Przystosowania roślin do określonych warunków życia

Rośliny to jedno z trzech podkrólestw królestwa jądrowych. Pozostałe dwa we współczesnej systematyce to: zwierzęta i grzyby.
W podkrólestwie roślin obecnie wyróżnia się 11 gromad, w tym 10 gromad glonów oraz gromadę roślin telomowych obejmującą: mszaki, paprotniki, nagozalążkowe i okrytozalążkowe.
Główne charakterystyczne cechy roślin to: samożywność, możliwa dzięki zdolności do asymilacji (zdarzająca się wśród roślin cudzożywność, saprofityzm i pasożytnictwo, jest cechą wtórną). Obecność w komórkach chloroplastów zawierających barwniki asymilacyjne.
Nieprzerwany wzrost, możliwy dzięki istnieniu tkanek merystematycznych mających stałą zdolność do podziału komórek. Obecność sztywnej, zwykle celulozowej ściany komórkowej. Przeważnie trwałe przytwierdzenie do podłoża. Ogółem opisano ok. 500 000 gatunków roślin. Nauka zajmująca się roślinami to botanika.

GLONY
Jest to duża grupa samożywnych, eukariotycznych roślin zarodnikowych, niekiedy nie spokrewnionych ze sobą i bardzo zróżnicowanych. Zalicza się tu: chryzofity, klejnotki, zielenice, ramienice, brunatnice, krasnorosty i inne.
Mają bardzo duże znaczenie biologiszne. Są producentami materii organicznej oraz tlenu, stanowią pokarm dla innych organizmów. Coraz powszechniej są wykorzystywane przez człowieka w celach przemysłowych (produkcja żywności, lekarstw, itp.), a także coraz częściej jako pożywienie.
BRUNATNICE
Są to morskie glony wielokomórkowe, o charakterystycznej barwie pochodzącej od brunatnych barwników asymilacyjnych z grupy flawonoidów. Mimo delikatnej budowy wykształcają niekiedy ogromne plechy wielometrowej długości.
Mają duże znaczenie gospodarcze, uzyskuje się z nich kwas alginowy mający wielostronne zastosowanie przemysłowe, jod, a także sodę oraz wykorzystuje się je jako nawozy i pasze dla zwierząt. W Japonii sproszkowane plechy używane są w charakterze przyprawy do potraw (kobo).
PAPROTNIKI
W dawnych ujęciach systematycznych była to grupa roślin zarodnikowych, u których w przemianie pokoleń sporofit dominuje nad gametofitem.
Do paprotników należały widłaki, skrzypy, paprocie oraz wymarłe psylofity. Obecnie uważa się, że grupy te są odrębnymi liniami rozwojowymi, wywodzącymi się od psylofitów.
Paprocie jest to klasa z podgromady paprociowych i gromady roślin telomowych, obejmująca 8 podklas, z których 3 są wymarłe, 4 szczątkowe, a tylko jedna, paproci cienkozarodniowych jest w pełni rozwoju. Charakteryzuje się wytworzeniem dużych, bogato podzielonych liści (czasem nie podzielonych), za młodu pastorałowato zwiniętych, zarodniki jednakowe, produkowane w zarodniach tworzących zwykle tzw. kupki na spodniej stronie liści.
U niektórych paproci występują specjalne liście zarodnionośne, różniące się wielkością i kształtem od liści asymilujących (np. u pióropusznika strusiego). Gametofit (przedrośle) jest niewielki, plechowaty, zielony. Przeważnie są to rośliny zielne, rzadko drzewiaste. Jest ok. 10 tys. współcześnie żyjących gatunków.
POROSTY
Jest to grupa grzybów, które dzięki zdolności współżycia z glonami asymilującymi uzyskały nowe możliwości życiowe. Grzyb jest organizmem dominującym. W zależności od ułożenia glonów w obrębie plechy porostów wyróżnia się plechę homeomeryczną, gdy glony porozrzucane są bezładnie i plechę heteromeryczną, gdy ułożone są warstwowo.
