царство вишећелијских еукариота које су углавном способне да врше фотосинтезу From Wikipedia, the free encyclopedia
Биљке () су царство углавном вишећелијских, предоминантно фотосинтетских еукариота.
Временски распон: | |
|---|---|
 | |
Научна класификација  | |
| (нерангирано): | Archaeplastida |
| Царство: | Plantae 1956 |
| Подела | |
| |
| Синоними | |
Овај термин је данас генерално ограничен на зелене биљке, које формирају нерангирани кладус (латински за „зелене биљке“). Њиме су обухваћене цветнице, четинари и друге голосеменице, папрати, , , , маховине и зелене алге, а нису обухваћене црвене и смеђе алге. Историјски, биљке су чиниле једно од два царства која су покривала сва жива бића која нису животиње, и алге и гљиве су третиране као биљке; међутим све садашње дефиниције биљака искључују гљиве и неке алге, као и прокариоте (археје и бактерије).
Зелена боја није таксономски карактер за разликовање биљака од осталих организама - постоје и животиње зелене боје (нпр. Сунђери, који су притом и сесилни), а исто тако постоје и биљни организми других боја, или безбојни. Основним карактеристикама биљака сматране су непокретност, присуство ћелијског зида и могућност аутотрофије. Са развојем биологије, полако се одустаје од овако широког схватања појма биљка. Под зеленим биљкама подразумевамо монофилетску групу биљака са хлорофилима а и б, у оквиру које можемо издвојити две велике скупине: примарно водену групу зелених алги, и из њих еволуиралу групу копнених биљака.
Зелене биљке имају ћелијске зидове који садрже целулозу и добијају веће део своје енергије од сунчеве светлости путем фотосинтезе у примарним хлоропластима, изведеним путем ендосимбиозе са цијанобактеријама. Њихови хлоропласти садрже хлорофиле а и б, који им дају зелену боју. Неке биљке су паразитске и стога су изгубиле способност да производе нормалне количине хлорофила или да врше фотосинтезу. Овакво претварање енергије олакшава везивање неорганског угљеник(IV)-оксида у органска једињења - угљене хидрате, који представљају основну храну организама (тј, биљке су аутотрофни организми). Могуће је, дакле, биљке дефинисати и као фотоаутотрофне организме. За биљке је карактеристична сексуална репродукција и измена генерација, мада је асексуална репродукција такође распрострањена.
Постоји око 300–315 хиљада врста биљака, од којих велика већина, неких 260–290 хиљада, су семењаче (погледајте табелу испод).[5] Зелене биљке производе највећи део светског молекуларног кисеоника[6] и основа су највећег дела Земљине екологије, посебно на копну. Биљке производе житарице, воће и поврће који су основна храна човечанства, и биле су припитомљаване миленијумима. Биљке играју мноштво улога у култури. Оне се користе као украси и на мноштво начина су служиле као извор највећег дела лекова. Наука која изучава биљке се зове ботаника, и грана је биологије.
Биљке су једна од две групе у које су сва жива бића донедавно дељена; друга група су животиње. Ова подела потиче још из времена Аристотела (384. п. н. е. – 322. п. н. е.), у чијем раду су помиње разлика између биљака, које се углавном не крећу, и животиња, које су обично покретљиве да би могле да нађу храну. Знатно касније, кад је Карл фон Лине (1707–1778) створио основу савременог система научне класификације, те две групе су постале царства (касније или ) и (такође звана ). Од тог времена је постало јасно да биљно царство како је оригинално дефинисано обухвата неколико невезаних група, и гљиве и неколико група алги су премештени у нова царства. Међутим, ти организми се још увек често сматрају биљкама, посебно у популарним контекстима.
