Charakterystyka głównych grup systematycznych roślin. Klasyfikacja roślin: przykłady i cechy charakterystyczne głównych grup systematycznych. Wybór kryteriów klasyfikacji

Łączy organizmy żywe o charakterystycznych cechach. Wszystkie są autotrofami, to znaczy mogą przeprowadzać fotosyntezę. Ponadto wszyscy przedstawiciele królestwa roślin mają gęste ściany komórkowe, których podstawą jest substancja organiczna, taka jak celuloza. Skrobia w roślinach jest substancją rezerwową. Pomimo tego, że rośliny i pasożyty saprofityczne charakteryzują się żywieniem heterotroficznym, należą one do królestwa roślin, ponieważ ten rodzaj odżywiania jest wtórny. Są inni cechy charakterystyczne wśród przedstawicieli królestwa roślin. Są to pewne cykle życiowe, sposoby odkładania narządów, siedzący tryb życia itp. Chociaż powyższe cechy nie są wspólne dla wszystkich grup roślin, ich połączenie pozwala odróżnić rośliny, zwłaszcza wysoko zorganizowane, od wszystkich organizmów żywych innych królestw. Na niższym poziomie rozwoju rośliny można łatwo pomylić z najprostszymi zwierzętami. Dom osobliwość rośliny na tym poziomie - obecność chloroplastów i cechy struktury komórkowej.

Schemat. Klasyfikacja roślin

Im wyższy poziom organizacji roślin, tym wyraźniej widoczne są różnice między nimi a innymi organizmami żywymi. Zdecydowana większość roślin wysoko zorganizowanych ma ciało zbyt rozcięte, co powoduje zwiększenie jego powierzchni w celu lepszego wchłaniania gazów i cieczy z otaczającej przestrzeni w celu dalszego przekształcania ich w składniki odżywcze podczas fotosyntezy. Dostępność duża ilość wyspecjalizowane części ciała u roślin wyższych stały się możliwe właśnie dzięki podziałowi i różnicowaniu ciała. Większość znaczących cech strukturalnych roślin zależy od cech ich rozmnażania, rozwoju i rodzaju osadnictwa.

Klasyfikacja i kategorie systematyczne królestwa roślin uległy zmianom od połowy XX wieku. Do tego czasu wszystkie rośliny dzieliły się na niższe i wyższe. Do niższych zaliczały się bakterie, grzyby, glony, porosty i śluzowce, a do wyższych mszaki, nosorożce, likofity, psiloty, skrzypy, nagonasienne, paprocie i okrytozalążkowe. Dziś w taksonomii roślin są królestwo bakterii I królestwo grzybów oddzielnie od siebie. Dlatego grupa „roślin niższych” popadła w zapomnienie. We współczesnej taksonomii królestwo roślin dzieli się na trzy podkrólestwa: prawdziwe wodorosty , szkarłat(czerwone algi) i rośliny wyższe (kiełkujący). Te trzy podkrólestwa obejmują wszystkie 350 tysięcy gatunków roślin rosnących na Ziemi. Różnią się wielkością - od bardzo małych po ogromne rośliny. Wszyscy przedstawiciele królestwa roślin różnią się między sobą formami życia (trawy, drzewa, krzewy), długością okresu życia (wieloletnia, roczna, dwuletnia), wymaganiami dotyczącymi warunków środowiskowych i rodzajami rozmnażania.

Podziały królestwa roślin

Wszystkie rośliny są podzielone na główne działy królestwa roślin. Są to mchy, mchy, paprocie, nagonasienne, skrzypy i okrytozalążkowe (rośliny kwitnące). Przedstawiciele działu roślin okrytozalążkowych (kwitnących) dzielą się z kolei na dwie klasy - dwuliścienne i jednoliścienne. Różne typy Rozmnażanie roślin determinuje ich podział na rośliny nasienne i te, które rozmnażają się przez zarodniki. Biorąc pod uwagę wymagania roślin dotyczące warunków uprawy, wyróżnia się rośliny ciepłolubne i odporne na zimno, rośliny tolerujące cień i światłolubne, odporne na suszę i kochające wilgoć. Rośliny, których siedliskiem jest woda, nazywane są wodnymi.

Znaczenie roślin na Ziemi jest ogromne. Przedstawiciele królestwa roślin są głównymi producentami substancji organicznych. Udowodniono, że cały tlen dostępny w atmosferze powstał dzięki żywotnej aktywności roślin, a dokładniej fotosyntezie. Zbiorowiska roślinne są naturalnym siedliskiem zwierząt i ludzi, zapewniając im jednocześnie pożywienie, w tym pośrednio poprzez udział w tworzeniu gleby. Rośliny służą jako surowce do otrzymywania różnorodnych materiały technologiczne, paliwo, materiały budowlane, leki. Niektóre gatunki roślin zaczęto uprawiać i pozyskiwać z nich cenne produkty spożywcze.

1. Jaka jest podstawowa różnica między roślinami a innymi żywymi istotami?
Nie mogą się poruszać, uwalniają tlen (w procesie fotosyntezy).

2. Korzystając z rysunku na s. 2. 68 podręcznika, podaj warunki niezbędne, aby rośliny mogły przejść fotosyntezę.

Woda, dwutlenek węgla, energia słoneczna.

3. Na jakie grupy systematyczne dzielą się rośliny? Jakie konkretne rośliny należące do tych grup już znasz?

Gatunek, rodzaj, klasa, rodzina, podział, podkrólestwo, królestwo.

4. Gdzie żyją glony? Jakie są warunki? środowisko zewnętrzne decydują o ich istnieniu?

Żyją w środowiskach wodnych, zbiornikach wód słodkich i słonych, korze drzew i wilgotnych obszarach gleby. Glony żyją wszędzie tam, gdzie występuje choćby najmniejsza stała wilgoć wynikająca z deszczu, mgły lub rosy.

5. Opowiedz nam o funkcjach struktura zewnętrzna algi wielokomórkowe.

Nie mają prawdziwych narządów (liście, łodygi, korzenie), ale ciało glonów przypomina ich kształt.

6. Jak działa komórka glonów? Co mają wspólnego i czym różnią się komórki glonów jednokomórkowych i wielokomórkowych?

Kluczową różnicą jest liczba komórek tworzących ciało. Jako pierwsze na Ziemi pojawiły się istoty jednokomórkowe, z których powstały stworzenia wielokomórkowe. Poziom organizacji jednokomórkowych jest prymitywny. Organizmy wielokomórkowe są stworzeniami bardziej złożonymi.

7. Jakie zjawisko nazywa się „kwitnięciem” wody? Jakie glony to powodują?

Nagły wzrost objętości glonów rosnących w słodkiej wodzie. W zjawisko to zwykle zaangażowane są sinice.

8. Nazwij glony tworzące błoto rzeczne.

ULOTRIX – Ulotrix. KLADOFORA – Kladofora. SPIROGYRA – Spirogyra.

9. Jakie glony je człowiek? stosowane w przemyśle spożywczym?

Głównie morskie, na przykład wodorosty.

10. Korzystając z dodatkowych źródeł informacji (książki, Internet) przygotować raport na temat glonów żyjących w warunkach ekstremalnych – w niskich temperaturach otoczenia, wysokie ciśnienie krwi itp.

Glony są w stanie rozmnażać się i żyć w warunkach nieodpowiednich do życia większości żywych istot. Np. w warunkach temperatury dochodzącej do wrzenia, na śniegu i lodzie, w wodzie o ujemnych temperaturach.
Szczególnie odporne na ekstremalne warunki są sinice, tzw. sinice. Mogą żyć w temperaturach od 75-80 stopni C, a nawet nieco wyższych.
Większość glonów to organizmy jednokomórkowe. Potrafią dość łatwo przystosować się do każdych warunków środowiskowych. Mają dużą przeżywalność. Nazywa się je również nitkowatymi formami życia. Pływają głównie po powierzchni zbiorników wodnych.

Podstawy taksonomii roślin

Na Ziemi występuje ponad 350 tysięcy różnych gatunków roślin. Wiele z nich ma na przykład popularne imionababka lancetowata, mniszek lekarski, oset, chmiel, pływak, miotełka . Ale takie nazwy są często niezrozumiałe dla osób z innych krajów. Więc,przebiśnieg Różne rośliny nazywane są w różnych miejscach:miodunka, zawilec, Scylla, Krokus . Ta sama roślina jest często nazywana inaczej: Ukraińcychabr zwanywłosy , jaskier - żniwiarz , ziemniak – wzywają Polacyziemianki i Białorusini -żarówka .

Aby uniknąć nieporozumień, biolodzy nadają roślinom (a także wszystkim innym typom organizmów) nazwy łacińskie. Są jasne dla biologów na całym świecie.

Specjalny obszar biologii pozwala nam zrozumieć całą różnorodność królestwa roślin -taksonomia . Taksonomiści dzielą rośliny na grupy, tj. klasyfikować (usystematyzować)Nazywa się je, opisuje ich właściwości, ustala podobieństwa i relacje między różnymi roślinami. Na tej podstawie łączy się je w różne grupy: królestwa, dywizje, klasy, rzędy, rodziny, rodzaje i gatunki.

Taksonomia roślin

Podstawową jednostką systemu roślinnego jest pogląd .

Jeden gatunek obejmuje rośliny, które są ze sobą spokrewnione, mają podobną strukturę i aktywność życiową, są zdolne do krzyżowania się i rodzenia zdolnego do życia potomstwa podobnego do swoich rodziców.

Każdy gatunek rośnie w określonych warunkach i zajmuje swoje terytorium na Ziemi - zakres (od łac. obszar - „obszar”, „przestrzeń”).

Podobne gatunki są łączone w poród , poród - w rodziny , rodziny - w święcenia a następnie podążaj zajęcia I działy .

Nazwa gatunku składa się z dwóch słów: czarna porzeczka, czerwona porzeczka, klon norweski, klon tatarski, klon rzeczny itp. Pierwsze słowo, oznaczone rzeczownikiem, wskazuje na przynależność rośliny do rodzaju (porzeczka, klon), a drugie słowo, oznaczone przymiotnikiem, to sama nazwa specyficzna, ukazująca jej różnicę od innych gatunków tego samego rodzaju . Więc, czarna porzeczka (Ribes nigrum) I czerwona porzeczka (Ribes rubrum) - dwa różne gatunki tego samego rodzaju - porzeczki (Ribes). Wyrazu o określonej nazwie nie używa się oddzielnie od nazwy rodzajowej, tak jak przymiotnika nie używa się oddzielnie od rzeczownika. Istnieją inne gatunki z rodzaju porzeczek: porzeczka złota, porzeczka jasna, porzeczka alpejska, porzeczka omszona itd. Różnią się one rodzajem porzeczki, a specyficzne słowo (przymiotnik) podkreśla ich odmienność.

Podwójne lub dwójkowy (z łac. binarius - „podwójny”), nazwy gatunków w XVIII wieku. wprowadzony przez szwedzkiego przyrodnika Karol Linneusz. W 1753 roku opublikował duże dzieło.„Gatunki roślin”, gdzie po raz pierwszy użył podwójnych (binarnych) oznaczeń gatunków.