Ze względu na kształt plechy porosty dzieli się na krzaczkowate (plecha bogato rozgałęziona), liściaste (plecha płatowata) lub skorupiaste (plecha ściśle przylegająca do podłoża). Głównie rozmnażają się wegetatywnie przez fragmentację plechy, formowanie się tzw. urwistków (soredia) lub łatwo odłamujących się wyrostków (izydia). Rozmnażanie generatywne możliwe jest tylko u komponenta grzybowego.
Porosty mają duże zdolności przetrwania w bardzo trudnych warunkach, dlatego zaliczane są do organizmów pionierskich, które mogą zasiedlać tereny pustynne, skaliste, itp. Jednocześnie porosty są bardzo wrażliwe na zanieczyszczenia powietrza stąd w miastach wokół fabryk występują tzw. pustynie porostowe. Tę właściwość porostów wykorzystuje się do badania stopnia skażenia środowiska (skale porostowe).
Ogólna liczba gatunków porostów wynosi ok. 20 tys. W Polsce występuje kilkaset gatunków, do pospolitych należą: chrobotek, płucnica islandzka, porost geograficzny. Obecnie porosty traktowane są raczej jako grupa ekologiczna, a nie wyróżniona na zasadzie pokrewieństwa.
CHRONOTEK
Istnieje kilkadziesiąt gatunków porostów z rodziny chrobotkowatych, które są ważnymi składnikami różnych formacji roślinnych, np.: suchych lasów szpilkowych, tundry, zbiorowisk alpejskich.
Najbardziej znane to chrobotek reniferowy (Cladonia rangiferina), tworzący rozległe, zbite darnie w lasach sosnowych i chrobotek alpejski (Cladonia alpestris), będący w obszarach północnych ważnym pożywieniem reniferów.
MSZAKI
Jest to podgromada roślin telomowych, obejmująca rośliny zarodnikowe z regularną przemianą pokoleń i dominującym pokoleniem płciowym, czyli gametofitem. Z zarodnika wyrasta nitkowaty, zielony twór zwany splątkiem, z którego z kolei wyrastają gametofity, posiadające wyraźną łodyżkę (łodyga ) i liście.
Na gametofitach mieszczą się narządy rozmnażania: rodnie i plemnie. Zapłodnienie następuje przy udziale wody. Z zapłodnionej komórki jajowej wyrasta sporofit zróżnicowany na stopę, setę i zarodnię. W zarodniach wytwarzają się zarodniki, podział redukcyjny zachodzi u młodych zarodników. Sporofit na stałe złączony jest i uzależniony od gametofitu.
Mszaki dzielą się na trzy klasy: najbardziej prymitywne glewiki, wątrobowce i mchy. Mszaki, a zwłaszcza mchy odgrywają znaczącą rolę w wielu zbiorowiskach roślinnych.
Wątrobowce są najprymitywniejszymi roślinami lądowymi. Są niskie i nie mają korzeni. Większość rozmnaża się wytwarzając zarodniki, jedynie niektóre wątrobowce tworzą też rozmnóżki. Zwykle rosną poziomo.
Mchy obejmują ok. 15 000 gatunków. Dominującym pokoleniem jest gametofit zróżnicowany na łodyżkę (łodyga) i liście, zbudowane z jednej warstwy komórek. Organy rozmnażania (rodnie i plemnie) usytuowane na szczycie łodyżki. Sporofit, rozwijając się z zapłodnionej komórki jajowej, rozrywa ścianki rodni, której resztki zachowują się w postaci czepka. Sporofit składa się z sety i zarodni okrytej czepkiem.
Zarodnie otwierają się wieczkiem na szczycie i często posiadają mechanizmy ułatwiające rozsiewanie zarodników. Możliwe też rozmnażanie wegetatywne przez rozmnóżki lub regenerację z fragmentów łodyżki lub liści.
Mchy występują w miejscach przynajmniej okresowo wilgotnych (woda niezbędna do rozmnażania), są ważnym składnikiem wielu zbiorowisk roślinnych, w niektórych odgrywają rolę dominującą, np.: na torfowiskach, w tajdze lub tundrze.