Изван формалних научних контекста, термин биљка подразумева асоцијацију са одређеним својствима, као што су вишећелијска грађа, поседовање целулозе, и способности извођења фотосинтезе.[7][8]
Кад се име или биљка примени на специфичну групу организама или таксон, оно се обично односи један од четири концепта. Од најмање до највише свеобухватног, то су ове четири групе:
| Име(на) | Поље | Опис |
|---|---|---|
| Копнене биљке, такође познате као | Биљке у најстрожем смислу обухватају , , маховине, и васкуларне биљке, као и фосилне биљке сличне тим преживелим групама (нпр., , 1969,[9] , 1971[10]). | |
| Зелене биљке, такође познате као , или | Биљке у стриктном смислу обухватају зелене алге, и копнене биљке које су проистекле из њих, укључујући . Односи између биљних група се још увек одређују, и имена тих група знатно варирају. обухвата групу организама који садрже целулозу у својим ћелијским зидовима, поседују хлорофиле a и b и имају пластиде који су везани са само две мембране који имају способност складиштења скроба. Овим кладусом се овај чланак превасходно бави (нпр., [11]). | |
| , исто тако познате као или | Биљке у широком смислу обухватају зелене биљке наведен горе плус (црвене алге) и ( алге) које чувају скроб изван пластида и директно у цитоплазми. Овај кладус обухвата организме који су пре више еона стекли своје хлоропласте директно путем захватања цијанобактерија (e.g., [12]). | |
| Старе дефиниције биљки (застареле) | Биљке у најширем смислу се односи на старије, застареле класификације које су стављале разноврсне алге, гљиве или бактерије у (e.g., или ,[13] ,[14] ,[15] [9]). |
Други начин гледања на односе између различитих група које су биле називане биљкама је путем кладограма, који приказује њихове еволуционе односе. Еволуциона историја биљки није у потпуности решена, али је прихваћени однос између три групе приказан испод.[16][17][18][19] Групе које су биле зване „биљкама“ су написане задебљаним словима.
|
групе традиционално зване зелене алге |
Начин на који се групе зелених алги комбинују и именују знатно варира међу ауторима.
Алге обухватају неколико различитих група организама који производе енергију путем фотосинтезе и из тог разлога су биле укључене у биљно царство у прошлости. Морске траве, обухватају велике вишећелијске алге које грубо наликују на копнене биљке do једноћелијских алги, и класификују се у три групе; смеђе, црвене и зелене алге. Свако од група алги такође обухвата разне микроскопске и једноћелијске организме. Постоје чврсти докази да су смеђе алге еволуирале независно, полазећи од нефотосинтетичких предака који су формирали ендосимбиотске односе са црвеним алгама уместо са модрозеленим алгама, дајући смеђе алге, те се оне више не класификују у биљно царство које је дефинисано овде.[20][21]
, зелене биљке – зелене алге и зелене биљке – формирају кладус, групу која се састоји од свих наследника заједничког претка. Уз неколико изузетака међу зеленим алгама, зелене биљке имају следећа заједничка својства; ћелијске зидове који садрже целулозу, хлоропласте који садрже хлорофиле а и б, и залихе хране у виду скроба садржане унутар пластида. Оне подлежу затвореној митози без центриола, и типично имају митохондрије са равним кристама. Хлоропласти зелених биљки су окружени са две мембране, што сугерише да су они настали директно из ендосимбиотских цијанобактерија.
Две додатне групе; црвене и глаукофитне алге, такође имају хлоропласте који су директно изведени из ендосимбиотских цијанобактерија, мада се оне разликују по пигментима који се користе у фотосинтези од оних код и стога имају различите боје. У тим групама, ускладиштени полисахарид је флоридеo скроб који се складишти у цитоплазми уместо у пластидима. Постоје индикације да су те групе имала заједничко порекло са и стога ове три групе формирају кладус , чије име имплицира да су њихови хлоропласти изведени из заједничког древног ендосимбиотичког догађаја. То је најшира модерна дефиниција термина биљка. У контрасту с тим, већина других алги (нпр. смеђе алге/диатоми, , динофлагелате, и еугленоиде) не само да имају различите пигменте него исто тако имају хлоропласте са три или четири окружујуће мембране. Оне су исто тако блиски сродници , који су вероватно независно стекли хлоропласте путем спајања или симбиозе са зеленим и црвеним алгама. Оне се не укључују чак ни у најширу модерну дефиницију биљног царства, мада је то био случај у прошлости.