Linneusz miał do dyspozycji zaledwie trzydziestą część znanych dziś roślin. Dlatego jego system był sztuczny - sam jego autor to rozumiał. Wszystko flora Linneusz podzielił go na 24 klasy, w zależności od liczby i umiejscowienia pręcików. Podzielił klasy na rzędy wielkości w zależności od liczby tłuczków. Rzędy podzielono na rodzaje, a rodzaje na gatunki.

Obecnie przy klasyfikacji zwraca się uwagę na wegetatywne i narządy generatywne rośliny, a struktura narządów rozrodczych odgrywa wiodącą rolę. Taksonomiści opisują obecnie istniejące i wymarłe rośliny, nadają im nazwy, określają ich podobieństwa i pochodzenie.

Gatunek jest podstawową jednostką strukturalną w układzie roślinnym, a także w układzie wszystkich organizmów.

Pokrewne gatunki łączy się w rodzaj. Nazwy rodzajowej, oznaczonej rzeczownikiem, można używać niezależnie - porzeczka, klon, brzoza, topola. W tym przypadku o którym mówimy cała grupa gatunków i odmian tworzących rodzaj, o ich ogólnych właściwościach rodzajowych. Jednak nazwa specyficzna jest zawsze używana razem z nazwą rodzajową.

Bliskie rodzaje łączą się w rodziny. Tak więc rodzaje kukurydzy, pszenicy, żyta, trawy pszenicznej i wielu innych zaliczają się do jednej rodziny - Zbóż lub Poagrass. Rodzaje porzeczki i agrestu należą do rodziny agrestu.

Rodziny łączą się w rzędy, a porządki w klasy. Wśród roślin kwiatowych istnieją dwie klasy - dwuliścienne i jednoliścienne. Klasa Dwuliścienne obejmuje rodziny Agrest, Wierzba, Krzyżowe, Mak itp. Klasa Jednoliścienna jest reprezentowana przez rodziny Zboża, Liliaceae, Orchidee itp.

Klasy Dwuliścienne i Jednoliścienne tworzą dział Kwitnienie lub Okrytozalążkowe.

Mszaki, paprocie, okrytozalążkowe to różne działy (typy) królestwa roślin.

Dywizja jest największą jednostką w królestwie roślin.

Treść artykułu

SYSTEMATYKA ROŚLIN, dział botaniki zajmujący się naturalną klasyfikacją roślin. Okazy o wielu podobnych cechach grupuje się w grupy zwane gatunkami. Lilie tygrysie to jeden typ, białe lilie to drugi itd. Gatunki podobne do siebie są z kolei łączone w jeden rodzaj, na przykład wszystkie lilie należą do tego samego rodzaju - Lilia.

Jeśli gatunek nie ma bliskich krewnych, tworzy niezależny, tzw. rodzaj monotypowy, taki jak Ginkgo biloba (rodzaj Ginkgo). Pewne podobieństwa między liliami, tulipanami, hiacyntami i niektórymi innymi rodzajami pozwalają połączyć je w jedną rodzinę - lilie (Liliaceae). Na tej samej zasadzie zamówienia składa się z rodzin, a zajęcia z zamówień. Powstaje hierarchiczny układ grup o różnej randze. Każda taka grupa, niezależnie od rangi, jak rodzaj Liliaceae, rodzina Amaryllidaceae czy rząd róż, nazywana jest taksonem. Specjalna dyscyplina, taksonomia, zajmuje się zasadami identyfikacji i klasyfikacji taksonów.

Systematyka jest niezbędną podstawą każdej gałęzi botaniki, ponieważ charakteryzuje, na ile pozwalają zgromadzone dane, powiązania między różnymi roślinami i nadaje roślinom oficjalne nazwy, które umożliwiają specjalistom z różnych krajów wymianę informacji naukowych.

POCHODZENIE I ROZWÓJ KLASYFIKACJI ROŚLIN

Narodziny botaniki.

W zabytkach literackich pozostałych z starożytne cywilizacje, zawiera bardzo mało informacji na temat klasyfikacji i nazw roślin. Za pierwszego botanika uważany jest grecki Teofrast, uczeń Arystotelesa, żyjący w IV wieku. PRZED CHRYSTUSEM Podzielił wszystkie rośliny na drzewa, krzewy, półkrzewy i zioła - grupy, które nie są naturalne w nowoczesnym tego słowa znaczeniu, ale przydatne dla tych, którzy uprawiają rośliny. Wkład starożytnych Rzymian w botanikę ograniczał się do znanych dzieł kompilacyjnych Pliniusza i kilku wierszy. Grecki lekarz Dioscorides z I wieku. przygotował przegląd powszechnie stosowanych ziół leczniczych. Po upadku Cesarstwa Rzymskiego w nauce panowała na kilka stuleci stagnacja, po czym botanika w Europie odrodziła się w postaci „ksiąg zielarskich” – książek opisujących właściwości lecznicze szeroko rozpowszechnione rośliny. Bardziej starożytne dzieła zostały w większości utracone przez Europejczyków, ale zostały zachowane przez Arabów.

Era zielarzy.

Po wynalezieniu w XV w. W czasach prasy drukarskiej regularnie zaczęto wydawać książki zielarskie. Na przykład książka doczekała się wielu wydań Ogród Zdrowia (Ortus sanitatis). Prace te były niedokładne i pełne przesądów, ale ich upowszechnienie pobudziło pracę prawdziwych naukowców. W XVI wieku W Niemczech pojawiło się trzech znanych zielarzy - Leonard Fuchs, Otto Brunfels i Hieronymus Bock. Autorzy byli lekarzami i interesowali się leczniczymi właściwościami roślin, jednak potrzeba rozróżnienia poszczególnych roślin wymuszała na nich dość precyzyjność opisów i ilustracji. Za tym przykładem poszła cała Europa, a okres od 1450 do 1600 roku można śmiało nazwać erą zielarzy. Najważniejsze z nich zostały opracowane przez Remberta Dodoina, Matthiasa de Lobela, Charlesa de L'Ecluse, Williama Turnera i Pierre'a Andreę Mattioli. Dzieło tego ostatniego, doczekało się więcej niż jednego wydania, zostało opracowane jako komentarz do dzieł Dioscoridesa. (co wskazywało na ponowne zainteresowanie klasyką), ale autor zamieścił w nim własne dane.

W tym samym okresie zaczęły powstawać ogrody botaniczne – w Padwie i Pizie, następnie w Lejdzie, Heidelbergu, Paryżu, Oksfordzie, Chelsea i innych miastach. Początkowo naukowcy hodowali w nich żywe osobniki. zioła lecznicze. Potem pojawiły się zielniki, tj. kolekcje suchych roślin. Uważa się, że pierwszy zielnik zebrał Luca Ghini.

Opracowanie klasyfikacji.

Zielarze medyczni publikowali do końca XVI wieku. (jednym z najlepszych był angielski botanik John Gerard), ale naukowców coraz bardziej interesowały same rośliny, niezależnie od ich właściwości lecznicze. Już w XIII wieku. Albertus Magnus opisał budowę roślin w swoich pismach poświęconych historii naturalnej. W 1583 roku Andrea Cesalpino sklasyfikował rośliny według budowy kwiatów, owoców i nasion. Podobne metody stosowano na początku XVIII wieku. Pierre Magnol i jego uczeń Tournefort. Mniej więcej w tym samym czasie, w XVII wieku, profesorowi Uniwersytetu Oksfordzkiego Robertowi Morisonowi udało się zidentyfikować pewne „naturalne” grupy roślin, w szczególności rodziny parasolowe (Umbelliferae) i rośliny krzyżowe (Cruciferae). Wielki angielski botanik John Ray poszedł jeszcze dalej, grupując rodziny w grupy wyższej rangi. Zwrócił uwagę na znaczenie liczby liścieni (liścieni zarodkowych) dla klasyfikacji, proponując rozróżnienie na rośliny dwuliścienne (z dwoma liścieniami) i jednoliścienne (z jednym liścieniem). Ten „naturalny” system opierał się na rozpoznawaniu stabilnych kombinacji cech i polegał na ich szczegółowym badaniu, różniąc się korzystnie od czysto sztucznych klasyfikacji, opartych na subiektywnie wybranych podobieństwach.

W tym okresie ukazało się kilka obszernych kompilacji botanicznych, zwłaszcza autorstwa Konrada von Gesnera oraz braci Johanna i Kaspara Bauginów. Ten ostatni zebrał wszystkie znane wówczas nazwy gatunków i ich opisy.

System Linneusza.

Wszystkie te trendy znalazły swój najpełniejszy wyraz w twórczości genialnego szwedzkiego botanika XVIII wieku. Carl Linnaeus, od 1741 do 1778 profesor medycyny i historii naturalnej na Uniwersytecie w Uppsali. Klasyfikował rośliny przede wszystkim według liczby i rozmieszczenia pręcików i słupków (struktur rozrodczych kwiatu). Ten system „płciowy” ze względu na swoją prostotę i łatwość włączania różnych gatunków zyskał szerokie uznanie. Ponadto Linneusz, opierając się na skomplikowanych, rozwlekłych nazwach nadawanych „typom” organizmów przez jego poprzedników, stworzył zasady współczesnej nomenklatury biologicznej. Od niemieckiego botanika Bachmanna (Rivinius) zapożyczył podwójne nazwy gatunków: pierwsze słowo odpowiada rodzajowi, drugie (specyficzne epitet) samemu gatunkowi. Linneusz miał wielu uczniów, a niektórzy z nich podróżowali do Ameryki, Arabii, Republiki Południowej Afryki, a nawet Japonii w poszukiwaniu nowych roślin.

Słabością systemu Linneusza jest to, że jego sztywne podejście czasami nie odzwierciedlało oczywistej bliskości organizmów lub wręcz przeciwnie, skupiało gatunki wyraźnie od siebie oddalone. Wiadomo na przykład, że zarówno zboża, jak i dynie charakteryzują się trzema pręcikami, a np. u Lamiaceae, które są podobne pod wieloma innymi cechami, może ich być dwa lub cztery. Jednak sam Linneusz uważał, że celem botaniki jest właśnie system „naturalny” i udało mu się zidentyfikować ponad 60 naturalnych grup roślin.

Nowoczesne systemy klasyfikacji.

W 1789 roku Antoine Laurent de Jussier połączył wszystkie znane wówczas rodzaje w 100 „porządków naturalnych”, a te w kilka klas. Od tego momentu możemy policzyć historię współczesnej klasyfikacji roślin. Systemy zaproponowane przez Jussiera i jego zwolenników były stale udoskonalane w miarę gromadzenia danych i stopniowo zastępowały „klasyfikację płci”. Jednocześnie rozwinięta przez Linneusza dualna nomenklatura okazała się na tyle wygodna, że ​​stosowana jest do dziś.

