Planta

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Plantas
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Clasificación científica
Dominio: Eucariontes
(Sin ranking): Archaeplastida
Reino: Plantae
Haeckel , 1866 [1]
Divisiones

Las algas verdes

Las plantas terrestres (embryophytes)

Nematophytes

Las plantas están viviendo los organismos pertenecientes al reino Plantae. Definiciones precisas del reino varían, pero el término se utiliza aquí, las plantas son organismos conocidos como árboles , flores , hierbas , arbustos , hierbas , enredaderas , helechos , musgos y algas verdes . El grupo también se conoce como las plantas verdes o Viridiplantae en América . Obtienen la mayor parte de su energía de la luz solar a través de la fotosíntesis con la clorofila contenida en los cloroplastos , lo que les da su color verde.

Cifras exactas son difíciles de determinar, pero a partir de 2010, no se cree que son desde 300 hasta 315 mil especies de plantas, de las cuales la gran mayoría, unos 260 a 290.000, son las plantas de semilla (ver la tabla de abajo ). [2]

El estudio científico de las plantas que se conoce como la botánica .

Contenido

Definición

Las plantas son uno de los dos grupos en los que todos los seres vivos se dividen tradicionalmente, y el otro son los animales. La división se remonta al menos hasta Aristóteles (384 aC - 322 aC), quien distingue entre las plantas que generalmente no se mueven, y animales que a menudo son móviles para atrapar su comida. Mucho después, cuando Linneo (1707 - 1778) sentó las bases del moderno sistema de clasificación científica , estos dos grupos se convirtió en el reino Vegetabilia (más tarde Metaphyta o Plantae) y Animalia (también llamado metazoos). Desde entonces, ha quedado claro que el reino vegetal como se definió originalmente incluía a varios grupos diferentes, y los hongos y varios grupos de algas fueron trasladados a nuevos reinos. Sin embargo, estos organismos siguen siendo a menudo se considera las plantas, particularmente en contextos populares.

Fuera de los contextos formales científica, el término "vegetal" implica una asociación con ciertos rasgos, como ser multicelular, que posee la celulosa, y tener la capacidad para llevar a cabo la fotosíntesis. [3] [4]

Las definiciones actuales de Plantae

Cuando el nombre Plantae o vegetal se aplica a un grupo específico de organismos o taxón , por lo general se refiere a uno de los tres conceptos. De menos a más inclusiva, estos tres grupos son:

Nombre (s) Alcance Descripción
Las plantas terrestres , también conocido como Embryophyta o Metaphyta. Plantae sensu strictissimo Este grupo incluye los hepáticas , hornworts , musgos y plantas vasculares , así como fósiles de plantas similares a estos grupos supervivientes.
Las plantas verdes - también conocido como Viridiplantae , Viridiphyta o Chlorobionta Plantae sensu stricto Este grupo incluye las plantas terrestres más diversos grupos de algas verdes , incluyendo stoneworts . Los nombres dados a estos grupos varían considerablemente de julio de 2011 . Viridiplantae comprende un grupo de organismos que poseen clorofila A y B, tienen plastos que están unidos por dos membranas, son capaces de almacenar almidón, y han de celulosa en sus paredes celulares . Este es el clado que es principalmente el tema de este artículo.
Archaeplastida , Plastida o Primoplantae Plantae sensu lato Este grupo está compuesto por las plantas verdes por encima de más Rhodophyta (algas rojas) y Glaucophyta (algas glaucophyte). Este clado incluye a los organismos que hace miles de años adquirió sus cloroplastos directamente por envuelve las cianobacterias .

Otra forma de ver las relaciones entre los diferentes grupos que han sido llamadas "plantas" es a través de un cladograma , que muestra sus relaciones evolutivas. La historia evolutiva de las plantas aún no está resuelto completamente, pero una relación aceptada entre los tres grupos descritos anteriormente se muestra a continuación. [5] Los que han sido llamadas "plantas" están en negrita.

Archaeplastida

Glaucophyta (algas glaucophyte)




Rhodophyta (algas rojas)



Viridiplantae

Chlorophyta (parte de las algas verdes)


Streptophyta

algas streptophyte (parte de las algas verdes)




Charales (stoneworts, incluyen a menudo
en las algas verdes)



plantas terrestres o embryophytes








grupos tradicionalmente llamados "algas"

Como se analiza más adelante, la forma en que los grupos de algas verdes se combinan y el nombre varía considerablemente entre los autores. Ver también la sección de Evolución .

