Plantae

Plantă
Gama geologică
Cambrian - recent PreЄ Є SAU S. D. C. P. T. J K. Pag Nu.
Clasificare științifică
Domeniu	Eukaryota
Regatul	Plantae
Diviziuni
Charophyta Rhodophyta Clorofite Glaucophyta Anthocerotophyta Briofitele Marchantiophyta Pteridophyta Psilophyta Lycopodiophyta Ginkgophyta Pinophyta Cycadophyta Gnetophyta Magnoliophyta

Plantele ( Plantae Haeckel , 1866 ), numite și plante , sunt organisme unice sau multicelulare , eucariote foto-aerobe , cu cloroplaste de origine endosimbiotică primară ^[1] . Există mai mult de 400.000 de specii de plante listate. Plantele sunt copaci , arbuști sau tufișuri , ierburi , târâtoare , plante suculente , ferigi , mușchi , alge verzi și multe altele.

Majoritatea plantelor sunt incluse în grupul Angiospermelor , cu aproximativ 250 000 de specii, care se disting de celelalte grupuri prin producția de flori , urmată, după polenizare , de formarea semințelor închise și protejate într-un fruct .

Cele mai importante ramuri ale biologiei care se ocupă cu studiul plantelor sunt botanica pentru sistematică și anatomie, fiziologia plantelor pentru funcționarea lor și ecologia plantelor , care studiază distribuția plantelor și efectul factorilor de mediu care influențează această distribuție, precum și interacțiunile dintre plante și alte organisme.

Definiție

Pentru biologie , plantele au câteva caracteristici fundamentale:

• sunt alcătuite din celule eucariote , adică celule evoluate în mod special, cu un nucleu protejat de o membrană ;
• sunt organisme autotrofe , pentru furnizarea energiei efectuează fotosinteza clorofilei , un set de reacții biochimice, care le permite să capteze o parte din lumina soarelui, transformând dioxidul de carbon în zaharuri și alte substanțe;
• pereții celulari sunt structurați cu o bază de celuloză și celulele în sine pot stoca amidonul ca sursă de energie de rezervă.

Limitele precise ale regatului plantelor, în ceea ce privește organismele inferioare și în special organismele unicelulare, au făcut obiectul unor evaluări parțial contradictorii. Inițial, regatul Plantelor (mai exact Regatul Plantelor, a se vedea mai jos) a inclus și organisme heterotrofe (cum ar fi animalele), cum ar fi ciuperci , și toate bacteriile și archaea. Ulterior, plantele au fost limitate doar la organisme autotrofe multicelulare, returnând toate organismele unicelulare, chiar și cele autotrofe, în regatul protiștilor .

Astăzi predomină tendința de a readuce organismele unicelulare autotrofe în regatul plantelor, cu condiția să fie eucariote ^[2] . Acest lucru se aplică în special algelor verzi , incluse în mod tradițional în protiste; ar face parte din regatul plantelor, deoarece au celule cu pereți de celuloză, conțin același tip de clorofilă ca plantele terestre și produc amidon cu fotosinteză.

Există, de asemenea, alte poziții, cum ar fi cea a savanților care încă consideră plantele un grup taxonomic bine circumscris, din care reiterează excluderea algelor ^[3] . Și mai controversată este localizarea algelor roșii sau a rodofitelor , care sunt mai puțin strâns legate de plantele superioare decât algele verzi. Procariotele capabili de fotosinteză sunt excluse în unanimitate, în special grupul de alge albastre (mai corect numite Cianobacterii ).

Datorită simplității lor structurale și a apropierii filogenetice strânse, algele verzi sunt considerate strămoși ai plantelor terestre. Conform acestei ipoteze, în urmă cu aproximativ 400 de milioane de ani, unele alge verzi de apă dulce ( Caroficee sau Carofite conform diferitelor cadre taxonomice), au aruncat o privire pe malurile lacurilor expuse pentru o scurtă perioadă de timp aerului . Aceste benzi verzi subțiri din jurul zonelor de apă erau singura vegetație de pe continent, apoi complet pustie.

Evoluţie

Această secțiune despre plante este încă goală . Ajută-ne să-l scriem!

Sistematică

Din secolul al XVII-lea , plantele au fost incluse în Regatul Plantelor mai mare - și apoi puțin cunoscut -, care a inclus și toate tipurile de alge , ciuperci , bacterii și licheni . Din secolul al XX-lea , odată cu avansarea cunoștințelor științifice, ciupercile, biochimic și filogenetic mult mai asemănătoare animalelor , au fost atribuite unui regat taxonomic separat, bacteriile au fost împărțite în cele două regate, sau mai bine zis diviziuni eubacterii și arhee , lichenii au devenit recunoscuți ca organisme modulare formate din simbioza unei alge și a unei ciuperci, în timp ce algele din prima clasificare au fost dispersate: cele mai multe dintre cele microscopice incluse în plante, în timp ce multe altele, în funcție de grupuri, împărțite în diferite taxonomice și încă parțial controversate .