W 1813 roku Augustin Piram Decandolle opublikował obszerną pracę na temat klasyfikacji roślin. Zidentyfikowane przez niego grupy różniły się charakterystyką liścieni, płatków, słupków i innych struktur. Ulepszony przez George'a Benthama i Josepha Daltona Hookera, system ten stał się powszechnie akceptowany. Inny schemat, stosowany głównie w Ameryce, zaproponował w drugiej połowie XIX wieku Adolph Engler. Systemy te opisano w dwóch obszernych pracach - Wprowadzenie do naturalnego systemu królestwa roślin (Prodromus systematis naturalis regni vegetabilis) Dekandol i Naturalne rodziny roślin (Die natürlichen Pflanzenfamilien) Engler i Karl Prantl. Pojawiły się w okresie szybkiego rozwoju botaniki opisowej. Wadą wszystkich wcześniejszych systemów był brak mchów, grzybów, glonów i innych roślin niższych. Rozwój mikroskopii w XIX wieku. rzuciły światło na cechy rozmnażania tych organizmów i umożliwiły ich klasyfikację. Jednocześnie możliwe stało się uzupełnienie opisu głównych części roślin szczegółami ich budowy anatomicznej, metod tworzenia tkanek i innych cech.

W tym samym czasie zebrano tysiące nowych gatunków ze wszystkich zakątków świata i pojawiła się obszerna literatura z zakresu taksonomii. Zawierała monografie poszczególnych rodzin i rodzajów, wykazy znanych rodzajów, flory regionalnej, tj. opisy roślin określonych obszarów geograficznych, zwykle z kluczami identyfikacyjnymi, a także wiele podręczników i poradników. Do najbardziej znanych autorów, oprócz wspomnianych już, należą: Stefan Endlicher, Johann Hedwig, Alphonse Decandolle, Christian von Esenbeck, Karl Friedrich von Martius, Dietrich Franz Leonard von Schlechtendahl, Pierre Edmond Boissier, Ludwig i Gustav Reichenbach, Asa Gray, John Torrey, John Lindley, Elias Magnus Fries, William Jackson Hooker, Aimé Bonpland i Karl Sigismund Kunt.

Wpływ Darwina na rozwój taksonomii.

W 1859 roku publikacja dzieła Pochodzenie gatunków na drodze doboru naturalnego radykalnie zmieniły poglądy na taksonomię. Termin „system naturalny” nabrał współczesnego znaczenia i zaczął oznaczać więzi rodzinne między organizmami, które rozwinęły się w wyniku ich pochodzenia od wspólnego przodka. O bliskości między gatunkami zaczęto decydować na podstawie tego, jak dawno temu istniał taki przodek. Schemat klasyfikacji, który miał być „naturalny”, stał się swego rodzaju przekrojem procesu ewolucyjnego, a wszystkie dotychczasowe schematy zostały zrewidowane właśnie pod tym kątem. Pojawiła się koncepcja cech „prymitywnych” i „zaawansowanych”. August Wilhelm Eichler zbudował na tej podstawie całkowicie nowy system roślin, których zasady wykorzystano w późniejszych pracach Englera i Charlesa Besseya.

Chęć systematycznego odzwierciedlania przebiegu ewolucji istot żywych pozostała wiodącym nurtem w tej dziedzinie botaniki w XX wieku, co szczególnie ułatwił rozwój mikroskopii i genetyki. Jednocześnie stale uzupełniane są kolekcje roślin zarówno z dobrze zbadanych, jak i nowych dla botaników regionów.

NOMENKLATURA

Nieliczne gatunki roślin znane zielarzom zostały nazwane w podobny sposób, jak w czasach starożytnych. Tym samym słowem oznaczono specyficzny „typ” lilii Lilia, po którym następuje opisowa fraza odróżniająca go od innych „typów” lilii. Jednocześnie posługiwali się łaciną, językiem, który dominował w nauce europejskiej aż do XVIII wieku. W miarę odkrywania nowych gatunków nazwy „naukowe” konstruowane według tej zasady, po pierwsze, stawały się coraz bardziej złożone, a po drugie, różni naukowcy formułowali je odmiennie, co doprowadziło do zamieszania. Trudności te zniknęły wraz z pojawieniem się nomenklatury binarnej (binarnej, dwumianowej) i zasady pierwszeństwa.

Wraz z wprowadzeniem systemu podwójnych nazw skrócono np. opis jednego z rodzajów róż z Rosa caule aculeato,szypułki hispidis, calycibus semipinnatis glabris(„róża z kolczastą łodygą, szczeciniastymi szypułkami i półpierzastymi gładkimi działkami”) do „binomen” Róża stulistna(„róża kapuściana”). Co więcej, opisując tysiące nowych gatunków i setki nowych rodzajów, botanicy pracujący niezależnie od siebie nieuchronnie nazywali te same taksony odmiennie. Na którym autorze powinni skupić się wszyscy inni? Zdarzało się również, że tą samą nazwą nadano różnym gatunkom lub rodzajom. W 1813 roku Decandolle zaproponował zasadę pierwszeństwa: takson zachowuje zaproponowaną dla niego nazwę. Pojawiło się pytanie, gdzie szukać „pierwszego” imienia, zwłaszcza rodzajowego. Linneusz? U zielarzy? Teofrast? Nie było też jasne, co samo w sobie uważać za publikację naukową i co zrobić, jeśli zmieni się ranga taksonu, np. gatunek zacznie być uznawany za odmianę lub zostanie przeniesiony do innego rodzaju.

Prawa nomenklatury biologicznej.

W połowie ubiegłego wieku nazewnictwo roślin znów znalazło się na skraju chaosu, a na Międzynarodowym Kongresie Botanicznym w Londynie w 1866 roku poproszono Alphonse'a Decandolle'a o nakreślenie jego zasad, które pomogłyby przezwyciężyć istniejące trudności. Rok później opublikował swoje „prawa nazewnictwa”, które zostały przyjęte przez botaników na kolejnym kongresie w Paryżu. Prawa te jasno określały, jak należy nadać nazwę taksonowi dowolnej rangi (gatunek, rodzaj, rodzina, rząd itp.) oraz jaka była hierarchia tych taksonów. Ustalili kryteria uznania publikacji naukowej za priorytetową. Za podstawę nomenklatury uznano dzieła Linneusza: nazwę nadawaną taksonowi przez tego naukowca uznawano za priorytetową, a jeśli on sam tego nie zrobił, to nazwę, która pojawiła się jako pierwsza po opublikowaniu jego dzieł.

Kodeksy wiedeńskie i amerykańskie.

Pomimo przyjęcia takiego kodeksu sprzeczności nie zniknęły. Choć uznano, że nazewnictwo gatunków sięga czasów Linneusza Gatunki roślin (Gatunek plantarum), gdzie po raz pierwszy usystematyzowano binomen, przepisy nie określały takiego punktu wyjścia dla nazw rodzajów i innych taksonów wyższego rzędu. Ponadto, jak się okazało, zasada pierwszeństwa wymusiła porzucenie szeregu nazw, które już ugruntowały się w użyciu naukowym. W tym względzie grupa niemieckich botaników zaproponowała listę niepriorytetowych nazw rodzajowych, które należy zachować w drodze wyjątków. Zostały one podane w „Międzynarodowych Zasadach Nomenklatury Botanicznej”, przyjętych w Wiedniu w 1905 roku. Jednak nie przez wszystkich zasady te zostały uznane: wielu amerykańskich naukowców nalegało na ścisłe przestrzeganie zasady pierwszeństwa, sprzeciwiając się jednocześnie wymogowi opisywania nowe taksony w języku łacińskim. Zaproponowali także „metodę typu”, łączącą nazwy roślin z ich konkretnymi (typami) okazami zielnikowymi lub taksonami niższej rangi. W rezultacie powstał alternatywny zbiór zasad, amerykański kodeks z 1907 r.

Kodeks międzynarodowy.

I tak na początku XX w. Obowiązywało kilka kodeksów nomenklatury botanicznej. Problemem tym zajmowały się kolejne kongresy międzynarodowe, aż wreszcie w 1930 r. w Cambridge (Anglia) osiągnięto kompromis. Przyjęty tam kod międzynarodowy zachował niepriorytetowe nazwy „tradycyjne” (obecnie ich liczba znacznie wzrosła), wymagał łacińskiej „diagnozy” taksonów i, co najważniejsze, uznawał „metodę typów”. To ostatnie pozwoliło z większą dokładnością podejść do kwestii łączenia istniejących nazw z grupami roślin przy zmianie ich rangi itp. W tym samym czasie rozwiązano inne problemy techniczne. Chociaż nazwy wciąż się zmieniają, w miarę jak taksonomowie starają się rozróżniać coraz bardziej naturalne grupy gatunków, same zasady stosowania nomenklatury botanicznej uzyskały niezbędną stabilność. Łatwo zrozumieć, że przy wyborze nazw ważna jest nie tylko odpowiednia klasyfikacja, ale także głęboka znajomość literatury botanicznej, często sięgającej czasów Linneusza, a nawet wcześniejszych. Bibliograficzna baza danych jest dla taksonomii nie mniej potrzebna niż zielnik, gdyż tylko ona pozwala rozstrzygnąć wiele pytań dotyczących tożsamości i pierwszeństwa.

W naszym stuleciu baza ta osiągnęła wysoki stopień rozwoju; Obecnie nie jest już trudno ustalić, kiedy i gdzie ukazały się pierwsze prace botaniczne oraz czy opisano ten czy inny takson. W tym względzie należy powołać się na odesłanie Drogowskaz do Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew,Anglia (Indeksuj kewensis), czyli lista wszystkich znanych binomanów wraz z linkami do miejsca ich pierwszej publikacji.

W przybliżeniu ten sam kod nomenklatury przyjęto dla roślin uprawnych.

ZASADY TAKSONOMII

Praca taksonomów obejmuje kilka obszarów – od zbierania roślin i opisywania nowych taksonów po eksperymenty genetyczne.

Opis nowych taksonów.

Chociaż obecnie znanych jest około 300 000 gatunków roślin, duże obszary planety są nadal słabo zbadane z botanicznego punktu widzenia. Szczególnie wiele nowych gatunków i rodzajów kryje się w regionach tropikalnych. Metody zbierania materiału zostały udoskonalone na wiele sposobów: naukowcy zabierają ze sobą urządzenia do szybkiego suszenia i prostowania próbek roślin, kompilują szczegółowe opisy w miejscach ich pobrania okazy zielnikowe często uzupełnia się materiałem przygotowanym do mikroskopii. Wiele wypraw organizowanych jest dzięki funduszom wiodących ogrodów botanicznych i fundacji naukowych. Opisy nowych taksonów publikowane w monografiach i czasopismach naukowych podawane są zgodnie z określonymi standardami. Główne zielniki Kew, Lejdy, Nowego Jorku, Waszyngtonu, Cambridge, St. Louis, Paryża, Genewy i Berlina zawierają miliony starannie oznakowanych okazów.

Rewizja taksonów.

Pogłębianie wiedzy o morfologii roślin i powstawanie obszernych kolekcji roślin pobudziło do rewizji poglądów na temat niektórych rodzajów i gatunków. Publikowane są szczegółowe monografie dotyczące poszczególnych rodzajów i całych rodzin. Seria pozostaje przykładem w tym sensie królestwo roślin (Das Pflanzenreich), opublikowany w Berlinie, pod redakcją Englera i zawierający krytyczny przegląd wszystkich znanych rodzajów. Prace takie zazwyczaj obejmują dokładne opisy, klucze identyfikacyjne, ilustracje, dane dotyczące rozmieszczenia geograficznego taksonów oraz wykazy badanych okazów.