Muchas de las controversias que implican a organismos de clasificación se encuentran raramente y son de mínima importancia económica evidente, pero son cruciales en el desarrollo de una comprensión de la evolución de la flora moderna. [ cita requerida ]

Algas

Las algas forman diferentes grupos de organismos que producen energía a través de la fotosíntesis y por esa razón se han incluido en el reino vegetal en el pasado. Más visible entre las algas son las algas , las algas multicelulares que aproximadamente pueden parecerse a las plantas terrestres, pero se clasifican entre los marrones , rojas y algas verdes . Cada uno de estos grupos de algas también incluye diversos organismos microscópicos unicelulares y. Existe buena evidencia de que algunos de estos grupos de algas surgió independientemente de para no fotosintéticos antepasados, con el resultado de que muchos grupos de algas ya no se clasifican dentro del reino vegetal, ya que se define aquí. [6] [7]

El Viridiplantae, las plantas verdes - las algas verdes y plantas de la tierra - forman un clado , un grupo formado por todos los descendientes de un antepasado común. Con pocas excepciones, entre las algas verdes, todas las plantas verdes tienen muchas características en común, incluyendo las paredes celulares que contienen celulosa , los cloroplastos contienen clorofila A y B, y las tiendas de alimentos en forma de almidón . Se someten a cerrar la mitosis sin centríolos , y por lo general tienen mitocondrias con crestas planas. Los cloroplastos de las plantas verdes están rodeadas por dos membranas, lo que sugiere que se originó directamente de endosimbiótica cianobacterias .

Otros dos grupos, el Rhodophyta (algas rojas) y Glaucophyta (algas glaucophyte), también tienen cloroplastos, que parecen ser derivados directamente de endosimbiótica cianobacterias , aunque difieren en los pigmentos que se utilizan en la fotosíntesis y por lo tanto son diferentes en color. Los tres grupos juntos generalmente se cree que tienen un origen común único, y por lo tanto se clasifican juntos en el taxón Archaeplastida , cuyo nombre significa que los cloroplastos o plastidios de todos los miembros del taxón se derivan de un único evento de endosimbiosis antigua. Esta es la más amplia definición moderna de las plantas.

En contraste, la mayoría de las algas (por ejemplo heterokonts , haptophytes , dinoflagelados , y euglénidos ) no sólo tienen pigmentos diferentes, pero también tienen cloroplastos con tres o cuatro membranas que rodean. Ellos no son familiares directos de las Archaeplastida, se supone que habrían adquirido por separado los cloroplastos de las algas verdes y rojas se ingieren o simbiótica. Que por tanto no están incluidos aún en la más amplia definición moderna del reino vegetal, a pesar de que en el pasado.

Las plantas verdes o Viridiplantae se divide tradicionalmente en las algas verdes (incluyendo la stoneworts) y las plantas terrestres. Sin embargo, ahora se sabe que las plantas terrestres evolucionaron a partir de un grupo de algas verdes, de manera que las algas verdes son en sí un parafilético grupo, es decir, un grupo que excluye a algunos de los descendientes de un antepasado común. Grupos parafilético generalmente se evitan en las clasificaciones modernas, para que en los últimos tratamientos de la Viridiplantae se han dividido en dos clados, el Chlorophyta y el Streptophyta (o Charophyta). [8] [9]

El Chlorophyta (un nombre que se ha utilizado también para todas las algas verdes) son el grupo hermano del grupo en el que las plantas terrestres evolucionaron. Hay alrededor de 4.300 especies [10] de los organismos, principalmente marinos, tanto unicelulares y pluricelulares. Estos últimos incluyen la lechuga de mar, Ulva .

El otro grupo dentro de la Viridiplantae son los de agua dulce o terrestres, principalmente Streptophyta (o Charophyta), que consisten en varios grupos de algas verdes, más el stoneworts y las plantas terrestres. (Los nombres han sido utilizados de manera diferente, por ejemplo, en el sentido de Streptophyta el grupo que excluye a las plantas de la tierra y Charophyta para el stoneworts solo o stoneworts la más de las plantas de la tierra.) Streptophyte algas son unicelulares o multicelulares filamentos o forma, ramificados o no. [9 ] El género Spirogyra es un alga filamentosa streptophyte familiar para muchos, ya que a menudo se utiliza en la enseñanza y es uno de los organismos responsables de las algas "escoria" que los propietarios de estanques que no les gusta. El agua dulce stoneworts se parecen mucho a las plantas terrestres y se cree que son sus parientes más cercanos. Creciendo bajo el agua, que consisten en un tallo central con verticilos de las ramas, dándoles un parecido superficial con colas de caballo, las especies del género Equisetum , que son verdaderas plantas de la tierra.

Hongos

La clasificación de los hongos ha sido controvertido hasta hace muy poco en la historia de la biología. Linneo clasificación original puesto que los hongos en el Plantae, ya que no fueron, sin duda, los animales y esta era la única alternativa. Con los últimos desarrollos en microbiología , en el siglo 19 Ernst Haeckel consideró que un tercer reino fue requerida para clasificar recién descubierto microorganismos. La introducción del nuevo reino Protista, además de Plantae y Animalia, dio lugar a la incertidumbre de si realmente los hongos están en mejores condiciones en el Plantae o si deben ser reclasificados como protistas. Haeckel se encontró dificultades para decidir y no fue hasta 1969 que se encontró una solución mediante el cual Robert Whittaker propuso la creación del reino Fungi. Evidencia molecular ha demostrado que el último ancestro común ( concestor ) de los hongos fue probablemente más parecida a la de los Animalia que de cualquier otro reino, incluyendo el Plantae.

