Planten | een van de vijf grote groepen (koninkrijken) van levende wezens

Soorten planten

Groene algen:

• Chlorophyta
• Charophyta

Landplanten (embryofyt)

• Niet-vasculaire planten (bryofyten):
• Levermossen
• Mossen
• Hoornkruid
• †Horneophytopsida
• Vasculaire planten (tracheofyten)
• Lycopodiophyta-clubmossen
• Pteridophyta: de varens
• Pteridopsida: de typische varens
• Sphenopsida: de paardenstaarten
• Marattiopsida: een afwijkende groep varens
• Psilotopsida
• zustergroep van alle andere varens
• †Rhyniophyta-rhyniophyten
• †Zosterophyllophyta-zosterophylls
• †Trimerophytophyta-trimerophyten
• †Progymnospermophyta
• Zaadplanten (spermatofyten)
• †Pteridospermatophyta: de zaadvarens
• Pinophyta: de naaldbomen
• Cycadophyta: de cycaden
• Ginkgophyta: de ginkgo's
• Gnetophyta: zustergroep van de Angiospermen
• Magnoliophyta of Angiospermen (bloeiende planten)
• Tweezaadlobbigen
• Eenzaadlobbigen
• †Nematofyten

 

De plantenvoedselfabriek

Ten minste sommige plantencellen bevatten fotosynthetische organellen (plastiden) waarmee ze zelf voedsel kunnen maken. Met zonlicht, water en kooldioxide maken de plastiden suikers, de basismoleculen die de plant nodig heeft. Vrije zuurstof (O₂ ) wordt geproduceerd als bijproduct van de fotosynthese.

Later, in het cytoplasma van de cel, kunnen de suikers worden omgezet in aminozuren voor eiwitten, nucleotiden voor DNA en RNA, en koolhydraten zoals zetmeel. Voor dit proces zijn bepaalde mineralen nodig: stikstof, kalium, fosfor, ijzer en magnesium.

Voedingsstoffen voor planten

Plantenvoeding is de studie van de chemische elementen die nodig zijn voor de groei van planten.

Macronutriënten:

• N = stikstof (koolhydraten, aminozuren en glycolipiden)
• P = Fosfor (ATP en de energiecyclus)
• K = Kalium (waterregulatie, openen en sluiten van huidmondjes in sommige plantensoorten)
• Ca = Calcium (transport van andere voedingsstoffen)
• Mg = Magnesium (hoofdbestanddeel van chlorofyl, activator van diverse enzymen)
• S = zwavel (sommige aminozuren)
• Si = Silicium (celwanden)

Micronutriënten (sporenelementen) omvatten:

• Cl = chloor (osmose en ionenbalans)
• Fe = ijzer (fotosynthese en enzym co-factor)
• B = Borium (suikertransport en celdeling)
• Mn = Mangaan (opbouw chloroplasten)
• Na = natrium (diverse)
• Zn = Zink (activator van vele enzymen)
• Cu = Koper (fotosynthese)
• Ni= Nikkel (een enzym)
• Mo = Molybdeen (co-factoren van enzymen)

 
Chloroplasten zichtbaar in de cellen van Plagiomnium affine  

Wortels

De wortels van planten vervullen twee belangrijke functies. Ten eerste verankeren zij de plant in de grond. Ten tweede nemen ze water en verschillende in water opgeloste voedingsstoffen uit de bodem op. Planten gebruiken het water om voedsel te maken. Het water geeft de plant ook steun. Planten die geen water hebben, worden erg slap en hun stengels kunnen hun bladeren niet ondersteunen. Planten die gespecialiseerd zijn in woestijngebieden worden xerofyten of freatofyten genoemd, afhankelijk van het type wortelgroei.

Water wordt van de wortels naar de rest van de plant getransporteerd via speciale vaten in de plant. Wanneer het water de bladeren bereikt, verdampt een deel ervan in de lucht. Veel planten hebben de hulp van schimmels nodig om hun wortels goed te laten werken. Deze plant-schimmelsymbiose wordt mycorrhiza genoemd. Rhizobia-bacteriën in wortelknolletjes helpen sommige planten stikstof te krijgen.

 

Voortplanting van bloeiende planten

Bloemen en bestuiving

Bloemen zijn het enige voortplantingsorgaan van bloeiende planten (Angiospermen). De bloemblaadjes van een bloem zijn vaak felgekleurd en geparfumeerd om insecten en andere bestuivers aan te trekken. De meeldraden zijn het mannelijke deel van de plant. Het bestaat uit het filament (een steeltje) dat de helmknop vasthoudt, die het stuifmeel produceert. Stuifmeel hebben planten nodig om zaden te produceren. De carpel is het vrouwelijke deel van de bloem. Het bovenste deel van het carpel bevat de stempel. De stijl is de hals van het carpel. De eierstok is het gezwollen gedeelte onderaan de kolf. De eierstok produceert de zaden. Het kelkblad is een blad dat de bloem als knop beschermt.