Wybór kryteriów klasyfikacji.

Na początku taksonomii rośliny klasyfikowano na gatunki i inne taksony na podstawie cech zewnętrznych, w tym tych, które można było zobaczyć przez szkło powiększające. Później do tych znaki zewnętrzne dodano mikroskopijne cechy struktury wewnętrznej (anatomii). Z reguły taksonomowie okresu klasycznego byli niezwykle dokładni w określaniu naturalnych pokrewieństw taksonów, dlatego badania mikroskopowe głównie potwierdzały jedynie istniejące schematy klasyfikacyjne i wspierały je nowymi danymi. Czasami jednak odkrycia mikroskopistów podważały ustalone poglądy. Engler uważał więc kwiaty bez płatków za bardziej prymitywne niż kwiaty z płatkami, jednak badania anatomiczne potwierdziły hipotezę Decandolle'a, który w centrum swojego układu umieścił rośliny z dobrze rozwiniętą koroną (Charles Bessey zgodził się później z jego punktem widzenia ). Podobnie Engler i inni botanicy z przeszłości uważali, że połączenie płatków w koronę rurkową, dzwonkowatą lub lejkowatą jest ważnym zjawiskiem systematycznym, ale późniejsze badania wymusiły porzucenie tego pomysłu. Na przykład modne były goździki dzielące i pierwiosnki międzypłatkowe różne klasy, ale później uznano je za rodziny blisko spokrewnione.

Ogólnie rzecz biorąc, dla klasyfikacji ważne są te cechy, które nie zależą (lub w niewielkim stopniu zależą) od warunków środowiskowych. Przydatne są także cechy stabilne z makroewolucyjnego punktu widzenia, tj. niezwiązane bezpośrednio z przetrwaniem, a zatem słabsze niż inne, na które wpływa obecny dobór naturalny. Na przykład cechy takie jak liczba części kwiatowych, układ liści, rodzaj owoców i niektóre cechy anatomiczne są znacznie bardziej stabilne, a zatem o wiele ważniejsze dla klasyfikacji, niż wielkość, kolor czy pokwitanie, które zmieniają się w zależności od warunków środowiskowych.

Uprawa eksperymentalna.

O korzyściach płynących z obserwacji zmian zachodzących w roślinach podczas przesadzania pisał J. Ray już w XVII wieku, ale botanicy zaczęli systematycznie sięgać po tę metodę dopiero w naszym stuleciu. Hodując w zwykłym ogrodzie okazy z różnych siedlisk, często udaje się określić ich stabilne cechy, które nie zmieniają się wraz ze zmieniającymi się warunkami życia, tj. te cechy, które pozwalają nam oceniać relacje ewolucyjne. W wielu przypadkach udało się wykazać różnice, które uwzględniono ze względu na cechy gleby, klimatu i inne czynniki zewnętrzne w miejscach, w których rosną porównywane okazy, mają podłoże dziedziczne, tj. ważne dla taksonomii.

Geografia roślin (fitogeografia).

Teoria ewolucji wywarła głęboki wpływ na podejście do badania geograficznego rozmieszczenia taksonów. Już pod koniec XIX w. botanicy, w przeciwieństwie do pionierów tropikalnej Afryki i Ameryki, zdali sobie sprawę, jak mało prawdopodobne jest, aby te same gatunki i rodzaje roślin znaleziono w regionach nowych dla nauki. Stało się jasne, że każdy gatunek miał bardzo specyficzne miejsce pochodzenia, z którego rozprzestrzenił się na inne dostępne dla niego obszary. Procesy geologiczne mogły podzielić ustalone siedlisko, a następnie populacje roślin tego samego gatunku, izolowane od siebie, dały początek niezależnym taksonom w toku niezależnej ewolucji. Tak więc na Wyspach Hawajskich występuje wiele gatunków (endemitów), które nie są znane nigdzie indziej, a ich przodkowie przybyli tam z kontynentu amerykańskiego. Fitogeografia jest zatem źródłem bardzo ważnych danych do klasyfikacji roślin.

Cytologia i genetyka.

Jak już wspomniano, naturalny system organizmów został zaprojektowany tak, aby odzwierciedlał ich pochodzenie od wspólnych przodków. Skonstruowane schematy klasyfikacji można potwierdzić lub obalić danymi z genetyki (selekcja eksperymentalna) i cytologii (zwłaszcza danymi uzyskanymi z badania dzielącej się komórki). Wiadomo, że liczba i kształt chromosomów, tj. nitkowate struktury komórkowe zawierające informację dziedziczną (geny) i kontrolujące rozwój jednostki, zależą od systematycznej pozycji organizmu. Chociaż w obrębie jednego gatunku roślin liczba chromosomów może się różnić (np. u niektórych fiołków), nie powodując widocznych zmian w cechach morfologicznych, to zazwyczaj dla każdego gatunku liczba ta jest dość określona (specyficzna dla gatunku). Ponadto u blisko spokrewnionych gatunków liczba chromosomów jest często wielokrotnością pewnej liczby podstawowej (n). Tak więc w komórkach rozrodczych różnych róż znajduje się 7, 14, 21 lub 28 chromosomów. Pozwala to stwierdzić, że jednym z mechanizmów powstawania nowych taksonów jest podwajanie liczby chromosomów przodków w trakcie ewolucji (poliploidyzacja).

Pojawienie się poliploidów często umożliwia hybrydyzację, tj. krzyżowanie różnych taksonów. Hybrydy międzygatunkowe są zwykle sterylne (sterylne), ponieważ różnica między zestawami chromosomów rodziców uniemożliwia parowanie homologicznych chromosomów - niezbędny etap proces mejozy, który leży u podstaw powstawania komórek rozrodczych (plemników i komórek jajowych). Jeśli hybryda stanie się poliploidalna, jej komórki będą zawierać kilka zestawów chromosomów rodzicielskich; w tym przypadku każdy z chromosomów będzie mógł znaleźć podobny (homologiczny) i utworzyć z nim parę, w wyniku czego mejoza zakończy się pomyślnie, a roślina będzie mogła się rozmnażać, tj. będzie płodny. Jeśli płodna hybryda poliploidalna przeżyje i będzie regularnie rodzić potomstwo, stanie się nową rasą, tj. niezależna grupa taksonomiczna. W przypadku niektórych rodzajów roślin łatwość hybrydyzacji międzygatunkowej wynika z obecności różne typy chromosomy homologiczne. Ogólnie rzecz biorąc, stopień podobieństwa zestawów chromosomów koreluje z bliskością genetyczną taksonów.

Systematyka biochemiczna.

Porównania w celu klasyfikacji substancji występujących w roślinach zostały po raz pierwszy przeprowadzone w latach sześćdziesiątych XX wieku i okazały się bardzo przydatne. Obecność określonych związków, takich jak niektóre alkaloidy, pigmenty flawonoidowe i terpeny, często ogranicza się do bardzo specyficznych taksonów, wyróżnianych na podstawie innych cech. Więc, olejki musztardowe, które nadają ostry aromat na przykład musztardzie i chrzanowi, występują nie tylko w rodzinie krzyżowych, do której należą te rośliny, ale także u przedstawicieli kilku blisko spokrewnionych grup, w szczególności kaparów. Z kolei takie związki są efektem pracy (ekspresji) określonych genów, tj. odcinki DNA. Umiejętność identyfikacji poszczególnych genów i określenia ich specyficznej sekwencji nukleotydowej stała się podstawą bezprecedensowego postępu w biotechnologii i analizie DNA, a w dziedzinie taksonomii roślin doprowadziła do powstania systematyki molekularnej.

Systematyka molekularna.

Odkrycie pod koniec lat 70. XX wieku enzymów endonukleazy bakteryjnej, które „przecinają” DNA w ściśle określonych punktach, umożliwiło biologom izolację i badanie pojedynczych genów, a nawet całych genomów (kompletnych zestawów genów). różne organizmy. Niemal jednocześnie pojawiły się metody sekwencjonowania, tj. określenie dokładnej sekwencji nukleotydów skrawków DNA. Dla taksonomii bardzo ważna jest znajomość podstaw genetycznych określonego charakteru morfologicznego (strukturalnego). Jeżeli podłoże genetyczne wspólnej cechy u dwóch gatunków jest takie samo, to możemy mówić o ich bezpośrednim związku; jeżeli jest ono różne, mamy do czynienia ze zjawiskiem równoległości lub zbieżności, tj. niezależnie powstające podobieństwa w taksonach, które są blisko spokrewnione lub odległe od siebie.

KRÓLESTWO ROŚLIN

Klasyfikacja roślin i sama definicja tego ostatniego terminu ulegały ciągłym zmianom w trakcie rozwoju botaniki. W połowie ubiegłego wieku zwyczajowo dzielono wszystkie rośliny na kryptogamy (kryptogamy) z „niewidzialnymi” genitaliami i rośliny jasnowidzące (phanerogamy), w których wyraźnie widoczne są struktury rozrodcze. Paprocie, mchy, glony i grzyby zaliczono do substancji wydzielających wydzielanie, tj. organizmy, które nie tworzą nasion, a fantomy są gatunkami nasiennymi. Obecnie taki system uważany jest za zbyt prymitywny i sztuczny.

W pierwszych dekadach XX w. poszerzanie wiedzy na temat pokrewieństwa między roślinami doprowadziło do identyfikacji czterech głównych grup: Thallophyta (rośliny talowe, warstwowe lub niższe), Bryophyta (mszaki), Pteridophyta (paprocie) i Spermatophyta (nasiona). Grupa roślin niższych zrzeszała bakterie, glony i grzyby - organizmy z plechą lub plechą, tj. ciało nie podzielone na korzenie, łodygi i liście. Do mszaków zaliczały się wątrobowce i mchy liściaste. Nie mają też prawdziwych korzeni, łodyg i liści, ale różnią się od niższych przede wszystkim tym, że rozwój zarodka z zapłodnionego jaja następuje w specjalnym narządzie żeńskim rośliny, a nie w środowisku. U pteridofitów, tj. paprocie, skrzypy, mchy i formy pokrewne, istnieją nie tylko prawdziwe korzenie, łodygi i liście, ale także specjalny system przewodzący (naczyniowy), składający się z wyspecjalizowanych naczyń ksylemu i łyka. Jednak rośliny te nie wytwarzają nasion. Rośliny nasienne, które mają również prawdziwe korzenie, łodygi, liście i tkanki naczyniowe, dzielą się na nagonasienne (na przykład drzewa iglaste), które nie tworzą kwiatów, i okrytozalążkowe (rośliny kwitnące).