Reclasificación original de Whittaker se basó en la diferencia fundamental en la nutrición entre los hongos y el Plantae. A diferencia de las plantas, que por lo general la ganancia de carbono mediante la fotosíntesis, por lo que se llaman autótrofos fototrofas , hongos en general, obtener de carbono por descomposición y absorción de los materiales circundantes, por lo que se llaman heterótrofos saprotrophs . Además, la infraestructura de los hongos multicelulares es diferente de la de las plantas, tomando la forma de muchos filamentos microscópicos llamados quitinosos hifas , que pueden subdividirse en las células o puede formar un sincitio que contiene muchas eucariotas núcleos . Los cuerpos fructíferos, de los cuales los hongos son ejemplo más familiar, son las estructuras reproductoras de los hongos, y se diferencia de las estructuras producidas por las plantas.

Diversidad

La siguiente tabla muestra algunas estimaciones de la cantidad de especies de diferentes grupos de plantas verdes, tenga en cuenta que estos son de diferentes fuentes y que son de fechas diferentes, no son necesariamente comparables, y como todos los recuentos de especies, están sujetas a un grado de incertidumbre en algunos casos. El cuadro sugiere que hay al menos 300.000 especies de plantas verdes, de los cuales el 85-90% son plantas con flores. El siguiente grupo más grande son los "briófitos", hepáticas, musgos y hornworts, con 18.000-20.000 especies.

La diversidad de las divisiones de planta viva
Grupo informal División de nombre Nombre común N º de especies que viven
Las algas verdes Chlorophyta algas verdes (clorofitas) 3800 [11] - 4300 [12]
Charophyta algas verdes (por ejemplo, desmids y stoneworts ) 2800, [13] 4.000-6.000 [14]
Briofitas Marchantiophyta hepáticas 6.000-8.000 [15]
Anthocerotophyta hornworts 100-200 [16]
Bryophyta musgos 12.000 [17]
Pteridofitas Lycopodiophyta licopodios 1200 [7]
Pteridophyta helechos, helechos y colas de caballo batidor 11.000 [7]
Las plantas de semilla Cycadophyta cícadas 160 [18]
Ginkgophyta ginkgo 1 [19]
Pinophyta coníferas 630 [7]
Gnetophyta gnetophytes 70 [7]
Magnoliophyta las plantas con flores 258650 [20]


La denominación de las plantas se rige por el Código Internacional de Nomenclatura Botánica y Código Internacional de Nomenclatura para Plantas Cultivadas (ver taxonomía de las plantas cultivadas ).

Evolución

La evolución de las plantas se ha traducido en el aumento de los niveles de complejidad , desde las primeras alfombras de algas , a través de briófitos , licopodios , helechos del complejo gimnospermas y angiospermas de hoy. Mientras que los grupos que aparecieron a principios de continuar creciendo, especialmente en los ambientes en que se desarrollaron, cada nuevo tipo de organización tiene el tiempo más "exitosos" que sus predecesores por la mayoría de las medidas.

La evidencia sugiere que una espuma de algas forman en la tierra 1.200 millones de años, pero no fue hasta el Período Ordovícico , alrededor de 450 millones de años atrás, que las plantas terrestres aparecieron. [21] Sin embargo, nuevas evidencias del estudio de las proporciones de isótopos de carbono en rocas precámbricas ha sugerido que las plantas fotosintéticas complejas desarrolladas en la tierra de más de 1000 millones de años [22] Estos comenzaron a diversificarse en los últimos años Período Silúrico , alrededor de 420 millones de años, y los frutos de su diversificación se muestran en gran detalle en una de las primeras Devónico fósiles conjunto de la sílex Rhynie . Este sílex conservado las primeras plantas con detalle celular, petrificado en los manantiales volcánicos. A mediados del periodo Devónico mayoría de las funciones reconocidas en las plantas de hoy en día están presentes, incluyendo las raíces, hojas y secundaria de la madera, y por el Devónico tardío semillas tiempos había evolucionado. [23] Tarde plantas Devónico había llegado por lo tanto un grado de sofisticación que permite para formar bosques de árboles altos. Innovación evolutiva continuó después del período Devónico. La mayoría de los grupos de plantas eran relativamente indemne de la extinción del Pérmico-Triásico , aunque las estructuras de las comunidades cambiado. Esto puede haber preparado el terreno para la evolución de las plantas con flores en el Triásico (~ 200 millones de años), que explotó en el Cretácico y Terciario. El último gran grupo de plantas a desarrollar fueron las gramíneas, que llegó a ser importante a mediados del Terciario, de alrededor de 40 millones de años. Los pastos, así como muchos otros grupos, se desarrollaron nuevos mecanismos de metabolismo para sobrevivir a las bajas emisiones de CO 2 y las condiciones cálidas y secas de los trópicos en los últimos 10 millones de años.