Hoe stuifmeel zich verplaatst van de ene bloem naar de andere bloem wordt bestuiving genoemd. Deze overdracht kan op verschillende manieren gebeuren. Insecten zoals bijen worden aangetrokken door heldere, geurende bloemen. Wanneer bijen de bloem ingaan om nectar te verzamelen, blijft het stekelige stuifmeel aan hun achterpoten kleven. De kleverige stempel op een andere bloem vangt het stuifmeel op wanneer de bij er in de buurt landt of vliegt.

Sommige bloemen gebruiken de wind om stuifmeel te vervoeren. Hun bungelende meeldraden produceren veel stuifmeel dat licht genoeg is om door de wind te worden meegevoerd. Hun bloemen zijn meestal klein en weinig gekleurd. De stempels van deze bloemen zijn vederlicht en hangen buiten de bloem om het stuifmeel op te vangen als het valt.

Zaad reizigers

Een plant produceert veel sporen of zaden. Lagere planten zoals mos en varens produceren sporen. De zaadplanten zijn de Gymnospermen en Angiospermen. Als alle zaden naast de plant op de grond zouden vallen, zou het gebied overvol kunnen raken. Er is misschien niet genoeg water en mineralen voor alle zaden. Zaden hebben meestal een manier om op nieuwe plaatsen te komen. Sommige zaden kunnen worden verspreid door de wind of door water. Zaden in sappige vruchten worden verspreid nadat ze zijn opgegeten. Soms blijven zaden aan dieren kleven en worden zo verspreid.

 
Voortplantingsdelen van Paaslelie (Lilium longiflorum). 1. Stigma, 2. Stijl, 3. Meeldraden, 4. Draad, 5. Bloemblaadje.  

Fossielen

De vraag naar de vroegste plantenfossielen hangt af van wat men onder het woord "plant" verstaat.

1. Als we met planten fototrofen bedoelen die chlorofyl gebruiken, dan zijn cyanobacteriën in stromatolieten de eerste fossielen, 3.450 miljoen jaar geleden (mya) in het Archeon. De opmerkelijke precisie is mogelijk omdat de fossielen ingeklemd lagen tussen lavastromen die nauwkeurig konden worden gedateerd aan de hand van ingesloten zirkoonkristallen.
2. Als we onder planten alle soorten algen verstaan, dan leefden de vroegst bekende rode algen 1,6 miljard jaar geleden. Fossielen daarvan zijn onlangs gevonden in India.
3. Als we met planten groene planten bedoelen, Viridiplantae, dan zijn de eerste fossielen groene algen. Dit is waarschijnlijk het meerderheidsstandpunt onder professionele botanici. Er is overtuigend bewijs voor de monofyie van charofyten, groenwieren en embryofyten. Er zijn nog twee keuzes:
1. Acritarchen (een groep van organisch-wandige microfossielen) zijn mogelijk voortplantingscysten van groene algen. Als dat zo is, zijn ze aanwezig in het Neoproterozoïcum, 1000 mya.
2. Anders is er een grote toename van planktonische algen rond 540 mya in het Cambrium.
4. Als we met planten landplanten bedoelen, liggen de eerste fossielen in het Siluur.

In het Siluur zijn fossielen van hele planten bewaard gebleven, waaronder de lycofyt Baragwanathia. Vanaf het Devoon zijn gedetailleerde fossielen van rhyniofyten gevonden. Vroege fossielen van deze oude planten tonen de individuele cellen binnen het plantenweefsel. In het Devoon vond ook de evolutie plaats van de eerste boom in het fossielenbestand, Wattezia. Deze varenachtige boom had een stam met bladeren en produceerde sporen.

De steenkoolmijnen zijn een belangrijke bron van plantenfossielen uit het Paleozoïcum, met vele plantengroepen uit die tijd. De afvalhopen van kolenmijnen zijn de beste plaatsen om te verzamelen; steenkool zelf is de overblijfselen van versteende planten, hoewel structurele details van de plantenfossielen zelden zichtbaar zijn in steenkool. In het Fossielenbos in Victoria Park in Glasgow worden de stronken van Lepidodendron bomen gevonden in hun oorspronkelijke groeiposities.

 
Fylogenetische plantenboom, met de belangrijkste clades en traditionele groepen. Monofyletische groepen zijn in zwart en parafyletische in blauw. Schema volgens symbiogenetische oorsprong van plantencellen, en fylogenie van algen, bryofyten, vaatplanten en bloeiende planten.  

Gerelateerde pagina's

• Spore
• Zaad
• Kieming