Зелене биљке или су се традиционално делиле у зелене алге (укључујући ту и слатковдне зелене алге) и зелене биљке. Међутим, данас је познато да су копнене биљке еволуирале из групе зелених алги, тако да су саме зелене алге парафилетичка група, тј. група која искључује неке од потомака заједничког претка. Парафилетичке групе се генерално избегавају у модерним класификацијама, тако да се по садашњој дефиницији деле у два кладуса, и (укључујући копнене биљке и ).[22][23]
(име које је такође кориштено за све зелене алге) су сестринска група групе из које су копнене биљке еволуирале. Познато је око 4.300 врста[24] углавном морских организама, укључујући једноћелијске и вишећелијске врсте. Међу њима су морске салате, .
Друга група у оквиру су углавном слатководне и копнене , чиме су обухваћене копнене биљке заједно са , која се сама састоји од неколико група зелених алги као што су и . алге су било једноћелијске или образују вишећелијске филаменте, разгранате или неразгранате.[23] Род обухвата филаментозне стрептофитне алге које су широко познате, пошто се често користе у настави и оне су организми који су одговорни за алгални „скрам“ који задаје проблеме власницима базена. Слатководне биљке реда у знатној мери наликују на копнене биљке и сматра се да су њихови најближи сродници. Растући у несланој води, оне се састоје од централне стабљике са завојима гранчица, што им даје површну сличност са врстама рода , које су у потпуности копнене биљке.
Класификација гљива је током историје биологије била спорна, и таква ситуација је постојала све донедавно. Линеова оригинална класификација је уврштавала гљиве у царство , пошто оне несумњиво нису животиње, нити минерали, а то су биле једине алтернативе. Са каснијим развојем микробиологије, у 19. веку Ернст Хекел је сматрао да је неопходно да се дефинише још једно царство да би се класификовали новооткривени микроорганизми. Увођење новог царства поред и , довело је до неизвесности да ли су гљиве заиста адекватно лоциране у царству или је неопходно да се оне рекласификују као протисте. Хекел је имао потешкоћа у доношењу те одлуке, те је ситуација остала нерешена до 1969, кад је решење нашао Роберт Витакер који је предложио креирање царства . Молекуларна евиденција је у међувремену показала да је најближи древни заједнички предак (концестор) гљива вероватно сличнији претку царства , него претку царства , или неког другог царства.[25]
Витакерова оригинална рекласификација је била заснована на суштинским разликама у исхрани између припадника царстава и . За разлику од биљки, које генерално добијају угљеник путем фотосинтезе, и стога се називају аутотрофима, гљиве генерално немају хлоропласт, и добијају угљеник путем разградње и апсорбовања материјала из околине, и стога се називају хетеротрофним сапротрофима. Додатно, подструктура мултићелијских гљива се разликује од биљног ткива, попримајући форму мноштва хитинских микроскопских нити званих хифе, које се могу даље поделити у ћелије или могу да формирају синцицијум који садржи мноштво еукариотских једара. Плодови, међу којима су печурке најпознатији пример, су репродуктивне структуре гљива, и разликују се од било које структуре коју формирају биљке.
Доња табела приказује процењену заступљеност дела биљних врста различитих зелених биљки из кладуса . Из ових података следи да постоји око 300.000 живућих врста у кладусу , од којих су 85–90% цветајуће биљке. (Напомена: ови подаци потичу из различитих извора са различитим датумима, и стога у извесној мери нису упоредиви, и попут свих бројева врста донекле су неизвесни у појединим случајевима)
| Неформална група | Име поделе | Заједничко име | Број живућих врста | Приближни број у неформалној групи |
|---|---|---|---|---|
| Зелене алге | зелене алге (хлорофите) | 3.800–4.300[26][27] | 8.500
(6.600–10.300) | |
| зелене алге (e.g. & ) | 2.800–6.000[28][29] | |||
| Bryophytes | јетрењаче | 6.000–8.000[30] | 19.000
(18.100–20.200) | |
| 100–200[31] | ||||
| маховине | 12.000[32] | |||
| прутасте маховине | 1.200[21] | 12.000
(12.200) | ||
| папрат, & | 11.000[21] | |||
| 160[33] | 260.000
(259,511) | |||
| гинко | 1[34] | |||
| четинари | 630[21] | |||
| гнетофите | 70[21] | |||
| цветнице | 258.650[35] |
Именовањем биљки руководи Међународни кодекс номенклатуре алги, гљива и биљака и Међнародни кодекс номенклатуре гајених биљака (види таксономију култивираних биљки).