A propuesta del árbol filogenético de Plantae, después de Kenrick y Crane, [24] es la siguiente, con la modificación a la Pteridophyta de Smith et al. [25] El Prasinophyceae puede ser parafilético grupo basal de todas las plantas verdes.



Prasinophyceae (micromonads)



Streptobionta

Embryophytes

Stomatophytes

Polysporangiates

Traqueofitas
Eutracheophytes
Euphyllophytina
Lignophytia

Espermatofitas (plantas con semillas)



Progymnospermophyta †



Pteridophyta


Helechos de verdad (helechos verdaderos)



Marattiopsida



Equisetopsida (colas de caballo)



Psilotopsida (batidor de helechos y adders' lenguas)



Cladoxylopsida †





Lycophytina

Lycopodiophyta



Zosterophyllophyta





Rhyniophyta





Aglaophyton



Horneophytopsida





Briofitas (musgos)



Anthocerotophyta (hornworts)





Marchantiophyta (hepáticas)





Charophyta





Chlorophyta


Trebouxiophyceae (Pleurastrophyceae)



Chlorophyceae




Ulvophyceae





Embryophytes

Las plantas que probablemente más familiar para nosotros son los multicelulares las plantas terrestres, llamado embryophytes . Estos incluyen la plantas vasculares , plantas con sistemas completos de hojas , tallos y raíces . También se incluyen algunos de sus parientes cercanos, a menudo llamados briófitos , de los cuales los musgos y hepáticas son las más comunes.

Todas estas plantas han eucariotas las células con pared celular compuesta de celulosa , y la mayoría obtienen su energía a través de la fotosíntesis , utilizando la luz y el dióxido de carbono para sintetizar alimentos. Sobre 300 especies de plantas no la fotosíntesis, pero son parásitos de otras especies de plantas fotosintéticas. Las plantas se distinguen de las algas verdes , que representan un modo de vida fotosintética similar al que las plantas modernas se cree que han evolucionado a partir de, por tener órganos reproductivos especializados protegidos por los tejidos no reproductivos.

Briofitas apareció por primera vez durante la primera Paleozoica . Sólo pueden sobrevivir cuando la humedad está disponible durante largos períodos, aunque algunas especies son tolerantes a la desecación. La mayoría de las especies de briófitos siguen siendo pequeños a lo largo de su ciclo de vida. Esto implica una alternancia entre dos generaciones: una haploide fase, denominada gametofito , y una diploide etapa, llamada esporofito . El esporofito es de corta duración y sigue dependiendo de su padre gametofito.

Las plantas vasculares apareció por primera vez durante el Silúrico periodo, y por el Devónico se había diversificado y extendido en muchos ambientes diferentes de la tierra. Tienen una serie de adaptaciones que les permitieron superar las limitaciones de los briófitos. Estos incluyen una cutícula resistente a la desecación y tejidos vasculares que transportan el agua por todo el organismo. En la mayoría de los actos esporofito como un individuo separado, mientras que el gametofito sigue siendo pequeño.

Las primeras plantas primitivas de semillas, Pteridosperms (helechos con semilla) y Cordaites, ambos grupos ya extintos, apareció en el Devónico tardío y diversificada a través de la Carbonífera, con una mayor evolución a través del Pérmico y Triásico períodos. En estos la etapa de gametofito es completamente reducido y el esporófito comienza su vida dentro de un recinto llamado la semilla , que se desarrolla, mientras que en la planta madre, y con la fertilización por medio del polen de los granos. Mientras que otras plantas vasculares, como los helechos, reproducen por medio de esporas y por lo tanto necesitan humedad para desarrollarse, algunas plantas de semillas pueden sobrevivir y reproducirse en condiciones de aridez extrema.

Las primeras plantas de semillas se conocen como gimnospermas (semillas desnudas), como el embrión de la semilla no está encerrada en una estructura de protección en la polinización, con el desembarco de polen directamente sobre el embrión. Cuatro grupos de supervivientes, siguen siendo importantes ahora, todo el coníferas , que son predominantes los árboles en diversos biomas . Los angiospermas , que comprende las plantas con flores, fueron el último grupo importante de plantas a aparecer, saliendo de dentro de las gimnospermas durante el Jurásico y diversificar rápidamente durante el Cretácico . Estos se diferencian en que el embrión de la semilla (angiospermas) es cerrado, por lo que el polen tiene que crecer un tubo para penetrar en la cubierta de la semilla de protección, sino que son el grupo predominante de la flora en la mayoría de los biomas de hoy.

Fósiles

Un registro petrificado en el Parque Nacional Bosque Petrificado .