GRZYBY
Jest to trzecie, obok roślin i zwierząt, podkrólestwo z królestwa organizmów jądrowych (eukaryota), w dawnych systemach traktowane jako jedna z grup roślin plechowych (plecha) lub zarodnikowych. Dwie najważniejsze gromady podkrólestwa grzybów to śluzorośla i wytwarzające strzępki grzyby właściwe.
Grzyby obejmują ok. 100 tys. gatunków roślin niemal wyłącznie lądowych, takich jak: pleśnie (pleśń), drożdże, wiele pasożytów roślinnych i zwierzęcych (mączniaki, rdze itp.) oraz grzyby kapeluszowe.
Grzyby są organizmami cudzożywnymi, gdyż nie posiadają barwników asymilacyjnych, żyją jako pasożyty lub saprofity (roztocza), do normalnego rozwoju wymagają środowiska o dużej wilgotności. Ściany komórkowe grzybów są zbudowane zwykle z chityny, a nie z celulozy, jak u roślin. Ciało grzyba jest zwykle wielokomórkowe, z dobrze uformowanymi, haploidalnymi jądrami i składa się z nici zwanych strzępkami (u grzybów prostszych całe ciało jest jednym wielojądrowym komórczakiem). Strzępki tworzą system zwany grzybnią, przerastający podłoże, którym może być gleba, drewno, różne substancje organiczne lub wnętrze innych organizmów żywych (grzyby pasożytnicze). Niektóre grzyby wytwarzają owocniki, będące dużymi, czasem żywo zabarwionymi strukturami, często jadalnymi (grzyby kapeluszowe, grzyby jadalne).
Drożdże
Są to jednokomórkowe grzyby (workowce) żyjące pojedynczo lub w koloniach, rozmnażające się przez pączkowanie, rzadziej za pomocą zarodników. Organizmy saprofityczne, żyją na podłożach zawierających cukry proste, powodujące ich rozkład.
Bardzo ważne gospodarczo są drożdże szlachetne, występujące w licznych hodowanych odmianach i wykorzystywane są na szeroką skalę przy produkcji piwa - drożdże piwne, wina - drożdże winne oraz w piekarnictwie - drożdże piekarnicze. Inne gatunki wywołują fermentację mleka, np. drożdże kefirowe lub drożdże kumysowe.
Pleśń
Jest to popularne określenie kożuchów tworzonych przez grzybnie porastające powierzchnie różnych przedmiotów oraz żywności (m.in. nieodpowiednio przechowywanych owoców i warzyw lub ich przetworów, jak np. dżemy i kompoty).
Pleśń tworzą grzyby należące do różnych grup systematycznych, np. pleśniak biały (białe naloty na chlebie), kropidlak (kropidlakowce), pędzlak.
Grzyby kapeluszowe
Jest to popularna nazwa grzybów wytwarzających owocniki w formie kapelusza osadzonego na wyraźnym trzonie, osiągającego nieraz bardzo okazałe rozmiary i wagę do kilku kilogramów.
NAGONASIENNE ( NAGOZALĄŻKOWE )
Jest to grupa roślin nasiennych licząca ok. 700 gatunków głównie roślin drzewiastych, występujących na całej kuli ziemskiej.
W obecnych systemach w obrębie nagozalążkowych wyróżnia się dwie podgromady: nagozalążkowe drobnolistne oraz nagozalążkowe wielkolistne, a w obrębie tych podgromad siedem klas: trzy klasy wymarłe: paprocie nasienne, bennetyty, kordaity, oraz 4 klasy roślin współcześnie żyjących: sagowce i gniotowe, zaliczane do nagozalążkowych wielkolistnych oraz miłorzębowe (miłorząbdwuklapowy ) i szpilkowe (iglaste) zaliczane do nagozalążkowych drobnolistnych.
Nagozalążkowe są roślinami jedno- lub dwupiennymi, wiatropylnymi, o kwiatach wyłącznie jednopłciowych (rozdzielnopłciowość), pozbawionych okwiatu. Kwiaty żeńskie są zwykle zebrane w szyszkowate kwiatostany.
