Rostliny

Historie výzkumu

Lidé se zabývali rostlinami již od pradávna. Bylo důležité znát působení rostlin na lidský organismus (léčivé byliny, jedovaté rostliny aj. +more). Znalosti o rostlinách byly zásadní i pro rozvoj zemědělství, který nastal přibližně před 12 tisíci lety. Zmínky o různých typech rostlin se objevují ve staroindických védách, rostlinami se zabývá i antické dílo Historia plantarum ze 4. století př. n. l. , jehož autor Theofrastos je někdy považován za otce botaniky. Ve středověku se rozvíjela botanika v arabském světě: ke známějším patří např. Al-Dinawari či Al-Nabati. S novověkem přicházejí do botaniky zcela nové pohledy a metody. Robert Hooke objevil rostlinné buňky v korku, o sto let později Carl von Linné rozdělil rostliny v Systema naturae na 25 tříd.

Stavba

Stavba buněk

Buňky se řadí mezi poměrně typické eukaryotické buňky, ale mají i mnoho vlastních charakteristických rysů. Typická je zejména přítomností plastidů, centrální vakuoly, celulózové buněčné stěny, obvykle i mezibuněčných spojů - plazmodezmat. +more Velikost sahá od 1 μm u zelené řasy Ostreococcus až po více než metr u zelených řas Caulerpa. U vyšších rostlin pak z buněk podobného tvaru a funkce vznikají rostlinná pletiva a různé vegetativní a generativní orgány.

Stavba těla

U většiny rostlinných skupin se vyvinula mnohobuněčnost. Některé rostliny (zpravidla vodní řasy) jsou jednobuněčné.

Jednobuněčné a necévnaté mnohobuněčné rostliny jsou označovány jako stélkaté. Jejich tělo se nazývá stélka. +more Ta je buď nečleněná, nebo pouze částečně diferencovaná. Morfologicky a funkčně rozlišené části stélky však nelze považovat za orgány (např. fyloidy a rhizoidy u mechorostů).

Tělo tzv. cévnatých rostlin se nazývá kormus. +more Kormus je členěn na specializované rostlinné orgány, které jsou tvořeny soubory pletiv. Orgány se podle funkce dělí do dvou základních skupin: * orgány vegetativní, které zabezpečují život jedince - např. stonek, list, kořen * orgány generativní, které produkují pohlavní buňky - např. květ, semeno a plod.

Metabolismus

Schéma fotosyntézy; světelná a temnostní fáze

Energetický metabolismus

Až na výjimky jsou rostliny tzv. fotoautotrofní (fototrofie znamená, že rostliny jako zdroj energie používají sluneční záření; autotrofie znamená, že vytvářejí vlastní organické látky z látek anorganických). +more Středem zájmu je u rostlin fotosyntéza, základní skladný proces, díky němuž se do rostlinných těl zabudovává uhlík v podobě organických sloučenin, a to za pomoci energie ze slunečního záření. Rostliny nejsou jediné organizmy, které fotosyntetizují - jejich plastidy mají původ ve fotosyntetizujících sinicích a zároveň plastidy některých dalších eukaryot vznikly sekundárně pohlcením již fotosyntetizující jednobuněčné rostliny.

Fotosyntéza u rostlin probíhá v tzv. chloroplastech; umožňují ji zejména zelená barviva (chlorofyly) a na ně navazující fotosystémy. +more V nich dochází ke světelné fázi fotosyntézy. Následující (temnostní) fáze již světlo nevyžaduje; jejím principem je Calvinův cyklus, případně Hatch-Slackův cyklus u určitých skupin rostlin.

Výživa

Rostliny přijímají ze svého okolí obvykle především vodu, oxid uhličitý a organické látky (někdy i atmosférický dusík, viz biologická fixace dusíku). Jako u ostatních organizmů asi 90% celkové hmotnosti sušiny rostlinných těl představují atomy uhlíku a kyslíku. +more Následuje vodík, dusík, draslík a vápník, u dalších prvků se již obsah pohybuje v desetinách procent a méně. Mezi jednotlivými rostlinami však existují poměrně značné rozdíly; např. slanomilné rostliny hromadí sodík, hořčík a chlor, aby kompenzovaly vysoký obsah solí v půdě.

Příjem minerální látek z okolí (u vyšších rostlin téměř výhradně z půdy) je následován asimilací, tedy zabudováním jednotlivých látek do organických sloučenin. Dusík je například z dusičnanů zabudován do aminokyselin či jejich amidů. +more Sírany se zase v rostlinách redukují a váží se do sirných aminokyselin (cystein, methionin).

Zásobními látkami rostlin bývají zejména triacylglyceroly (tedy tuky), α-glukany (tzv. škrob) a různé zásobní bílkoviny.

Systematika

Základní členění

Již Linné rozlišoval říši rostliny (tehdy Vegetabilia). Nejjednodušší dělení rostlin rozeznává nižší rostliny (Thallobionta), jejichž tělem je stélka (thallus), a vyšší rostliny (Cormobionta), jejichž tělo se skládá z orgánů (kromě primitivních skupin, jako jsou mechorosty). +more V současnosti se tyto pojmy již používají zřídka. Termín „nižší rostliny“ totiž zahrnoval druhy, které nejsou příliš příbuzné.