Plantas fósiles incluyen las raíces, madera, hojas, semillas, frutas, polen , esporas , fitolitos , y ámbar (resina fosilizada el producido por algunas plantas). Las plantas fósiles de la tierra se registran en los ecosistemas terrestres, lacustres, fluviales y sedimentos marinos cercanos a la costa. polen , esporas y algas ( dinoflagelados y acritarcos ) se utilizan para la datación de las secuencias de roca sedimentaria. Los restos de plantas fósiles no son tan comunes como fósiles de animales, aunque los fósiles de plantas son localmente abundantes en muchas regiones del mundo.

Los fósiles más antiguos claramente asignables a Reino Plantae son fósiles de algas verdes del Cámbrico . Estos fósiles se asemejan calcificado multicelulares miembros de la Dasycladales . A principios del Precámbrico fósiles se conocen que se asemejan a algas unicelulares verdes, pero la identidad definitiva con ese grupo de algas es incierto.

Los fósiles más antiguos conocidos de la fecha embryophytes del Ordovícico , aunque estos fósiles son fragmentarios. Por el Silúrico , fósiles de plantas enteras se conservan, entre ellos el lycophyte longifolia Baragwanathia . Desde el Devónico, los fósiles detallada de rhyniophytes se han encontrado. Los primeros fósiles de estas plantas antiguas muestran que las células individuales en el tejido de la planta. El período Devónico también vio la evolución de lo que muchos creen que es el primer árbol moderno, Archaeopteris . Este helecho-como un tronco de madera combinados con las hojas de un helecho, pero no produjeron semillas.

La medidas de carbón son una fuente importante de Paleozoico fósiles de plantas, con muchos grupos de plantas que existen en este momento. Los montones de despojos de las minas de carbón son los mejores lugares para recoger; carbón es en sí misma los restos de plantas fosilizadas, aunque los detalles estructurales de los fósiles de plantas es raramente visible en el carbón. En el bosque de fósiles en el Victoria Park en Glasgow , Escocia , los tocones de Lepidodendron árboles se encuentran en su posición de crecimiento original.

Los restos fosilizados de coníferas y angiospermas raíces , tallos y ramas pueden ser localmente abundante en el lago y de bajura rocas sedimentarias del Mesozoico y Cenozoico épocas. Sequoia y sus aliados, magnolias , robles y palmas de las manos con frecuencia se encuentran.

Madera petrificada es común en algunas partes del mundo, y es más frecuente en zonas áridas o desérticas, donde es más fácilmente expuestos por la erosión . Madera petrificada es a menudo muy silicificadas (la materia orgánica reemplazado por dióxido de silicio ), y el tejido impregnado con frecuencia conservado con gran detalle. Tales muestras pueden ser cortadas y pulidas con lapidario equipo. Los bosques fósiles de madera petrificada se han encontrado en todos los continentes.

Los fósiles de helechos con semilla como Glossopteris están ampliamente distribuidos en varios continentes del Hemisferio Sur , un hecho que dio su apoyo a Alfred Wegener ideas 's temprana en relación con la deriva continental teoría.

Estructura, crecimiento y desarrollo

La mayoría de los materiales sólidos en una planta se ha tomado de la atmósfera. A través de un proceso conocido como fotosíntesis , las plantas utilizan la energía de la luz del sol para convertir dióxido de carbono de la atmósfera, además de agua , en simples azúcares . plantas parasitarias , por otro lado, el uso de los recursos de su huésped para crecer. . Estos azúcares se utilizan como bloques de construcción y forma el principal componente estructural de la planta de clorofila , una de color verde, el magnesio que contienen pigmento es esencial para este proceso, por lo general se presentan en la planta de hojas , y, a menudo, como en otras partes de la planta así.

Las plantas usualmente se basan en el suelo todo el apoyo y el agua (en términos cuantitativos), sino también obtener los compuestos de nitrógeno , fósforo y otros elementales cruciales nutrientes . epífitas y litófitas plantas dependen a menudo de agua de lluvia u otras fuentes de nutrientes y las plantas carnívoras complementar sus nutrientes requisitos con la presa de insectos que captura. Para la mayoría de las plantas para crecer con éxito sino que también requieren de oxígeno en la atmósfera y alrededor de las raíces de la respiración . Sin embargo, algunas plantas crecer como acuáticas sumergidas, usando el oxígeno disuelto en el agua circundante, y unas pocas plantas especializadas vasculares, tales como los manglares , pueden crecer con sus raíces en anóxica condiciones.

La hoja suele ser el sitio principal de la fotosíntesis en las plantas.
No hay fotosíntesis en las hojas caducas en otoño.

Factores que afectan el crecimiento

El genotipo de la planta afecta a su crecimiento. Por ejemplo, las variedades seleccionadas de trigo crecen rápidamente, con vencimiento dentro de 110 días, mientras que otros, en las mismas condiciones ambientales, crecen más lentamente y madura en 155 días. [26]

El crecimiento también está determinado por factores ambientales, como temperatura , dispone de agua , dispone de luz , y dispone de los nutrientes en el suelo. Cualquier cambio en la disponibilidad de estas condiciones externas se verá reflejado en el crecimiento de las plantas.