Еволуција биљака је довела до повећања комплексности, од најранијих алгалних тепиха, преко маховњача, лишајева, папрати до комплексних голосеменица и цветница данашњице. Све ове врсте биљака и дан данас успевају, посебно у срединама у којима су еволуирале.
Копнене биљке се први пут појављују пре 450 милиона година, у периоду Ордовицијума, мада су алге прекриле копно још пре 1,200 милиона година.[36] Међутим, нови докази из анализе учешћа угљеникових изотопа у Прекамбријским стенама, сугеришу да су се комплексне фотосинтетске биљке, заправо појавиле на земљи пре више од 1000 милиона година.[37] Јако дуго се веровало да су преци копнених биљака еволуирали у води, и потом се адаптирали животу на копну, што је идеја која се обично преписује ботаничару Фредерику Орпену Бауеру у његовој књизи из 1908-е „Порекло копнене флоре”. Новија алтернативна теорија, коју подржавају генетски докази, је да су биљке заправо еволуирале од копнених једноћелијских алги,[38] те да су и заједнички преци црвених и зелених алги, као и једноћелијске слатководне алге, глаукофите, потекле на копненим срединама у слатководним биофилмовима или микробним теписима.[39] Нове врсте примитивних копнених биљака почињу да се појављују у касном Силуријанском Периоду, пре око 420 милиона година, а резултати тог развоја се могу видети у невероватним детаљима ранодевонског фосила из Рајнског рожнаца. У овом рожнацу, сачуване су ране биљке до детаља на нивоу ћелије, окамењене у вулканском извору. До половине девонског раздобља, већина особина које данашње биљке имају, се већ била развила, укључујући корење, лишће секундарно дрво, а до касног девона јавило се и семе.[40] Ово значи да су до касног девона, биљке постале довољно комплексне, да формирају шуме високог дрвећа. Еволутивно унапређење се наставило у период карбона и у потоњим геолошким периодима, а одвија се и данас. Већина биљних врста је олако преживела Пермо-Тријаско изумирање, али су се структуре биљних заједница промениле. Ово је створило услове за еволуцију цветница у тријасу (~200 милиона година), која је била експлозивна и пренела се на период креде и терцијара. Последња велика група биљака која је еволуирала су траве, које су постале значајне у средњем терцијару, пре око 40 милиона година. Траве, као и многе друге биљне групе, су еволуирале нове метаболичке механизме који им омогућавају да преживе са ниским садржајем и у топлим, сувим условима тропика током последњих 10 милиона. Кенрик и Крејн[41] су 1997 предложили филогенетско стабло биљака, као на слици, док су Смит[42] и други предложили модификацију . су парафилетска група раних потомака зелених алги, али се узимају за групу која не припада .[43][44] Каснији аутори се нису придржавали овог предлога.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Новија класификација из 2011-е се базира на предлогу Лелиерт и других[45] и коју је 2016-е за зелене алге модификовао Силар[46][47][48][49] и 2015-е Новíков & Барабаш-Красни[50] за кладус копнених биљака. U овом стаблу, су сврстане у .
|
Напокон, предложена је филогенија базирана на генетици и транскриптомама 1,153 биљних врста.[52] Генетска анализа потврђује да су алге класификоване исправно, на основу секвенцираних гена и .[53][54] Истраживање Путика и других из 2018,[55] kао и секвенцирање антоцерота, показују да је маховина такође исправно класификована.[56][57]
|
група хлорофите група стрептофите | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