Dnes se v systematice hledí převážně na fylogenetickou příbuznost. Existují však různá pojetí rostlin a někdy se všechny nižší rostliny řadí k říši Protista. +more Tato říše však rovněž není přirozená (monofyletická), a proto byli protisté rozděleni na množství říší. Rostliny v užším slova smyslu tak představují buď jen tzv. vyšší rostliny, nebo vyšší rostliny společně s zelenými řasami (zelené rostliny, Viridiplantae či Chloroplastida), ruduchami (Rhodophyta) a skupinou Glaucophyta, ke kterým je však nutno zahrnout kvůli fylogenetické přirozenosti i dvě nově objevené nepočetné skupiny heterotrofních jednobuněčných organismů, a to Rhodelphidia se zanikajícím plastidem neschopným fotosyntézy a Picozoa (dříve Picobiliphyta), kteří plastidy nemají vůbec. Pro rostlinnou superskupinu v pojetí Viridiplantae + Glaucophyta + Rhodophyta + Rhodelphidia + Picozoa se používá mezinárodní označení Archaeplastida, reflektující její společný původ v primární endosymbióze plastidu.

Vyšší rostliny

K podříši vyšší rostliny se řadí několik rostlinných oddělení, považovaných za přirozené taxony. Počet oddělení se uvádí v různých publikacích různý, ale přibližný počet je 13-14. +more Do současné doby však přežilo jen asi 11 oddělení. Jsou to: játrovky (Hepatophyta), hlevíky (Anthocerophyta), mechy (Bryophyta v užším smyslu), plavuně (Lycopodiophyta), přesličky (Equisetophyta), kapradiny (Polypodiophyta), cykasorosty (Cycadophyta), jinany (Ginkgophyta), jehličnany (Pinophyta), liánovce (Gnetophyta) a krytosemenné (Magnoliophyta).

Vývojový strom

Je komplikované zachytit na malém prostoru vývoj rostlin, neboť je tento pomyslný strom plný drobných odštěpujících se větví. Proto je nutné do jisté míry zjednodušovat skutečnost. +more Základní verze fylogenetického stromu podle dnešních názorů vypadá přibližně takto:.

Genom

Huseníček rolní (na fotografii) je v genomice oblíbeným modelem Velká rozmanitost rostlin poněkud znesnadňuje jakékoliv zobecnění, což platí i v genetice a genomice. +more Množství DNA obsažené v buňce se obvykle udává jako počet C, kde C je množství přítomné v pohlavních buňkách rostlin. Pohybuje se v širokém rozmezí: např. huseníček rolní (Arabidopsis thaliana) má pouhých 125 Mbp (milionů párů bází), zatímco řebčík Fritillaria assyriaca má asi tisíckrát více. Velikost genomu sice příliš nevypovídá o množství genů, přesto je to zajímavé číslo, neboť se zdá, že nad určité množství DNA v jádře jsou již všechny rostliny trvalky. Existují i další korelace, ale jako druhý příklad může být uvedena skutečnost, že rostliny s větším obsahem DNA jsou odolnější radioaktivnímu záření.

Počet chromozomů se rovněž pohybuje v širokém pásmu hodnot. Rozchodník Sedum suaveolens má v diploidní (2n) buňce 640 chromozomů, rostlina Machaeranthera gracilis má pouhé 4. +more Vysoké počty jsou známy i u kapradin. Rostliny mívají jedinou centromeru, některé však jich mají více, a proto je na jednom chromozomu i více kinetochorů, na něž se upíná dělicí vřeténko. Dalším typickým znakem je polyploidie, tzn. obsah více než dvou identických kopií genomu v každé tělní buňce. Znamená to, že rostliny někdy v evoluční historii zkopírují veškerý svůj genom a DNA je nyní přítomna v několikanásobně vyšším množství. Známí jsou například tetraploidi (4n), kteří mají dvakrát více DNA v buňkách než jejich diploidní předci.

Počet genů se obvykle u rostlin příliš neodvíjí od toho, kolik mají v buňkách DNA. Modelová rostlina huseníček rolní jich má asi 25 000, tedy srovnatelně s člověkem, a počty genů u ostatních rostlin zřejmě nebudou nijak radikálně odlišné. +more Mnoho genů má tato rostlina v několika kopiích (z nichž každá je již během času přizpůsobená ke své vlastní funkci) a tyto kopie vytvářejí množství genových rodin.

Rostliny neobsahují DNA jen ve svém jádře, ale určité množství představuje i tzv. plastidová DNA v plastidech a mitochondriální DNA v mitochondriích.

Význam rostlin

Rostliny jsou významnou složkou našeho jídelníčku

Význam rostlin v přírodě

Rostliny stojí na počátku potravního řetězce a produkují díky fotosyntéze organickou hmotu a kyslík, a tím umožňují život dalším živým organismům. Kořeny rostlin zadržují vodu a zpevňují půdu, čímž brání erozi.