Los factores bióticos son también capaces de afectar el crecimiento de las plantas. Las plantas compiten con otras plantas por espacio, agua, luz y nutrientes. Las plantas pueden ser tan lleno que no solo individuo produce un crecimiento normal, causando etiolación y clorosis . El crecimiento óptimo de las plantas puede verse obstaculizada por los animales de pastoreo, la composición del suelo óptimo, la falta de micorrizas hongos y ataques de insectos o enfermedades de las plantas , incluidas las causadas por bacterias, hongos, virus y nematodos. [26]

Plantas simples como algas puede tener una falta de vida como individuos, pero sus poblaciones son frecuentemente estacionales. Otras plantas se pueden organizar de acuerdo a su patrón de crecimiento estacional: plantas anuales viven y se reproducen dentro de una temporada de cultivo , plantas de dos años de vivir dos temporadas de cultivo y por lo general se reproducen en el segundo año, y las plantas perennes viven muchas estaciones de crecimiento y continúan reproduciéndose una vez que están maduros. Estas designaciones a menudo dependen del clima y otros factores ambientales, las plantas que son anuales en el alpino o templadas regiones puede ser bienal o perenne en climas más cálidos. Entre las plantas vasculares, las plantas perennes incluyen árboles de hoja perenne que mantienen sus hojas todo el año, y de hoja caduca plantas que pierden sus hojas durante una parte de ella. En zonas templadas y boreales, los climas , por lo general pierden sus hojas durante el invierno, muchos tropical las plantas pierden sus hojas durante la estación seca .

La tasa de crecimiento de las plantas es muy variable. Algunos musgos crecen menos de 0,001 milímetros por hora (mm / h), mientras que la mayoría de los árboles crecen 0.025-0.250 mm / h. Algunas especies trepadoras, tales como kudzu , que no es necesario para producir tejido de sostén de espesor, pueden crecer hasta 12,5 mm / h.

Seca las plantas muertas

Las plantas a protegerse de las heladas y la deshidratación de estrés con proteínas anticongelantes , las proteínas de choque térmico y azúcares ( sacarosa es común). LEA ( embriogénesis tardía abundante ) es expresión de la proteína inducida por el estrés y las protege de otras proteínas de la agregación, como resultado de la desecación y la congelación . [27]

Las células vegetales

Planta de estructura de la célula

Las células vegetales suelen ser distinguidos por su agua llena de grandes centrales vacuolas , cloroplastos y rígida paredes de las células que se componen de celulosa , hemicelulosa y pectina . La división celular se caracteriza también por el desarrollo de un phragmoplast para la construcción de una placa de la célula en las últimas etapas de la citocinesis . Al igual que en los animales, las células vegetales se diferencian y se convierten en múltiples tipos de células. totipotentes meristemáticas células pueden diferenciarse en vascular , almacenamiento, protección (por ejemplo, la capa de la epidermis ), o la reproducción tejidos, con plantas más primitivas que carecen de algunos tipos de tejidos. [28]

Fisiología

Fotosíntesis

Las plantas son fotosintéticas , lo que significa que fabrican sus propias moléculas de los alimentos utilizando la energía obtenida de la luz . El principal mecanismo de las plantas tienen para captar energía de la luz es el pigmento de clorofila . Todas las plantas verdes contienen dos formas de la clorofila, la clorofila y clorofila b. El último de estos pigmentos no se encuentra en las algas rojas o marrones.

Sistema inmunológico

Por medio de las células que se comportan como los nervios, las plantas de recibir y distribuir dentro de sus sistemas de información sobre la intensidad de luz incidente y la calidad. La luz incidente, que estimula una reacción química en una hoja, provocará una reacción en cadena de señales a toda la planta a través de un tipo de célula llamada "célula paquete de vaina". Investigadores de la Universidad de Varsovia de Ciencias de la Vida en Polonia , encontró que las plantas han una memoria específica para diferentes condiciones de luz que prepara su sistema inmune contra los patógenos de temporada. [29]

La distribución interna

Las plantas vasculares difieren de otras plantas en caso de que transporten los nutrientes entre las diferentes partes a través de estructuras especializadas, llamadas xilema y floema . También tienen raíces de absorción de agua y minerales. El xilema se mueve el agua y los minerales de la raíz al resto de la planta, y ofrece el floema de las raíces con los azúcares y otros nutrientes producidos por las hojas. [28]

Ecología

La fotosíntesis realizada por las plantas terrestres y las algas es la última fuente de energía y de materia orgánica en casi todos los ecosistemas. La fotosíntesis cambió radicalmente la composición de la atmósfera de la Tierra primitiva, que, como resultado ahora es un 21% de oxígeno . Los animales y la mayoría de los otros organismos son aeróbicos , confiando en oxígeno, y los que no se limita a relativamente raras ambientes anaeróbicos . Las plantas son los productores primarios en la mayoría de los ecosistemas terrestres y constituyen la base de la cadena trófica de estos ecosistemas. Muchos animales dependen de las plantas en busca de refugio, así como el oxígeno y los alimentos.