Nagonasienne charakteryzują się nagimi, niczym nie osłoniętymi zalążkami (a potem nasionami) rozwijającymi się na powierzchni owocolistków. Gametofit roślin nagozalążkowych zredukowany jest do kilkuset (żeński) lub kilku (męski) komórek i rozwija się w obrębie sporofitu. Drewno nagozalążkowych zbudowane jest wyłącznie z cewek, liście są zwykle grube i wiecznie zielone.
Nagozalążkowe pojawiły się w dewonie (okres) i były dominującą grupą roślin w jurze i wczesnej kredzie, pod koniec kredy zostały wyparte przez okrytozalążkowe.
Szpilkowe
Jest to klasa z podgromady nagozalążkowych, obejmująca drzewa lub krzewy o liściach przeważnie drobnych, szpilkowatych (szpilki), niekiedy łuskowatych, długotrwałych (rzadko opadających co roku). Ich drewno zawiera przewody żywiczne. Kwiaty są rozdzielnopłciowe, skupione w szyszkach męskich (mikrostrobilach) i żeńskich (makrostrobilach). Zalążki znajdują się na górnej powierzchni łusek nasiennych, drewniejących w miarę dojrzewania nasion.
Do szpilkowych zalicza się rodziny: araukariowatych , podokarpowatych , cisowatych , sosnowatych, cypryśnikowatych i cyprysowatych. Szpilkowe, mimo że nieliczne, odgrywają ogromną rolę we współczesnej szacie roślinnej świata oraz są niezwykle ważne z gospodarczego punktu widzenia jako podstawowe źródło drewna.
Sagowce
Jest to klasa z podgromady roślin nagozalążkowych, przeważnie rośliny drzewiaste o pniu typu kłodziny, z pióropuszem pierzastych liści na szczycie (niektóre bardzo podobne do palm), dwupienne: na szczycie pnia tworzą się szyszkokształtne twory (strobile) z mikro- lub makrosporangiami (mejospory) (w rodzaju cykas, żeńskie organy generatywne znajdują się na pierzastych listkach).
Jest to stara grupa systematyczna, która pojawiła się na Ziemi z początkiem mezozoiku, ich największy rozkwit nastąpił w połowie tej ery, a zmierzch pod jej koniec, w okresie kredowym.
Sagowce są przypuszczalnie potomkami wymarłych paproci nasiennych. Obecnie w obszarach ciepłych występuje tylko ok. 100 gatunków należących do 12 rodzajów i 3 rodzin. Większość ma szczątkowe, bardzo ograniczone zasięgi, są zatem zagrożone wyginięciem i wymagają natychmiastowej ochrony, tym bardziej że niektóre gatunki nadal są użytkowane, m.in. dla uzyskania sago. Obecnie modne jako doniczkowe rośliny ozdobne.
Gniotowe
Jest to klasa z podgromady nagozalążkowych, obejmująca ok. 80 gatunków, które jako jedyne wśród nagozalążkowych mają drewno zbudowane z naczyń, a organy rozmnażania zebrane są w rozgałęzione, kłosokształtne zbiory.
Należą tu przęśle, gnioty i jedna z najbardziej osobliwych roślin, welwiczja przedziwna.
Miłorząb dwuklapowy
Jedyny żyjący przedstawiciel klasy miłorzębowatych z podgromady nagozalążkowych, relikt ery mezozoicznej.
Jest to okazałe drzewo do 20 m wysokości, występujące dziko we wschodnich Chinach, dawniej często uprawiane przy świątyniach buddyjskich i pałacach, obecnie popularne drzewo ozdobne. Nasiona jego są jadalne. Jest to roślina lecznicza.
OKRYTONASIENNE ( OKRYTOZALĄŻKOWE )
Jest to podgromada roślin telomowych licząca ok. 300 tys. gatunków drzew, krzewów i bylin, będąca najliczniejszą grupą w świecie roślin. Okrytozalążkowe dzieli się na dwie klasy: dwuliścienne i jednoliścienne.