Nenahraditelný význam pro biosféru mají díky unikatní schopnosti zadržovat a řízeně uvolňovat vodu. Ničení rostlinných porostů má prokazatelně následek v lokálním snížení vzdušné vlhkosti a množství srážek.

Rostliny jsou symbiotické organismy pro živočichy, poskytují biogenní prvky, regenerují vzduch a slouží jako prostředí k životu organismů.

Význam rostlin pro člověka

Rostliny spolupůsobí při tvorbě klimatu, zlepšují mikroklima, podílejí se na půdotvorném procesu, ovlivňují míru zadržování vody v krajině, snižují prašnost, hlučnost a působí esteticky (parky včetně zámeckých parků, stromořadí podél cest, zahrada, pokojové rostliny aj.)

Rostliny jsou základní složkou živočišné stravy včetně lidské. Člověk se živí jednak rostlinami, jednak masem živočichů závislých na rostlinách potravně a prostředím k životu.

K výživě člověk využívá obilniny (pšenice, žito, ječmen, oves, kukuřice, rýže, proso, čirok aj.), plodiny jako brambory, maniok, batáty, jamy, oka (plodina) a další zeleninu, dále luštěniny (hrách, sója, čočka, fazole, podzemnice, cizrna), olejniny (viz níže) a jiné byliny, ovoce, ořechy a koření.

Z rostlin se vyrábějí nápoje (káva, čaj, kakao, další nealkoholické nápoje, alkoholické nápoje). Z cukrové třtiny a cukrové řepy se získává cukr; zdrojem cukru jsou také datle, čirok, javor cukrový, bříza aj. +more; rostliny jsou zdrojem sladidla Xylitol. Olej k výrobě olejů a margarínů či k jiným účelům se získává z oliv, slunečnice, sóji, řepky, bavlníku, lnu, podzemnice olejné, sezamu, skočce, kokosovníku ořechoplodého, palmy olejné, světlice (saflor), máku, konopí, lničky, brukve (řepice), ředkve, tykve, hořčice, rokety, katránu (Crambe abyssinica), tabáku, kukuřice aj.

Dřevo využívá člověk ke stavbě budov, k izolování celulózy a výrobě papíru a textilií, k výrobě nábytku, nástrojů, sportovního nářadí, hudebních nástrojů a předmětů denní potřeby. Ze dřeva získává pryskyřici, přírodní kaučuk aj. +more Z bavlny, lnu a viskózových vláken se vyrábějí textilie. Některé rostliny slouží k výrobě léčiv a jiných terapeutických prostředků, hygienických, čisticích a kosmetických prostředků, drog, jedů pesticidů či např. technických olejů, další k získávání vosku (katrán habešský aj. ), stearinu a parafínu, gumy aj. Spalováním lze rostliny využít k výrobě tepelné či elektrické energie (dřevní odpad, sláma aj. ), případně k výrobě biolihu, který slouží coby palivo ve spalovacích motorech. Z rostlin pocházejí také fosilní paliva uhlí a ropa.

Odkazy

Poznámky

Reference

Literatura

KAPLAN, Zdeněk et al. Klíč ke květeně České republiky. +more Druhé, aktualizované a zcela přepracované vydání. Praha: Academia, 2019. 1168 s. . * BENNETT, Michelle. Top 5 Plants that Inspire New Technology. Clean Technica [online]. August 4th, 2008 [cit. 9. 12. 2019]. Dostupné z: https://cleantechnica. com/2008/08/04/top-5-plants-that-inspire-new-technology/ Převzato a upraveno webem Ideje. cz jako „Top 5 technologií, které nám darovala živá příroda“ bez uvedení autora úpravy a překladatele. Dostupné z: http://www. ideje. cz/cz/clanky/top-5-technologii-ktere-nam-darovala-ziva-priroda.

Související články

Anatomie a morfologie rostlin * Migrace rostlin * Množení rostlin * Seznam systémů taxonomie rostlin * Květena (flóra)

Externí odkazy

[url=http://botany. cz/cs/]Botany. +morecz, česká stránka o botanice[/url] * [url=http://dinosaurusblog. wordpress. com/2012/10/10/rekordy-sveta-rostlin/]DinosaurusBlog; Článek o rekordech světa rostlin[/url] * [url=http://www. national-geographic. cz/clanky/o-cem-premysli-rostliny-podle-biologa-jsou-inteligentni-a-dokazi-i-komunikovat. html]O čem přemýšlí rostliny. Podle biologa jsou inteligentní a dokážou i komunikovat[/url], National Geographic, 18. června 2012 * * * * * *Výzkum o vnímání rostlin v roce 2020: [url=https://ekolist. cz/cz/publicistika/priroda/slysi-vidi-pamatuji-si. a-co-dal-rostliny-z-pohledu-molekularniho-biologa]Slyší, vidí, pamatují si. A co dál. Rostliny z pohledu molekulárního biologa[/url], Ekolist, 26. 12. 2020.

Kategorie:Eukaryota Kategorie:Botanika