Las plantas terrestres son componentes clave de la ciclo del agua y varios otros ciclos biogeoquímicos . Algunas plantas han coevolucionado con la fijación de nitrógeno bacterias, plantas de fabricación de una parte importante del ciclo del nitrógeno . Raíces de las plantas desempeñan un papel esencial en el suelo el desarrollo y la prevención de la erosión del suelo .

Distribución

Las plantas están distribuidas en todo el mundo en número variable. Mientras que habitan una gran cantidad de biomas y ecorregiones , pocos se pueden encontrar más allá de la tundra en las regiones más septentrionales de las plataformas continentales . En los extremos del sur, las plantas se han adaptado con tenacidad a las condiciones prevalecientes. (Ver la Antártida flora .)

Las plantas son a menudo el componente dominante físicas y estructurales de los hábitats donde se encuentran. Muchos de los de la Tierra biomas se llaman así por el tipo de vegetación porque las plantas son los organismos dominantes en los biomas, como las praderas y los bosques .

Las relaciones ecológicas

La Venus atrapamoscas , una especie de planta carnívora .

Numerosos animales han coevolucionado con las plantas. Muchos animales polinizan las flores , a cambio de alimentos en forma de polen y néctar . Muchos animales se dispersan las semillas , a menudo por el consumo de frutas y pasar las semillas en sus heces . Myrmecophytes son plantas que han coevolucionado con las hormigas . La planta proporciona un hogar y, a veces la comida, las hormigas. En cambio, las hormigas defienden a la planta de herbívoros y plantas a veces contrapuestos. Desechos orgánicos hormiga proporcionan fertilizantes .

La mayoría de las especies de plantas tienen varios tipos de hongos asociados con sus sistemas de raíces en una especie de mutualistas simbiosis conocida como micorrizas . Los hongos ayudan a las plantas obtener el agua y los nutrientes minerales del suelo, mientras que la planta da a los hidratos de carbono hongos fabricado en la fotosíntesis. Algunas plantas sirven como hogares para los endófitos hongos que protegen a la planta de los herbívoros mediante la producción de toxinas. El hongo endófito fúngico, Neotyphodium coenophialum , en festuca alta (Festuca arundinacea) tiene un tremendo daño económico a la industria ganadera en los EE.UU.

Diversas formas de parasitismo son también bastante común entre las plantas, de la semi-parasitario muérdago que sólo toma algunos nutrientes de su huésped, pero todavía tiene hojas fotosintéticas, a la plena parasitarias jopo y toothwort que adquirir todos los nutrientes a través de conexiones a las raíces de otras plantas, y por lo tanto no tienen clorofila . Algunas plantas, conocidas como mico-heterótrofos , parásitos de los hongos micorrícicos, y por lo tanto actuar como epiparasites en otras plantas.

Muchas plantas son epífitas , es decir, que crecen sobre otras plantas, por lo general los árboles, sin parasitar ellos. Epífitas indirectamente puedan perjudicar su planta huésped mediante la interceptación de los nutrientes minerales y la luz que el anfitrión de otra manera recibiría. The weight of large numbers of epiphytes may break tree limbs. Hemiepiphytes like the strangler fig begin as epiphytes but eventually set their own roots and overpower and kill their host. Many orchids , bromeliads , ferns and mosses often grow as epiphytes. Bromeliad epiphytes accumulate water in leaf axils to form phytotelmata, complex aquatic food webs. [ 30 ]

Approximately 630 plants are carnivorous , such as the Venus Flytrap ( Dionaea muscipula ) and sundew ( Drosera species). They trap small animals and digest them to obtain mineral nutrients, especially nitrogen and phosphorus . [ 31 ]

Importancia

Potato plant. Potatoes spread to the rest of the world after European contact with the Americas in the late 15th and early 16th centuries and have since become an important field crop .
Timber in storage for later processing at a sawmill .
Una sección de un tejo rama que muestra los anillos de crecimiento anual de 27, pálido albura y corazón oscuro, y la médula (punto central oscuro). The dark radial lines are longitudinal sections of small branches which became included by growth of the tree.

The study of plant uses by people is termed economic botany or ethnobotany ; some consider economic botany to focus on modern cultivated plants, while ethnobotany focuses on indigenous plants cultivated and used by native peoples. Human cultivation of plants is part of agriculture , which is the basis of human civilization. Plant agriculture is subdivided into agronomy , horticulture and forestry .