Cechą charakterystyczną okrytozalążkowych jest zamknięcie zalążków w zalążni słupka powstałego ze zrośnięcia jednego lub kilku owocolistków. Po zapłodnieniu z zalążków rozwijają się nasiona, a z zalążni owocnia okrywająca nasiona (stąd nazwa okrytonasienne).
Zapłodnienie u okrytozalążkowych odbywa się za pomocą łagiewki pyłkowej przenoszącej ze znamienia do woreczka zalążkowego dwa plemniki, z których jeden zapładnia komórkę jajową, a drugi jądro wtórne, dające początek bielmu (tzw. podwójne zapłodnienie). Gametofity okrytozalążkowych rozwijają się w obrębie sporofitu i są silnie zredukowane: gametofit męski do dwóch komórek ziarna pyłku (wegetatywnej i generatywnej), gametofit żeński do 8 komórek woreczka zalążkowego.
Kwiaty okrytozalążkowych składają się z różnej liczby słupków i pręcików oraz bardziej lub mniej rozwiniętego okwiatu, są w większości owadopylne, choć liczne gatunki zapylane są także przez wiatr, wodę, ptaki i inne zwierzęta. Okrytozalążkowe charakteryzują się większym zróżnicowaniem tkanek niż nagozalążkowe. Drewno okrytozalążkowych zbudowane jest z cewek i naczyń, występują nowe typy wiązek przewodzących, bardziej zróżnicowana jest tkanka miękiszowa i tkanki wydzielnicze (tkanki).
Większa jest też różnorodność narządów okrytozalążkowych: korzeni, pędów, liści i kwiatów. Wszystkie te cechy wpłynęły na rozwinięcie wielkich zdolności przystosowawczych okrytozalążkowych, toteż opanowały one wszystkie siedliska całej kuli ziemskiej, stanowiąc główny składnik wodnych i lądowych zbiorowisk roślinnych. Okrytozalążkowe rozwinęły się w okresie kredowym (era), stając się panującą grupą roślin pod koniec tego okresu. Ich przodkami są pewne grupy roślin nagozalążkowych.
Dwuliścienne rośliny
Jest to jedna z dwóch klas roślin z podgromady okrytozalążkowych. Zarodki dwuliściennych posiadają dwa liścienie, w których niekiedy zlokalizowane są substancje zapasowe dla kiełkującego zarodka..
Wiązki przewodzące w łodygach i korzeniach są ułożone w pierścień i są "otwarte", tzn. mają możliwość przyrostu wtórnego na grubość. Łodygi często ulegają drewnieniu. Inna cecha charakterystyczna to nierównoległe, siateczkowate użyłkowanie blaszki liściowej. Liście mają zwykle wyraźny ogonek, często są złożone.
Typowe kwiaty dwuliściennych składają się z 4- lub 5-członowych okółków tworzących kielich i koronę. Do dwuliściennych zalicza się większość roślin okrytozalążkowych. Istnieje ponad 130 tys. gatunków (jednoliścienne rośliny).
Jednoliścienne rośliny
Kiełkujący zarodek posiada tylko jeden liścień. Wiązki przewodzące rozrzucone nieregularnie na całym przekroju łodygi mają charakter wiązek zamkniętych, nie mają więc możliwości wytwarzania drewna wtórnego. Brak jest przyrostu na grubość (przyrost wtórny), typowego dla roślin dwuliściennych. Pnie (kłodziny) drzewiastych przedstawicieli jednoliściennych, zbudowane są ze zbitej masy wiązek przewodzących. Liście przeważnie równowąskie, bez wyraźnego ogonka liściowego, nerwacja równoległa. Kwiaty zbudowane są z 3-elementowych okółków, okwiat z dwu okółków po 3 działki, 3-6 pręcików, słupek 3-komorowy z trzema znamionami.
Do jednoliściennych należą takie rodziny jak: trawy, turzyce, palmy, liliowate, storczykowate.