Dziś system ten uznawany jest za niezadowalający. Niektórzy botanicy starali się to ulepszyć, dzieląc wszystkie rośliny na embriofity (Embryophyta), które tworzą zarodek wewnątrz organizmu rodzicielskiego (mszaki, paprocie, nasiona) i rośliny niższe pozbawione tej cechy (bakterie, glony, grzyby). Inni naukowcy proponują trójczłonowy podział królestwa roślin - na naczyniowe (paprocie i nasiona) czyli Tracheophyta, niższe (bakterie, algi, grzyby) i mszaki (mchy i wątrobowce). Stwierdzono jednak, że systemy te są nie do utrzymania.

System wielu królestw zyskał teraz uznanie. Bakterie, glony i grzyby nie są już uznawane za rośliny (tj. członków królestwa roślin). Te pierwsze (wraz z niebieskozielonymi algami, które obecnie nazywane są cyjanobakteriami) są albo klasyfikowane w jednym królestwie Monera, albo rozproszone pomiędzy królestwami Archaebacteria i Eubacteria. Inne glony, w tym glony jednokomórkowe, a także szereg organizmów o stosunkowo podobnej do nich budowie, tworzą królestwo protistów (Protista). Grzyby tworzą szczególne królestwo. Choć pod wieloma względami przypominają rośliny, wielu z ich typowych przedstawicieli, jak pokazują badania DNA, jest prawdopodobnie bliższych zwierzętom.

To, co pozostało po królestwie roślin (Plantae), jest podzielone przez różnych ekspertów na 5–18 dużych grup. Wzrost ich liczby wynika częściowo z całkowicie uzasadnionej odmowy uznania roślin naczyniowych (Tracheophyta) za takson naturalny: obecnie każda grupa jest uważana za niezależny dział.

W nowoczesny system departament jest drugim po królestwie taksonem hierarchicznym (u zwierząt i protistów odpowiada „typowi”). Wcześniej uważano, że wiele podziałów wywodzi się od siebie mniej więcej liniowo i odpowiada kolejnym etapom ewolucji, obecnie jednak uważa się je po prostu za grupy roślin o podobnej budowie i cechach reprodukcji form, a nie z konieczności wywodzące się od jednego gatunku przodków z innego podziału. Zatem chociaż ta ranga taksonomiczna odzwierciedla znaczące różnice między organizmami, nie przypisuje się jej już tej samej treści ewolucyjnej.

Następujące typy królestwa protistów są tradycyjnie klasyfikowane jako rośliny.

Królestwo Protisty

Phylum Chlorophyta (algi zielone)

Phylum Charophyta (charophyta lub płaszczki; czasami określane jako zielone algi)

Gromada Chrysophyta (algi złote, okrzemki i żółto-zielone; te ostatnie są czasami klasyfikowane jako niezależny typ Xanthophyta)

Phylum Phaeophyta (algi brunatne)

Phylum Rhodophyta (algi czerwone lub algi fioletowe)

Phylum Pyrrophyta (dinofagellates, czasami klasyfikowane również jako gromada Sarcomastigophora)

Królestwo roślin (Plantae), odpowiadające embriofitom.

Oddział Bryophyta: mchy, wątrobowce, mchy antocerotowe

Pozostałe podziały łączono wcześniej w grupę naczyniową (Tracheophyta), obecnie jednak termin ten używany jest wyłącznie opisowo i nie jest uważany, jak wspomniano powyżej, za takson naturalny.

Podział lycophyta (Lycophyta)

Oddział Psilophyta

Oddział Equisetae (Sphenophyta)

Podział paproci (Pterophyta)

Pozostałe podziały, wyróżniające się obecnością nie tylko układu naczyniowego, ale także nasion, zostały wcześniej połączone w grupę roślin nasiennych (Spermatophyta), obecnie jednak określenie to używane jest wyłącznie opisowo i nie jest uznawane za takson naturalny.

Oddział Cycadophyta

Oddział Ginkgophyta

Oddział iglasty (Coniferophyta)

Podział opresyjny (Gnetophyta)

Dział okrytonasiennych lub roślin kwiatowych (Magnoliophyta)

TRADYCYJNE GRUPY SYSTEMATYCZNE

Poniżej znajdują się krótka charakterystyka grupy tradycyjnie uważane za rośliny i nadal często (choć błędnie) klasyfikowane w tym królestwie, pomimo zmian w oficjalnej klasyfikacji.

Zielone algi.

Grupę tę (3700 gatunków) reprezentują głównie małe formy wodne - jednokomórkowe, wielokomórkowe lub kolonialne. U wielu gatunków chloroplasty są reprezentowane przez małe ciałka w kształcie dysku, jak u roślin naczyniowych; w innych przypadkach są duże, nieliczne (czasami po jednej na komórkę) i pod mikroskopem wyglądają na złożone, często bardzo piękne struktury. Niektóre gatunki jednokomórkowe są podobne do Eugleny ( Euglena), ale nie mają jednej, ale dwie wici. Występują w dużych ilościach w planktonie. Gatunki stacjonarne często tworzą zieloną powłokę na ścianach, filarach i pniach drzew. Kolonie mają postać płytek, pustych kul, prostych lub rozgałęzionych włókien. Wiele z nich jest bliskich organizmom wielokomórkowym: mają ściśle określoną budowę, połączenia między komórkami są stałe, a niektóre komórki różnią się od innych. Największe zielone algi występujące w morzu Ulwa(sałatka morska). Jego jasnozielone, przypominające liście płytki przyczepiają się do skał w strefie pływów. Niektóre gatunki zawierają nie tylko chlorofil, ale także inne pigmenty; Zatem obserwowane czasami w górach zjawisko „czerwonego śniegu” wiąże się z masowym rozprzestrzenianiem się mikroskopijnych zielonych alg zawierających czerwony pigment.

Metody rozmnażania zielonych glonów są różne. Wiele gatunków tworzy swobodnie pływające komórki (zoospory), które po okresie rozproszenia rozwijają się w plechę wegetatywną. Większość gatunków tworzy również komórki płciowe (gamety), a czasami następuje regularna przemiana pokoleń zarodników i płciowych, których osobniki mogą nie różnić się od siebie wyglądem. U niektórych gatunków połączone gamety są morfologicznie identyczne (izogamia), ale u większości dzielą się na żeńskie i męskie, podobnie jak u roślin i zwierząt. Nawet z podobieństwo zewnętrzne gamet, często występują między nimi różnice fizjologiczne, więc fuzja jest możliwa tylko między gametami dwóch typów płciowych. Pewnym krokiem naprzód jest różnicowanie gamet na większe i mniejsze (heterogamia). U niektórych gatunków zarówno gamety męskie, jak i żeńskie przedostają się do wody, gdzie swobodnie unoszą się do góry przypadkowe spotkanie i fuzje. W innych przypadkach ruchliwa jest tylko gameta męska, a żeńska otoczona jest specjalną błoną, przez którą przenika plemnik (oogamia). U wielu gatunków gamety w ogóle nie powstają, a podczas procesu płciowego zawartość jednej komórki wegetatywnej przepływa do drugiej przez rurkę utworzoną podczas tego procesu (koniugacja).

Charowaje (promienie).

Są to wielokomórkowe, stojące organizmy wodne, składające się z centralnego pręta („łodygi”) z węzłami, z których wychodzą okółki bocznych wyrostków. Układ naczyniowy characeae nie, ale ich komórki nie są takie same: niektóre są wydłużone, wielojądrowe, inne są małe, jednojądrzaste. Wzrost jest wierzchołkowy, podobnie jak u roślin. Proces rozmnażania polega na łączeniu się nierównych gamet, które w przeciwieństwie do gamet wszystkich innych glonów powstają wewnątrz specjalnych struktur wielokomórkowych. Ta cecha jest główną różnicą między Characeae a zielonymi algami, z którymi łączy je wiele cech, a nawet form pośrednich. Ostatnie badania DNA zdecydowanie sugerują, że Characeae są przodkami roślin lądowych. Niektóre z nich mają takie same cechy podziału komórek mitotycznych i budowy wici jak wiele roślin lądowych, choć innym jest bliższe pod tym względem glonom zielonym.

Algi brunatne.

Są to organizmy wielokomórkowe, głównie morskie. Często można je spotkać przyczepione do skał w strefie pływów stosunkowo zimnych mórz. Niektóre gatunki są drobnorozgałęzione, wiele z nich jest dużych, skórzastych w dotyku, zewnętrznie podzielonych na części przypominające łodygi i liście. To właśnie te duże algi, należące do grupy wodorostów, są zbierane w wielu krajach i wykorzystywane jako nawóz lub źródło jodu, który pobierają z wody morskiej; wiele gatunków jest wykorzystywanych jako pokarm, zwłaszcza w Daleki Wschód. Część brunatnic odrywa się od podłoża i swobodnie unosi się na wodzie; Nazwa Morza Sargassowego pochodzi od jednego z tych rodzajów - Sargassum. U wielu gatunków komórki są otoczone błoną śluzową. U dużych gatunków czasami obserwuje się przemianę pokoleń, przypominającą ten proces u paproci. W tym przypadku pokolenie reprezentowane przez duże plechy tworzy swobodnie pływające zarodniki; z nich rozwijają się prawie niewidoczne organizmy wyglądające jak maleńkie rośliny - pokolenie płciowe, które wytwarza gamety; w wyniku połączenia gamet ponownie rośnie duża glon pierwszego typu. Rodzaj szeroko rozpowszechniony Morszczyn rozmnaża się wyłącznie przez gamety, a na poziomie komórkowym jego cykl życiowy jest bardzo zbliżony do tego, jaki charakteryzuje rośliny kwitnące i zwierzęta wyższe: faza haploidalna (z pojedynczym zestawem chromosomów) jest zminimalizowana. Niektóre wodorosty tworzą łodygę o długości ponad 30 m, zamieniającą się w struktury przypominające liście z pęcherzykami powietrza, które utrzymują je w słupie wody. Wszystkie algi brunatne mają oprócz chlorofilu specjalny brązowy pigment. Wyniki badań sekwencji nukleotydów DNA sugerują, że algi brunatne są zbliżone do żółto-zielonych alg, należących do typu Chrysophyta. Jeśli dane te ostatecznie się potwierdzą, brunatnice można uznać, analogicznie do alg żółto-zielonych, za jedną z klas tego typu.

Algi czerwone (algi fioletowe).

Do tej gromady należy 2500 gatunków wielokomórkowych, głównie średniej wielkości form morskich, szczególnie obfitych w tropikach, gdzie często rosną na dużych głębokościach. Niektóre gatunki żyją świeże wody i w wilgotnej glebie. Wiele fioletowych kwiatów tworzy cienko rozgałęzione, pełne wdzięku „krzewy”, inne mają wygląd cienkich płytek o krętych krawędziach. Pigmenty maskujące zielony chlorofil, nadają plechom różne kolory - od bladoróżowego do brązowawego, niebieskawego i prawie czarnego. Jest prawdopodobne, że pigmenty te sprzyjają fotosyntezie, pochłaniając słabe światło wnikające na duże głębokości.