În cursul istoriei complexe a taxonomiei plantelor, modificările continue făcute de botanicii sistematici au generat astfel diferite grupări, adesea bazate pe distincții morfologice și reproductive. Deși multe dintre ele sunt în mod oficial scoase din uz, aceste grupuri rămân încă utilizate în botanică deoarece oferă o înțelegere rapidă a diferențelor prezentate de organismele vegetale, urmând o complexitate diferită urmărită de calea evoluției .

Odată cu apariția filogeniei moleculare, multe grupuri considerate inițial monofiletice, cum ar fi Briofitele, Gimnospermele sau Charofitele, au fost împărțite în linii separate, rezultând astfel parafiletice. Cea mai recentă și cuprinzătoare analiză moleculară bazată pe utilizarea multor markeri obținuți din transcriptom, o tehnică cunoscută sub numele de filogenomică sau filotranscriptomică ^[4], a identificat un sprijin puternic pentru monofilia Bryophyta (mușchi și hepatice) și a gimnospermelor, dar a confirmat, de asemenea, parafilia Carophyta, reprezentată în cladograma subiacentă de doar două linii. Una dintre acestea, Zygnemataceae, s-a dovedit a fi grupul suror al Embryophyta, plantele terestre.

Ecologie

Nepenthes villosa , un fel de plantă carnivoră

Fotosinteza efectuată de plante și alge este principala sursă de energie și materie organică ( fitomasa ) în aproape toate ecosistemele . Acest proces a dus la o schimbare radicală a compoziției atmosferei originale, cauzată de o creștere a cantității de oxigen , care acum ocupă 21% din volumul său. Acest lucru a permis dezvoltarea organismelor aerobe și ulterior aterizarea vieții în mediul sub-aerian. Datorită autotrofiei , plantele sunt primii producători în ecosistemele terestre, formând baza lanțului trofic , de care depinde existența animalelor și a altor organisme heterotrofe . ^[5]

Speciile de plante joacă un rol important în ciclul apei ( evapotranspirație ) și în alte cicluri biogeochimice . Unele plante au co-evoluat cu bacterii fixatoare de azot , esențiale pentru ciclul azotului . Mai mult, dezvoltarea rădăcinilor joacă un rol foarte specific în evoluția solului ( pedogeneză ) și, împreună cu coroanele care formează acoperirea vegetației, în prevenirea eroziunii sale.

Plantele sunt, de asemenea, organismele dominante ale diferiților biomi terestri, ale căror nume derivă tocmai din tipul de vegetație caracteristică. Numeroase animale au co-evoluat cu plantele, asumând atât forme specializate, cât și comportamente pentru a favoriza o asociere mutualistă care, uneori, devine atât de apropiată încât să lege cele două specii literalmente pentru „viață”, deoarece dispariția unei anumite plante provoacă dispariția speciilor de animale simbiotice și invers. În timp ce plantele oferă cuiburi, locuri de reproducere și hrană în cantitate, unele animale, numite polenizatori , favorizează polenizarea florilor; altele dispersia semințelor. Mirmecofitele sunt plante co-evoluate cu furnicile , care le apără de plantele erbivore sau concurente și le fertilizează cu deșeurile lor organice, în schimbul unei case și, nu întotdeauna, pentru hrană.

Pe lângă bacterii și animale, plantele stabilesc frecvent simbioză cu speciile fungice prin rădăcini, formând o asociație numită micoriza : ciupercile ajută planta să absoarbă apa și substanțele nutritive prezente în sol; planta oferă în schimb carbohidrații produși cu fotosinteză. Alte specii găzduiesc ciuperci endofite care protejează planta de erbivore prin producerea de toxine . La Orchidaceae , semințele sunt lipsite de endosperm și lipsesc și germinarea nu poate avea loc fără ajutorul unei ciuperci specifice.

Reactivitatea plantelor

La fel ca toate ființele vii, plantele pot fi sensibile la molecule deoarece celulele lor sunt echipate cu receptori pentru aceste substanțe; ei folosesc acești receptori, de exemplu, pentru a primi informații din mediu. Dacă celulele rădăcinii capătă prezența nutrienților precum azotul și fosforul , creșterea rădăcinilor se întoarce spre direcția elementelor. Plantele sunt, de asemenea, capabile să reacționeze în timp real la un stimul mecanic. Plantele carnivore au această caracteristică.