Comida

Much of human nutrition depends on land plants, either directly or indirectly.
Human nutrition depends to a large extent on cereals , especially maize (or corn), wheat and rice . Other staple crops include potato , cassava , and legumes . Human food also includes vegetables , spices , and certain fruits , nuts , herbs , and edible flowers .
Beverages produced from plants include coffee , tea , wine , beer and alcohol .
Sugar is obtained mainly from sugar cane and sugar beet .
Cooking oils and margarine come from maize, soybean , rapeseed , safflower , sunflower , olive and others.
Food additives include gum arabic , guar gum , locust bean gum , starch and pectin .
Livestock animals including cows, pigs, sheep, and goats are all herbivores ; and feed primarily or entirely on cereal plants, particularly grasses .

Nonfood products

Wood is used for buildings, furniture, paper, cardboard, musical instruments and sports equipment. Cloth is often made from cotton , flax or synthetic fibers derived from cellulose , such as rayon and acetate . Renewable fuels from plants include firewood , peat and many other biofuels . Coal and petroleum are fossil fuels derived from plants. Medicines derived from plants include aspirin , taxol , morphine , quinine , reserpine , colchicine , digitalis and vincristine . There are hundreds of herbal supplements such as ginkgo , Echinacea , feverfew , and Saint John's wort . Pesticides derived from plants include nicotine , rotenone , strychnine and pyrethrins . Drugs obtained from plants include opium , cocaine and marijuana . Poisons from plants include ricin , hemlock and curare . Plants are the source of many natural products such as fibers, essential oils , natural dyes , pigments, waxes, tannins , latex , gums , resins , alkaloids, amber and cork . Products derived from plants include soaps, paints, shampoos, perfumes, cosmetics, turpentine, rubber, varnish, lubricants, linoleum, plastics, inks, chewing gum and hemp rope. Plants are also a primary source of basic chemicals for the industrial synthesis of a vast array of organic chemicals. These chemicals are used in a vast variety of studies and experiments.

Aesthetic uses

Thousands of plant species are cultivated for aesthetic purposes as well as to provide shade, modify temperatures, reduce wind, abate noise, provide privacy, and prevent soil erosion. People use cut flowers, dried flowers and houseplants indoors or in greenhouses . In outdoor gardens , lawn grasses, shade trees, ornamental trees, shrubs, vines, herbaceous perennials and bedding plants are used. Images of plants are often used in art, architecture, humor, language , and photography and on textiles, money, stamps, flags and coats of arms. Living plant art forms include topiary , bonsai , ikebana and espalier . Ornamental plants have sometimes changed the course of history, as in tulipomania . Plants are the basis of a multi-billion dollar per year tourism industry which includes travel to arboretums , botanical gardens , historic gardens , national parks , tulip festivals , rainforests , forests with colorful autumn leaves and the National Cherry Blossom Festival . Venus Flytrap , sensitive plant and resurrection plant are examples of plants sold as novelties.

Scientific and cultural uses

Tree rings are an important method of dating in archeology and serve as a record of past climates. Basic biological research has often been done with plants, such as the pea plants used to derive Gregor Mendel 's laws of genetics. Space stations or space colonies may one day rely on plants for life support . Plants are used as national and state emblems, including state trees and state flowers . Ancient trees are revered and many are famous . Numerous world records are held by plants. Plants are often used as memorials, gifts and to mark special occasions such as births, deaths, weddings and holidays. Plants figure prominently in mythology , religion and literature . The field of ethnobotany studies plant use by indigenous cultures which helps to conserve endangered species as well as discover new medicinal plants . Gardening is the most popular leisure activity in the US Working with plants or horticulture therapy is beneficial for rehabilitating people with disabilities. Certain plants contain psychotropic chemicals which are extracted and ingested, including tobacco , cannabis (marijuana), and opium .

Negative effects

Weeds are plants that grow where people do not want them. People have spread plants beyond their native ranges and some of these introduced plants become invasive , damaging existing ecosystems by displacing native species. Invasive plants cause billions of dollars in crop losses annually by displacing crop plants, they increase the cost of production and the use of chemical means to control them affects the environment.

Plants may cause harm to animals, including people. Plants that produce windblown pollen invoke allergic reactions in people who suffer from hay fever . A wide variety of plants are poisonous . Toxalbumins are plant poisons fatal to most mammals and act as a serious deterrent to consumption. Several plants cause skin irritations when touched, such as poison ivy . Certain plants contain psychotropic chemicals , which are extracted and ingested or smoked, including tobacco, cannabis (marijuana), cocaine and opium . Smoking causes damage to health or even death, while some drugs may also be harmful or fatal to people. [ 32 ] [ 33 ] Both illegal and legal drugs derived from plants may have negative effects on the economy, affecting worker productivity and law enforcement costs. [ 34 ] [ 35 ] Some plants cause allergic reactions when ingested, while other plants cause food intolerances that negatively affect health.

Véase también

Referencias

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Para leer más

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