Fioletowe komórki są otoczone błoną śluzową. U niektórych gatunków są one zróżnicowane na wydłużone centralne i fotosyntetyczne zewnętrzne. Komórki centralne są funkcjonalnie porównywalne z elementami przewodzącymi roślin; Niektóre krasnorosty, takie jak rośliny naczyniowe, mają wzrost wierzchołkowy. Zarówno zarodniki, jak i gamety (chociaż męskie są uwalniane do wody) nie mają wici i mogą jedynie biernie dryfować. Znanych jest kilka rodzajów cykli życiowych ćmy szkarłatnej, a niektóre z nich są bardzo złożone. Podczas rozmnażania męska gameta przyczepia się do włosowatego wyrostka żeńskiej, w którym tworzy się dziura. Jądro komórki męskiej przechodzi do podstawy komórki żeńskiej i tam łączy się z jądrem żeńskim. W przypadku stosunkowo prostego cyklu życiowego z zygoty powstają zarodniki, dając początek nowemu pokoleniu płciowemu. Bardziej złożone cykle obejmują przemianę pokoleń. W tym przypadku jądro zygoty może migrować do innej komórki, wokół której stopniowo tworzy się specjalny rodzaj powłoki. Następnie tworzą się nici przenoszące zarodniki. Zarodniki te oddzielają się i dają początek pokoleniu, które rozmnaża się nie płciowo, ale za pomocą zarodników innego typu („wegetatywne”); Z tych zarodników rozwijają się osobniki płciowe i cykl się powtarza. Przy tej przemianie pokoleń osobniki różniące się sposobem rozmnażania mogą być zewnętrznie identyczne, ale częściej są tak różne, że czasami opisuje się dwa pokolenia tego samego gatunku jako niezależne taksony.

Fioletowe rośliny są szeroko stosowane przez ludzi. Z niektórych ich rodzajów otrzymuje się agar węglowodanowy, na którym w laboratoriach hoduje się mikroorganizmy. Węglowodany złożone pochodzące z innych gatunków stosowane są jako zagęstniki w przemyśle spożywczym (np. przy produkcji lodów) oraz w kosmetykach. Wiele szkarłatnych grzybów uważa się w Japonii za przysmak.

Złote algi.

Ten typ dzieli się na trzy klasy - okrzemki (Bacillariophyceae), algi złociste (Chrysophyceae) i algi żółto-zielone (Xanthophyceae). Niektórzy eksperci są skłonni uważać dwie ostatnie klasy za niezależne typy - Bacillariophyta i Xanthophyta.

Właściwie złociste algi i okrzemki (okrzemki) wydają się być sobie bliższe niż żółto-zielone algi, a te ostatnie wydają się być blisko spokrewnione z brunatnicami; jak stwierdzono powyżej, algi brunatne można ostatecznie uznać za jedną z klas typu Chrysophyta.

Wielu biologów zauważyło, że niektóre grzyby wodne (Oomycota i Hyphochytridiomycota) swoją grzybnią wegetatywną i strukturą rozrodczą przypominają żółto-zielone algi z rzędu Vaucheriales. Ponadto głównym składnikiem ich ściany komórkowej, podobnie jak algi, jest celuloza, a nie chityna. Na bliskość tych grup wskazują także wyniki analiz DNA i rybosomalnego RNA (rRNA). Zauważmy, że u wszystkich innych grzybów (z wyjątkiem śluzowców, które jednak nie są już uważane za grzyby i należą do królestwa protistów), ściana komórkowa składa się głównie z chityny. Obecność złożonej chityny węglowodanowej zamiast celulozy to cecha, która przybliża „prawdziwe” grzyby zwierzętom; wskazano również na bliskie powiązania rodzinne tych dwóch królestw analiza porównawcza rRNA.

Mszaki.

Są to małe rośliny bez tkanek przewodzących; wiele z nich ma po prostu ułożone „łodygi” i „liście” (ściśle mówiąc, można to nazwać jedynie narządami gatunków naczyniowych). Przedstawiciele klasy filofitów, czyli po prostu mchów (Musci), rosną w różnorodnych warunkach środowiskowych (jest ich 14 000 gatunków). Ich łodygi są wzniesione lub pełzające, a układ liści jest spiralny. Wątrobowce (klasa Hepaticae, 8500 gatunków) różnią się od mchów spłaszczonym ciałem, którego górna i dolna strona są wyraźnie rozróżnialne. Mogą wyglądać jak klapowane płytki bez śladów liści lub jako ulistnione pędy. Wątrobowce występują głównie w wilgotnych miejscach.

Mchy, choć rzadko osiągają wysokość większą niż 10 cm, są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Wiele gatunków jest w stanie wytrzymać ekstremalne temperatury i wysuszenie. Rodzaj bogaty w gatunki Torfowiec szczególnie charakterystyczne dla torfowisk. W liściach znajdują się zagłębienia, w których gromadzi się woda, dlatego rośliny te wykorzystywane są jako materiał pochłaniający wilgoć. Ich martwe szczątki są głównym składnikiem torfu. Należy zauważyć, że słowo „mech” występuje w nieformalnych nazwach niektórych roślin, które nie należą do tego działu; Zatem „mech jeleniowaty” to porost, „mech irlandzki” to czerwona alga, a „mech luizjański” to gatunek kwitnący. Różne okrytozalążkowe hodowane w akwariach są często nazywane mchami w potocznym języku.

Wątrobowce są bardziej zależne od wilgoci. W postaciach liściastych (kolejność Jungermaniales) okazy płciowe są podobne z wyglądu do mchów liściastych, ale wytwarzanie zarodników jest prostsze i bardziej niepozorne. Przedstawiciele rzędu Marchantiales wyglądają jednak jak płaskie talerze z nierówną krawędzią dociśniętą do podłoża struktura wewnętrzna mogą być dość złożone. Anthocerotes (rząd Anthocerotes) różnią się od innych wątrobowców sposobem wytworzenia organów rozrodczych (antheridia i archegonia), budową i rodzajem wzrostu pokolenia zarodników, a także obecnością w komórkach pojedynczego chloroplastu. Niektórzy uważają, że takie cechy wystarczą, aby wyróżnić te rośliny na specjalną klasę mszaków, a wielu botaników skłania się do uznania mchów liściastych i wątrobowców za niezależne dywizje. Jednak badania DNA chloroplastów pokazują, że wszystkie mszaki, choć różnią się kolejnością znajdujących się w nich genów, są ze sobą blisko spokrewnione. Jest to grupa bardzo specyficzna, nie połączona formami przejściowymi z innymi działami roślin.

Psylotoidy.

Podział ten obejmuje tylko dwa współczesne rodzaje rzadkich roślin tropikalnych o wyprostowanych, rozgałęzionych łodygach, które wyrastają z poziomej części podziemnej, podobnej do kłącza. Jednakże psilotoidy nie mają prawdziwych korzeni. Łodyga zawiera system przewodzący składający się z ksylemu i łyka: woda z rozpuszczonymi solami przemieszcza się przez ksylem, a łyko służy do transportu organicznych składników odżywczych. Tkanki te są charakterystyczne także dla wszystkich innych roślin naczyniowych. Jednakże u psilotidów ani łyko, ani ksylem nie rozciągają się do ich wyrostków przypominających liście, dlatego też wyrostki te nie są uważane za prawdziwe liście. Zarodniki utworzone na gałęziach kiełkują w cylindryczną, rozgałęzioną formację, przypominającą podziemną łodygę rośliny rodzicielskiej, ale zawierającą najlepszy scenariusz podstawy tkanki naczyniowej. Ten „prothallus” tworzy gamety; w archegoni gamety łączą się, a z zygoty ponownie rozwija się pokolenie wyprostowanych zarodników.

Psilotydy są bardzo ważne dla zrozumienia ewolucji roślin. Niektórzy botanicy uważają, że były to pierwsze rośliny naczyniowe. Jednak sądząc po wynikach analizy DNA chloroplastów, są one zbliżone do paproci i stanowią ich bardzo wyspecjalizowaną grupę. Te same dane sugerują, że najbardziej prymitywnymi spośród współczesnych roślin naczyniowych są likofity, które są również bliżej spokrewnione na poziomie molekularnym z mszakami nienaczyniowymi niż inne grupy.

W kształcie mchu.

Są to rośliny naczyniowe o wyprostowanych (u większości gatunków) lub pełzających łodygach pokrytych drobnymi liśćmi. Wiele gatunków tworzy zarodniki w strukturach w kształcie szyszynki zwanych strobili. Mchy są powszechne w lasach północnych, ale są również szeroko reprezentowane w tropikach. W polushnika lub shilnik (rodzaj Izoetes) długie, wąskie liście wyrastają ze skróconej łodygi zakorzenionej w błocie. Często cała roślina jest całkowicie zanurzona w płytkiej wodzie. Zarodniki tworzą się w zagłębieniach u nasady liści. Lycopods są podobne do paproci w swoim cyklu życiowym, ale różnią się od nich, po pierwsze, niewielkim rozmiarem liści, które jednak zawierają tkanki przewodzące (żyły), a po drugie, obecnością tylko dwóch wici w męskich gametach (sperma). Jest wiele paproci. Ta ostatnia cecha zbliża je do mchów i wątrobowców. U wielu gatunków liście zarodnikowe powstają jedynie na końcach wyspecjalizowanych pędów, różnią się od liści wegetatywnych i są zbierane w długie, wąskie strobili. Z zarodników rozwijają się rośliny tworzące gamety - pędy, które są zwykle zwartymi strukturami podziemnymi. W rodzinie Selaginella, rozmieszczone głównie w tropikach, zarodniki różnią się wielkością i wytwarzają dwa rodzaje pędów - męskie i żeńskie. Odkryto wiele form kopalnych zbliżonych do likofitów. Niektóre z nich były dużymi drzewami o dychotomicznie rozgałęzionych pniach pokrytych łuskowatymi liśćmi; kilka z tych gatunków rozmnaża się przez prawdziwe nasiona.

Skrzypy.

Jest to grupa prawie wymarła, reprezentowana we współczesnej florze przez jedyny rodzaj skrzypu ( Ekwiset). Jego wyprostowane łodygi wyrastają z podziemnych kłączy; Na obu w określonych odstępach widoczne są wyraźnie określone węzły. Na kłączu korzenie wychodzą z węzłów, a na nadziemnej łodydze znajdują się rozety liści łuskowatych oraz u wielu gatunków okółki bocznych gałęzi. Gałęzie te nie wychodzą z kątów liści, jak u wszystkich innych roślin naczyniowych, ale bezpośrednio pod nimi. Łodygi o złożonym układzie tkanek naczyniowych są zielone i fotosyntetyczne. Są impregnowane krzemionką i wcześniej były używane jako szmergiel. Zarodniki tworzą się na szczycie łodygi w zwartych strobili; u niektórych gatunków rozwija się w tym celu specjalna łodyga zarodnikowa, pozbawiona chlorofilu. Zarodniki kiełkują w wyrostki płciowe, zaskakująco podobne do zarodników paproci. Niektóre ze skamieniałych form tej grupy to drzewa, których łodygi urosły tak grube, jak u współczesnych gatunków drzewiastych. Analiza DNA chloroplastów pokazuje, że skrzypy stanowią niezależną linię ewolucji, choć zbliżoną do paproci.

Paprociowy.