De exemplu, dionea are fire sensibile pe frunzele capcanei care detectează prezența insectelor și care permit capcanelor să se închidă imediat, luând mai puțin de o secundă, iar Mimosa pudica retrage frunzele dacă este atinsă. Plantele detectează lumina datorită moleculelor prezente pe frunze (cum ar fi fitocromii ) care acționează ca receptori. Mai multe specii de plante sunt capabile să simtă umiditatea solului, gravitația , CO ₂ ( dioxid de carbon ) sau alți compuși chimici. Ca apărare pasivă, ei folosesc sute de molecule, cum ar fi acidul salicilic , morfina , nicotina și cofeina . Aceste molecule fac ca planta să nu fie apetisantă sau otrăvitoare.

Emisia unor molecule are loc în caz de prădare; de exemplu, mușca , dacă este rănită, emite compuși chimici care fac ca plantele vecine să reacționeze. Tutunul , bumbacul sau fasolea peruviană , atunci când sunt atacate de insecte, produc molecule care atrag alte insecte prădătoare care le eliberează de atacatori. Plantele folosesc filamentele ( miceliile ) ciupercilor care trăiesc în simbioză cu rădăcinile, schimbând semnale chimice, formând o rețea mult mai mare decât cea a rădăcinilor singure. ^[6]

Charles Darwin presupusese deja, în Puterea mișcării în plante (1880), că rădăcinile ar putea fi considerate sediul fenomenelor de procesare a informațiilor plantelor. Fiecare segment al rădăcinilor are o funcție specială atunci când intră în pământ. Este capabil să perceapă condițiile de mediu și produce și propagă semnale electrice ^[7] . Mimosa este, de asemenea, capabil să stocheze evenimentele trecute la nivel local. După câteva dintre aceste lovituri inofensive încetează să mai închidă frunzele, arătând fenomenul obișnuinței. ^[7]

Sunete

Din dovezile care au apărut din studiul roșiilor, tutunului și altor plante, a reieșit că fiecare plantă emite sunete puternice atunci când este supusă stresului, în ordinea -65dbspl între 20 kHz și 100 kHz și, prin urmare, sunetul emis este mai degrabă puternic și poate fi auzit de la câțiva metri distanță parțial de oameni, alte animale, insecte și alte plante ^[8] . Aceste sunete au fost înregistrate de o echipă îndrumată de Itzhak Khait de la Universitatea Tel Aviv din Israel și supuse unui program de inteligență artificială care a fost capabil să prezică doar ascultând sunetul emis chiar și în mijlocul zgomotelor ambientale, starea plantei. la fel de uscat, tăiat sau intact. Când planta este intactă și în stare de sănătate emite foarte puține sunete practic neglijabile și adesea nici măcar detectabile, rămâne practic silențioasă, în timp ce atunci când este supusă stresului ultrasunetele sunt clare, detectabile și acute. Emisia de sunete este produsă de cavitație , producerea de bule mici în interiorul plantelor stresate. Unele plante sunt mai „vorbărețe” decât altele, de exemplu „lamentarea” roșiei este de trei ori mai frecventă decât tutunul și „motivele” sunt, de asemenea, diferite, de exemplu, unele plante fac mai mult zgomot dacă au mai puțină apă decât fiind deteriorat.

Animalele, cum ar fi oamenii, pot auzi, doar în condiții de sănătate perfectă, o parte din sunetele emise de plante, în timp ce alte mamifere, cum ar fi liliecii , de exemplu, pot auzi în mod clar întregul spectru de sunete emise și, prin urmare, se presupune că pentru o pădure este prea zgomotoasă pentru a dormi sau că insectele, cum ar fi molii, care, de asemenea, aud perfect întreaga gamă de emisii sonore ale plantelor, preferă să depună ouăle pe copaci sănătoși și, prin urmare, mai liniștiți. Poate că unele legende despre acest subiect, cum ar fi țipătul sfâșietor pe care Mandrake îl emite atunci când este scos, are o bază a adevărului, deoarece poate cineva poate auzi de fapt sunetul puternic, foarte puternic și enervant și probabil că multe animale de companie îl aud bine și clar.

Ca aplicație, această descoperire deschide ușa către proiectarea sistemelor de inteligență artificială și a algoritmilor din culturi, care vor iriga plantele atunci când le vor cere.

Notă

Elemente conexe

• Botanică
• Fitoanticipinele
• Plantele alimurgice
• Plante ornamentale
• Plante aromatice
• Plante medicinale
• Plante medicale
• Plante otrăvitoare
• Plante carnivore
• Plante parazite
• Plante acvatice sau de mlaștină
• Specii botanice în Italia

Alte proiecte

• Wikicitată conține citate despre plante
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe plante
• Wikispeciile conțin informații despre plante

linkuri externe

• Plantae , pe Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
• ( EN ) Plantae , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( EN ) Plantae , pe Fossilworks.org .
• Plante Plante Italia Baza de date

Portalul de biologie

Portal Botanic