ezáltal a homokkal borított növényi részek ehetetlenné válnak a növényevő állatok számára.[15]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