Są to rośliny naczyniowe, zwykle o dużych liściach (liście), podzielone u większości gatunków na wiele małych segmentów. Łodyga paproci pospolitych w okolicy klimat umiarkowany, skrócone, często podziemne, tworzące od dołu korzenie, a od góry – na końcu wschodzącym – rozetę liści. Wiele paproci tropikalnych przypomina drzewa z wysokimi pniami i bujnymi koronami. Ich pnie nie rosną na grubość i zachowują cylindryczny kształt. 9000 znanych gatunki współczesne. Większość z nich żyje w wilgotnych, zacienionych siedliskach, ale niektóre przystosowały się do życia na otwartych skałach lub w wodzie. Cykl życia tak samo jak u innych roślin naczyniowych zawierających zarodniki. Paprocie dzielą się na dwie grupy – eusporangiate i leptosporangiate, różniące się przede wszystkim budową zarodni, tj. struktury tworzące zarodniki. Grupy zarodni nazywane są sori - z reguły są to charakterystyczne wypukłe kreski lub plamki na spodniej stronie liści. U gatunków eusporangiatów, które są zbliżone do wielu form kopalnych i które we współczesnej florze reprezentowane są przez różyczki, koniki polne i niektóre rodzaje tropikalne, zarodnia rozwija się z kilku komórek, jej ściana składa się z kilku warstw komórek i nieokreślonej liczby zarodników. powstał w jego wnętrzu. W młodszej grupie paproci leptosporangiatów (większość współczesnych gatunków) zarodnia zbudowana jest z pojedynczej komórki; w okresie dojrzałym jej ściana jest jednowarstwowa, a liczba znajdujących się w niej zarodników jest stosunkowo niewielka i dość określona – od 16 do 64. , w zależności od taksonu. Niektóre gatunki leptosporangiatów pływają swobodnie; Nie przypominają wyglądem innych paproci i tworzą dwa rodzaje zarodników.

Cyklady.

Sagowce zewnętrznie przypominają drzewiaste gatunki z poprzedniego podziału, ale rozmnażają się przez nasiona. Być może ta sama grupa obejmuje wymarłe „paprocie nasienne” (Pteridospermales), które prawdopodobnie nie są podobne do paproci prawdziwych, a także kilka innych taksonów kopalnych. We współczesnej florze sagowce są nieliczne, ale w przeszłości stanowiły bardzo rozpowszechnioną grupę roślin. Ich łodyga jest z reguły krótka, cylindryczna (czasami ledwo wznosi się nad ziemię) z rozetą dużych, pierzastych liści na szczycie, przypominających liście (jeden z taksonów, do czasu odkrycia jego nasion, klasyfikowany był jako paproć). . Narządy rozrodcze są analogami pręcików i słupków okrytozalążkowych. „Pręciki” są łuskowate, zebrane w męskie szyszki. Słupki wytwarzające zalążki u niektórych gatunków mają kształt liścia i tworzą luźną rozetę, u innych zaś mają kształt tarczycy, zebrane w żeńską szyszkę. Pyłek przenosi się z pręcików do zalążków, gdzie tworzą się archegonia z jajami. Plemniki wiciowe, rozwijające się w ziarnach pyłku, przedostają się przez łagiewki pyłkowe wyrastające z tych ziaren do jaj i zapładniają je. Następnie zalążki stopniowo zamieniają się w nasiona z zarodkiem w środku. Jeśli uznamy komórki tworzące gamety za pozostałości niezależnego organizmu, wówczas możemy mówić o zmianie pokoleń zarodnikowych i płciowych. Rzeczywiście, komórki te są haploidalne, podczas gdy roślina naczyniowa jako całość jest diploidalna. Ponadto w archegonium zachodzi fuzja gamet, podobnie jak w przypadku haploidalnego pokolenia paproci. Główną różnicą między tą grupą (jak i wszystkimi kolejnymi) od paproci jest to, że gamety męskie unoszą się do gamet żeńskich nie przez wodę otaczającą przedwzgórze, ale przez łagiewki pyłkowe biegnące od ziaren pyłku do jaj.

Wymarłe paprocie nasienne wyglądały podobnie do współczesnych dużych paproci, ale tworzyły nasiona wzdłuż krawędzi liści. W innej skamieniałej grupie sagowców, Bennettitales, pręciki zebrano w luźny okółek otoczony wyrostkami przypominającymi liście; Ogólnie rzecz biorąc, ta struktura była bardzo podobna do kwiatu.

Ginkgoidy.

Zgodnie z cyklem życiowym i obecnością plemników wielowiciowych, rodzaj Ginkgo ( Ginkgo) jest zbliżony do sagowców, jednak w wielu szczegółach to drzewo jest na tyle wyjątkowe, że umieszczono je w osobnym dziale. Miłorząb uprawiany jest w Chinach od wieków. Nie jest znany w stanie dzikim. Liście są małe, wachlarzowate. Zalążki rozwijają się oddzielnie na ogonkach i nie tworzą szyszek. Znane są rośliny kopalne w pobliżu miłorzębu.

Uciążliwy.

Jest to niewielka grupa obejmująca trzy współczesne rodzaje o niejasnych powiązaniach ewolucyjnych. Większość gatunków Gnetum (rodzaj Gnet) to tropikalne winorośle, które wyglądają jak rośliny kwitnące. Drzewa iglaste ( Efedra) - pustynne krzewy o liściach przypominających łuski. Velvichia jest bardzo wyjątkowa ( Welwitschia), rosnąca na pustyniach Afryki Południowej: jej łodyga jest prawie całkowicie zanurzona w piasku i wychodzą z niej dwa ogromne, przypominające wstążki liście, rosnące u nasady przez całe życie rośliny. Cykl życiowy tych rodzajów jest w przybliżeniu taki sam jak cyklad sagowców, ale ich szyszki mają bardziej złożoną strukturę i są bliższe kwiatom. Tworzenie się żeńskich gamet w zalążku zachodzi również w przybliżeniu jak u okrytozalążkowych: u niektórych gatunków archegonia w ogóle nie powstaje. Analiza DNA pokazuje, że gatunki opresyjne stanowią „sztuczną” grupę, jednoczącą formy, których podobieństwo nie wynika z bliskiego pokrewieństwa, ale z długotrwałej, równoległej ewolucji.

Drzewa iglaste.

Są to drzewa i krzewy o przeważnie małych, twardych liściach (w wielu rodzajach są to igły, czyli igły), zwykle utrzymujące się na roślinie dłużej niż rok. Pyłek i nasiona powstają w szyszkach lub wywodzących się z nich strukturach. Lasy iglaste zajmują rozległe obszary w zimnych regionach i na wyżynach. Do tej grupy należą największe rośliny na świecie. Ich pędy są zdrewniałe, stale rosnące na wysokość i grubość, z wysoko rozwiniętym systemem tkanek przewodzących. Cykl życiowy jest w przybliżeniu taki sam jak cyklad sagowców, ale szyszki są bardziej złożone, a „pokolenie płciowe” jest prostsze. W zalążkach tworzą się archegonie, a plemniki (plemniki wolne od wiciowców) docierają do nich przez łagiewkę pyłkową. W miarę rozwoju nasion zmiany zachodzą także w szyszkach żeńskich. Czasami ich łuski sklejają się, a następnie stają się zdrewniałe i ponownie oddzielają. W ten sposób nasiona są przez pewien czas izolowane od środowiska zewnętrznego, chociaż pozostają „nagie” na powierzchni łusek. Żeńskie szyszki jałowca stają się soczyste, zamieniając się w rodzaj „jagody”, która wygląda jak prawdziwy owoc. Najbardziej wyspecjalizowanym rodzajem jest cis ( Taks), który w ogóle nie ma żeńskich szyszek: zastępuje je pierścień mięsistej tkanki - małżowina uszna (dach, arillus); rośnie wokół nasion, tworzy strukturę przypominającą jagodę, otwartą u góry. Wiele gatunków drzew iglastych czasami tworzy nieprawidłowe szyszki, które wytwarzają zarówno pyłek, jak i nasiona.

Rozkwit.

Kwiat jest strukturą rozrodczą ogólny zarys odpowiadający rozecie zarodnikowych liści paproci lub szyszce drzew iglastych. Jego głównymi częściami są pręciki i słupki. Może brakować jaskrawego okwiatu, który większość ludzi kojarzy ze słowem „kwiat”. Charakterystyczny znak wszystkich okrytozalążkowych - tworzenie zalążków w specjalnym pojemniku utworzonym przez jeden lub więcej słupków - tzw. tłuczek. Gdy zalążki przekształcają się w nasiona, otaczająca je część słupka (jajnik) zamienia się w owoc - fasolę, torebkę, jagodę, dynię itp. Podobnie jak sagowce, miłorzęby, opium i drzewa iglaste, zapylanie jest niezbędne do rozwoju roślin kwiatowych, ale w nich pyłek nie spada na sam zalążek (znajduje się wewnątrz jajnika), ale na specjalną wierzchołkową część słupka, zwane piętnem, w wyniku którego z ziaren pyłku wyrasta rurka, wzdłuż której plemniki przemieszczają się w stronę komórki jajowej, jest znacznie dłuższa niż u przedstawicieli powyższych sekcji. Żeńska haploidalna „roślina”, która wytwarza pojedynczą gametę, składa się tylko z kilku komórek („worka zarodkowego”) i nie tworzy archegonii.

Okrytozalążkowe są najważniejszymi roślinami dla człowieka, a ich taksonomia jest przedmiotem dogłębnych badań od dawna. Większość wczesnych schematów klasyfikacji obejmowała prawie wyłącznie gatunki kwitnące. Zwykle dzieli się je na dwie klasy - dwuliścienne (Dicotyledoneae) z dwoma liścieniami i jednoliścienne (Monocotyledoneae) z jednym. Chociaż nazwy te odnoszą się tylko do jednej cechy roślin - liczby zarodkowych liści w nasionach, klasy te różnią się od siebie wieloma innymi cechami, w szczególności charakterystyczną liczbą części kwiatowych, anatomią łodyg i korzeni, żyłkowaniem. liści i rozwój tkanek zapewniających wzrost grubości łodygi. Każda klasa zrzesza wiele rzędów składających się z jednej lub więcej rodzin. Poniżej znajdują się niektóre z największych i najbardziej znanych rzędów okrytozalążkowych.

Klasa dwuliścienne (Dicotyledoneae)

Zamów Magnoliaceae (Magnoliales). Obejmuje najwyraźniej najbardziej prymitywne rośliny kwitnące. Ich kwiaty są duże, z licznymi pręcikami i słupkami. Przykłady: magnolia, tulipanowiec.

Zamów Laury (Laurales). Aromatyczne drzewa i krzewy produkujące przyprawy (laur, cynamon), substancje lecznicze (sasafras), olejki eteryczne(kamfora) i jadalnych owoców (awokado), a także służąca jako roślina ozdobna (Florida calicanthus).

Zamów paprykę (Piperales). Głównie zioła, winorośle i małe drzewa. Dobrze znanym typem jest pieprz czarny.

Zamów Ranunculales (Ranunculales). Rozległa grupa, na którą składają się głównie zioła, ale obejmuje także kilka gatunków krzewów i drzew. Przykładami są jaskier, orlik, ostróżka, berberys.

Zamów mak (Papaverales). Do tej grupy należy wiele gatunków trujących i halucynogennych, na przykład wilcza stopa kanadyjska i mak usypiający, a także niektóre rośliny ozdobne, w szczególności dicentra capulata i splendor.

Zamów goździki (Caryophyllales). Grupa heterogeniczna; Większość jego gatunków składowych charakteryzuje się położeniem zalążków na środkowej kolumnie wewnątrz jajnika. Przykłady: goździki, portulaka.

Zamów Kaszę Gryczaną (Polygonales). Oprócz gryki, rdestowca, szczawiu i rabarbaru, które zawsze zaliczają się do tego taksonu, obejmuje on jeszcze dwie grupy roślin, które wcześniej uważano za niezależne rzędy: Chenopodiales, do których zalicza się szpinak, buraki i żołędzie, oraz kaktusy, do których należą m.in. należą do opuncji, cereusa itp.

Zamów buk (Fagales). Reprezentują go różne gatunki drzew, często dominujące w lasach. Ich pręciki i słupki rozwijają się oddzielnie od siebie - w małe, jednopłciowe zielonkawe kwiaty. Kwiaty męskie zawsze zbiera się w kolczykach. Przykłady: buk, dąb, brzoza, leszczyna.

Zamów pokrzywę (Urticales). Niejednorodna grupa traw i drzew. Kwiaty są zwykle małe, heteroseksualne lub biseksualne. Przykładami są pokrzywa, wiąz, morwa, owoc chlebowy i figa.

Zamów Saxifragales (Saxifragales). Sama skalnica i różne sukulenty - Grubosz, rozchodnik, a w niektórych systemach klasyfikacji także agrest i porzeczki.

Zamów kolor różowy (Rosales). Duża i ważna gospodarczo grupa roślin. Zwykle ma wiele pręcików, jeden lub wiele słupków i zwykle pięć części okwiatu. Największe rodziny to w rzeczywistości róże i rośliny strączkowe. Przykłady - róża (róża), maliny, truskawki, wiśnie, migdały, jabłonie, groszek, fasola, akacja, lucerna, koniczyna.

Zamów Geraniaceae (Geraniales). Rośliny z tej grupy mają zwykle pięć lub dziesięć różnych części kwiatowych (na przykład płatki, działki). Dobrze znane rodzaje to geranium, szczawik i pelargonia.

Zamów Euphorbias (Euphorbiales). Kwiaty tych roślin są często zredukowane do pojedynczego pręcika lub słupka i zebrane w gęste kwiatostany, czasami otoczone przylistkami przypominającymi płatki. Wiele gatunków zawiera mleczny sok – lateks, który często jest trujący. Przykładami są kauczuk Hevea, rącznik pospolity, maniok (źródło ziaren tapioki), poinsecja, a także różne gatunki ozdobne i chwasty z rodzaju Euphorbia.

Zamów selerowate (Apiales). Rośliny z tej grupy charakteryzują się drobnymi kwiatami zebranymi w kwiatostany parasolowe, stąd jej dawna nazwa – parasolki (Umbellales). Wiele dzikich gatunków, takich jak cykuta i cykuta, jest wysoce toksycznych. Jadalne gatunki uprawne obejmują seler, pietruszkę, marchew, pasternak, anyż, koper, kminek, koper włoski i żeń-szeń.

Zamów kapary (Caparales). Ta grupa jest dobrze znana ze swoich gatunki jadalne, spośród których wiele wykorzystuje się jako przyprawy. Przykładami są kapary, musztarda, kapusta, brokuły, chrzan itp.

Zamów Mallows lub Mallows (Malvales). Obejmuje zioła i krzewy charakteryzujące się połączeniem pręcików w kolumnę otaczającą słupek utworzony z wielu zrośniętych słupków. Przykładami są malwa (ślaz), hibiskus, ostrokrzew różany, bawełna.

Zamów Ericale. Duża, ogólnoświatowa grupa roślin, głównie o zdrewniałych łodygach i pięknych kwiatach. Należą do nich południowoafrykańskie drzewa z rodzaju Erica i podkrzewy północnych torfowisk. Różaneczniki i azalie, żurawiny i borówki, wrzosy i borówki brusznice, golmierze i podelniki to wrzosy.

Zamów Solanaceae (Solanales). Zioła i krzewy o pięciu płatkach połączonych w lejek lub rurkę. W tej grupie znajduje się wiele roślin jadalnych, leczniczych i trujących. Przykłady: psiankowata, ziemniak, bakłażan, papryka warzywna, tytoń, belladonna (belladonna), petunia, powój, słodki ziemniak.

Zamów Scrophulariales. Głównie zioła o kwiatach symetrycznych raczej dwustronnie niż promieniowo, których płatki są zrośnięte i tworzą górne i dolne płaty korony. Zwykle są od dwóch do czterech pręcików. Przykładami są lwia paszcza, naparstnica, pęcherznica, Saintpaulia („fiołek Usambara”), surmia.

Zamów Lamiaceae lub Lamiaceae (Lamiales). Głównie zioła o przeciwległych liściach. Wiele rodzajów zawiera olejki aromatyczne. Pod względem budowy kwiatów są one na ogół podobne do przedstawicieli Norichaceae, z tym że jajnik słupka jest czteromiejscowy i zawiera cztery zalążki. Przykładami są mięta, oregano, rozmaryn, lawenda, szałwia, tymianek.

Zamów Rubiaceae (Rubiales). Obejmuje głównie krzewy i winorośle, głównie tropikalne. Przykłady: drzewo chinowe, drzewo kawowe. Najwyraźniej blisko derenia szalonego.

Zamów Asteraceae lub Asterales. Do tej grupy zalicza się najliczniejszą rodzinę roślin naczyniowych, rodzinę Compositae, do której prawdopodobnie należy ok. 20 000 gatunków i występuje od regionów polarnych po tropiki. Małe kwiaty, które mogą występować w dwóch lub trzech rodzajach, zebrane są w gęste, zwykle płaskie kwiatostany, które same w sobie przypominają pojedyncze kwiaty. Przykładami są słonecznik, aster, nawłoć, stokrotka, dalia, mniszek lekarski, cykoria, sałata, karczoch, ambrozja, oset, piołun.

Klasa Jednoliścienne (Monocotyledoneae)

Zamów Liliaceae (Liliales). Przeważają zioła z trzema lub sześcioma pręcikami, słupkami i częściami okwiatu. Wiele gatunków wytwarza cebule i inne podziemne konstrukcje do przechowywania. Przykłady - lilia, hiacynt, tulipan, cebula, szparagi, aloes, agawa, narcyz, irys (irys), mieczyk (szpikulec), krokus (szafran).

Zamów Orchidaceae (Orchidees). Obejmuje tylko jedną, ale bardzo dużą (prawdopodobnie około 15 000 gatunków) rodzinę o tej samej nazwie. Przeważnie rośliny tropikalne, ale wiele gatunków występuje powszechnie na bagnach, łąkach i lasach północnych regionów. Kwiaty, które w zasadzie mają trzy różne elementy, mają najwyraźniej najbardziej złożoną strukturę: ich części tworzą unikalne struktury w dziale okrytozalążkowym. Wiele gatunków jest niezwykle pięknych. Przykładami są Cattleya, wanilia, pantofel damski, orchis.

Zamów Arecaceae lub palmy (Arecales). Drzewa, czasem karłowate, o cylindrycznych pniach, które nie rosną na grubość i zwykle osiągają maksymalną średnicę bezpośrednio poniżej wierzchołkowego pąka. Pień zwykle nie rozgałęzia się, zwieńczony jest jedynie u góry rozetą dużych, zwykle rozciętych liści. Liczne kwiaty (po trzy z każdej części) tworzą masywne grona. Przykładami są palmy kokosowe, daktylowe i królewskie.

Zamów Arumaceae (Arales). Głównie rośliny tropikalne z małe kwiaty, zebrane w kolby, które często są otoczone dużym, jaskrawo ubarwionym liściem - kocem. Przykładami są kalia (lilia kalia), aron, monstera, filodendron, taro (roślina jadalna w wielu krajach tropikalnych).

Zamów imbir (Zingiberales). rośliny tropikalne o kompleksowo ułożonych dwustronnie symetrycznych kwiatach. Przykłady: Ravenala Madagaskar („drzewo podróżnika”), banan, imbir, kanna.

Zamów wiechlinowce, czyli trawy (wieczuszki). Prawdopodobnie pod względem liczby okazów (ale nie gatunków) są to najliczniejsze rośliny na naszej planecie. Głównie zioła, dystrybuowane na całym świecie. Kwiaty są drobne, zielonkawe, zebrane w kilka części w tzw. kłoski, które z kolei tworzą albo luźne wiechy, albo gęste kłosy. Owoce (jądra) zbóż są głównym pokarmem roślinnym człowieka, a ich łodygi i liście są dobrą paszą dla zwierząt gospodarskich. Zapewniają to trawy drzewiaste z grupy bambusów materiał budowlany i włókno wielu Azjatów; Dla miejsc wilgotnych charakterystyczne są gatunki z rodziny turzycowatych, które mają mniejszą wartość gospodarczą. Przykładami są pszenica, ryż, jęczmień, owies, kukurydza, proso, bambus, papirus.

Na Ziemi występuje wiele różnych rodzajów roślin. Trudno jest poruszać się w ich różnorodności. Dlatego rośliny, podobnie jak inne organizmy, są usystematyzowane - rozproszone, podzielone na określone grupy. Rośliny można klasyfikować ze względu na ich zastosowanie. Na przykład rozróżniają rośliny lecznicze, przyprawowe, oleiste itp.

W XVIII wieku szwedzki naukowiec Karol Linneusz (1707-1778) usystematyzował rośliny według rzucających się w oczy cech, takich jak np. obecność i liczba pręcików i słupków w kwiatach. Rośliny, w których wybrane cechy były zbieżne, połączono w jeden gatunek. Linneusz użył binarnej nomenklatury do nazywania gatunków. Zgodnie z nim nazwa każdego gatunku składa się z dwóch słów: pierwsze wskazuje rodzaj, drugie wskazuje konkretny epitet. Na przykład koniczyna łąkowa, koniczyna uprawna, koniczyna pełzająca itp. Gatunki, które miały podobieństwa, łączono w rodzaje (w w tym przypadku- rodzaj Clever), a rodzaje - na wyższe kategorie systematyczne. W ten sposób powstał system, który na skutek arbitralnego wyboru cech jednoczących nie odzwierciedlał więzi rodzinnych. Nazywano to sztucznym. Obecnie wybiera się cechy roślin (i innych organizmów), które pokazują ich pokrewieństwo. Systemy zbudowane według tej zasady nazywane są naturalnymi.

Pogląd

Rodziny

Bliskie rodzaje łączą się w rodziny.

Zajęcia

Podobne w cechy wspólne rodziny łączą się w klasy.

Działy

Klasy roślin, grzybów i bakterii połączono w działy.

Królestwo

Wszystkie działy roślin tworzą królestwo roślin.

Na tej stronie znajdują się materiały na następujące tematy: