Gefäßpflanze

Gefäßpflanzen
Temporaler: Silur–Present, 425–0 Ma[1][2]
Unidentified fern, Cambridge University Botanic Garden.jpg
Common Lady-Dern, eine nicht sättigende Pflanze
Young lemon basil plant (Ocimum × africanum).jpg
Zitronenbasilikum, a Samen tragend Pflanze
Wissenschaftliche Klassifikation
Königreich: Plantae
Klade: Embryophyten
Klade: Polysporangiophyten
Klade: Tracheophyten
Sinnott, 1935[3] ex Cavalier-Smith, 1998[4]
Abteilungen
† Ausgestorben

Gefäßpflanzen (aus Latein vasculum'Kanal'), auch genannt Tracheophyten (/trəˈkich.əˌfaɪts/)[5][6] oder gemeinsam Tracheophyta (aus Altgriechisch τραχεῖα ἀρτηρία (Trakheîa artēría)'Luftröhre' und φυτά (Phutá)'Pflanzen'),[6] bilden eine große Gruppe von Land Pflanzen (c.300.000 Angenommene bekannte Arten)[7] die haben ausgelöst Gewebe (das Xylem) zur Durchführung von Wasser und Mineralien im gesamten Werk. Sie haben auch ein spezialisiertes nicht legifiziertes Gewebe (das Phloem) Produkte von durchführen Photosynthese. Gefäßpflanzen sind die Clubmosses, Pferdeschwanz, Farne, Gymnospermen (einschließlich Nadelbäume) und Angiospermen (blühende Plfanzen). Wissenschaftliche Namen für die Gruppe umfassen Tracheophyta,[8][4]: 251 Tracheobionta[9] und Equisetopsida sensu lato. Einige frühe Landpflanzen (die Rhyniophyten) weniger entwickeltes Gefäßgewebe; der Begriff Eutracheophyte wurde für alle anderen Gefäßpflanzen verwendet, einschließlich aller lebenden.

Historisch gesehen waren Gefäßpflanzen als "höhere Pflanzen" bekannt, wie es glaubte, dass sie weiter waren sich entwickelt als andere Pflanzen aufgrund komplexerer Organismen. Dies ist jedoch ein veralteter Überrest des Veraltteils Scala Naturae, und der Begriff wird allgemein als sein unwissenschaftlich.[10]

Eigenschaften

Botaniker definieren Gefäßpflanzen durch drei Hauptmerkmale:

  1. Gefäßpflanzen haben Gefäßgewebe die Ressourcen über die Anlage verteilen. In Pflanzen treten zwei Arten von Gefäßgewebe auf: Xylem und Phloem. Phloem und Xylem sind eng miteinander verbunden und befinden sich typischerweise unmittelbar nebeneinander in der Anlage. Die Kombination eines Xylems und eines Phloemstrangs nebeneinander ist als a bekannt Gefäßbündel.[11] Das Evolution von Gefäßgewebe in Pflanzen ermöglichten es ihnen, sich zu größeren Größen zu entwickeln als Nicht vaskuläre Pflanzen, denen diese spezialisierten leitenden Gewebe fehlt und dadurch auf relativ kleine Größen beschränkt ist.
  2. In Gefäßpflanzen der Auftraggeber Erzeugung oder Phase ist der Sporophyte, was produziert Sporen und ist diploid (mit zwei Sätzen von Chromosomen pro Zelle). (Im Gegensatz dazu ist die Hauptgenerierungsphase in nicht vaskulären Pflanzen die Gametophyten, was produziert Gameten und ist Haploid - mit einem Satz von Chromosomen pro Zelle.)
  3. Gefäßpflanzen haben echte Wurzeln, Blätter und Stängel, auch wenn einige Gruppen zweitens einen oder mehrere dieser Eigenschaften verloren haben.

Cavalier-Smith (1998) behandelte die Tracheophyta als a Stamm oder botanische Teilung, die zwei dieser Merkmale umfasst, die durch die lateinische Phrase "Fazies Diploida xylem et Phloem Instructa" (diploide Phase mit Xylem und Phloem) definiert sind.[4]: 251

Ein möglicher Mechanismus für die vermutete Entwicklung von Betonung der haploiden Erzeugung bis zur Betonung der diploiden Erzeugung ist die größere Effizienz der Sporenverteilung mit komplexeren diploiden Strukturen. Die Ausarbeitung des Spore -Stiels ermöglichte die Produktion von mehr Sporen und die Entwicklung der Fähigkeit, sie höher freizusetzen und weiter zu übertragen. Solche Entwicklungen können mehr photosynthetische Bereiche für die sporenhaltige Struktur, die Fähigkeit, unabhängige Wurzeln, Holzstruktur für die Unterstützung und mehr Verzweigung zu erweitern, umfassen.

Phylogenie

Eine vorgeschlagene Phylogenie der Gefäßpflanzen nach Kenrick und Crane 1997[12] ist wie folgt, mit Modifikation an den Gymnospermen von Christenhusz et al. (2011a),[13] Pteridophyta von Smith et al.[14] und Lycophyten und Farne von Christenhusz et al. (2011b) [15] Das Cladogramm unterscheidet die Rhyniophyten Aus den "wahren" Tracheophyten, den Eutracheophyten.[12]

Polysporangiate
 
Tracheophyten
Eutracheophyten
Euphyllophytina
Lignophyten
Spermatophyten
 

†Pteridospermatophyta (Samenfarne)
 
 

Cycadophyta (Cycads)
 
 

Pinophyta (Nadelbäume)
 
 

Ginkgophyta (Ginkgo)
 
 

Gnetophyta

 
 

Magnoliophyta (blühende Plfanzen)
 
 
 

†Progymnospermophyta

 
 
Pteridophyta
 
 

Pteridopsida (wahre Farne)
 
 

Marattiopsida

 
 

Equisetopsida (Pferdeschwanze)
 
 

Psilootopsida (Schnurrnbauchfarne & Addlers-Ziele)
 
 

†Cladoxylopsida

 
 
 
 
Lycophytina
 

Lycopodiophyta

 
 

†Zosterophylophyta

 
 
 
 

†Rhyniophyta

 
 
 
 

†Aglaophyton

 
 

†Horneophytopsida

 
 

Diese Phylogenie wird durch mehrere molekulare Studien unterstützt.[14][16][17] Andere Forscher geben an, dass die Berücksichtigung von Fossilien zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen führt, beispielsweise, dass die Farne (Pteridophyta) nicht monophyletisch sind.[18]

Hao und Xue präsentierten 2013 eine alternative Phylogenie für Pre-Euphyllophyten Pflanzen.[19]

Polysporangiophyten
 

†Horneophytaceae

 
Tracheophyten
 

†Cooksoniaceae

 
 
 

†Aglaophyton

 
 
 

†Rhyniopsida

 
 
 

†Catenalis

 
 
 

†Aberlemnia

 
 
 

†Hsuaceae

 
 
 

†Renaliaceae

 
Eutracheophyten
 
 

†Adoketophyton

 
 

†?Barinophytopsida

 
 

†Zosterophyllopsida

 
 
 
Mikrophylle
 

†Hicklingia

 
 
 

†Gumuia

 
 
 

†Nichts

 
 
 

†Zosterophyllum deciduum

 
 

Lycopodiopsida

 
 
 
 
 
 
 

†Yunia

 
Euphyllophyten
 

†Eophylylophyton

 
 
 

†Trimerophytopsida

 
Megaphylls
Moniliformopsen
 

†Ibyka

 
 
 

†PAUTHECOPHYTON

 
 
 

†Cladoxylopsida

 
 

Polypodiopsida

 
 
 
 
Radiatopsen
 

†Celatheca

 
 
 

†Pertica

 
Lignophyten
 

†Progymnosperms
(paraphyletisch)
 
 

Spermatophyten

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rhyniopsids
Nierene

Nährstoffverteilung

Fotos zeigen Xylem Elemente im Schießen von a Feige Baum (Ficus Alba): zerquetscht in Salzsäure, zwischen Rutschen und Abdeckschleichen

Wasser und Nährstoffe in Form von anorganischen gelösten gelösten werden durch die Wurzeln aus dem Boden erstellt und durch die durch die Pflanze transportiert Xylem. Organische Verbindungen wie z. Saccharose produziert von Photosynthese in Blättern werden von der verteilt Phloem Sieb-Röhrungselemente.

Das Xylem besteht aus Schiffe in blühende Plfanzen und von Tracheids in anderen Gefäßpflanzen. Xylemzellen sind abgestorbene, hartwandige hohle Zellen, die zur Bildung von Röhrungsdateien angeordnet sind, die beim Transport von Wasser funktionieren. Eine Tracheidzellwand enthält normalerweise das Polymer Lignin.

Das PhloemAndererseits besteht aus lebenden Zellen genannt Siebrohrmitglieder. Zwischen den Siebrohrelementen befinden sich Siebplatten, die Poren haben, um Moleküle durchzugehen. Siebrohrmitgliedern fehlen solche Organe als Kerne oder Ribosomen, aber Zellen neben ihnen, die Begleitzellen, Funktion, um die Siebrohrmitglieder am Leben zu erhalten.

Transpiration

Am häufigsten Verbindung In allen Pflanzen ist wie in allen zellulären Organismen, Wasser, was eine wichtige strukturelle Rolle und eine wichtige Rolle in spielt in Pflanzenstoffwechsel. Transpiration ist der Hauptprozess der Wasserbewegung in Pflanzengeweben. Pflanzen veröffentlichen ständig Wasser durch ihre Stomata zur Atmosphäre und ersetzen Sie dieses Wasser durch die Bodenfeuchtigkeit, die von ihren Wurzeln aufgenommen wurde. Die Bewegung des Wassers aus der Blattstomata setzt einen Transpirationserziehung oder eine Spannung in der Wasserspalte in den Xylemgefäßen oder Tracheiden auf. Der Zug ist das Ergebnis von Wasser Oberflächenspannung Innerhalb der Zellwände der Mesophyll Zellen von den Oberflächen, von denen die Verdunstung stattfindet, wenn die Stomata offen sind. Wasserstoffbrücken existieren zwischen Wasser Moleküle, was sie aufstellen lässt; Während die Moleküle oben auf der Pflanze verdampfen, zieht jeder den nächsten nach oben, um sie zu ersetzen, was wiederum an der nächsten in der Linie zieht. Die Wasserlosung nach oben kann vollständig passiv sein und kann durch die Bewegung von Wasser in die Wurzeln über unterstützt werden Osmose. Infolgedessen verlangt die Pflanze, dass die Anlage nur sehr wenig Energie für die Wasserbewegung verbraucht. Die Transpiration hilft die Pflanze bei der Absorption von Nährstoffen aus dem Boden als löslich Salze.

Absorption

Lebende Wurzelzellen absorbieren passiv Wasser in Abwesenheit eines Transpirationspiells durch Osmose Wurzeldruck erzeugen. Es ist möglich, dass es nein gibt Evapotranspiration und deshalb kein Wasserzug in Richtung der Triebe und Blätter. Dies ist normalerweise auf hohe Temperaturen zurückzuführen, hoch Feuchtigkeit, Dunkelheit oder Dürre.

Leitung

Xylem und Phloem Gewebe spielen jeweils eine Rolle bei den Leitungsprozessen innerhalb von Pflanzen. Zucker werden im gesamten Werk im Phloem durchgeführt; Wasser und andere Nährstoffe durch das Xylem. Die Leitung erfolgt für jeden separaten Nährstoff von einer Quelle zu einer Spüle. Zucker werden in den Blättern (einer Quelle) von produziert Photosynthese und transportiert zu den wachsenden Triebe und Wurzeln (Wurzeln), um Wachstum zu verwenden, Zellatmung oder Speicherung. Mineralien werden in den Wurzeln (einer Quelle) absorbiert und zu den Triebe transportiert, um zuzulassen Zellteilung und Wachstum.[20]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ D. Edwards; Feehan, J. (1980). "Aufzeichnungen von Cooksonia-Type Sporangia aus dem späten Wenlock -Schicht in Irland ". Natur. 287 (5777): 41–42. Bibcode:1980Natur.287 ... 41E. doi:10.1038/287041a0. S2CID 7958927.
  2. ^ Laura Wegener Parfrey; Daniel J G Lacht; Andrew H HNOLL; Laura ein Katz (16. August 2011). "Schätzung des Zeitpunkts der frühen eukaryotischen Diversifizierung mit Multigenmolekularuhren" (PDF). Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 108 (33): 13624–9. Bibcode:2011pnas..10813624p. doi:10.1073/pnas.1110633108. ISSN 0027-8424. PMC 3158185. PMID 21810989. WikidataQ24614721.
  3. ^ Sinnott, E. W. 1935. Botanik. Prinzipien und Probleme, 3D Edition. McGraw-Hill, New York.
  4. ^ a b c Cavalier-Smith, T. (1998), "Ein überarbeitetes Sechs-Kingdom-System des Lebens" (PDF), Biologische Bewertungen der Cambridge Philosophical Society, 73 (3): 203–266, doi:10.1111/j.1469-185x.1998.tb00030.x, PMID 9809012, S2CID 6557779, archiviert von das Original (PDF) 2018-03-29
  5. ^ "Gefäßpflanze | Definition, Merkmale, Taxonomie, Beispiele und Fakten | Britannica". www.britannica.com. Abgerufen 2022-03-22.
  6. ^ a b "Tracheophyta - Ein Überblick | ScienceDirect -Themen". www.sciencedirect.com. Abgerufen 2022-03-22.
  7. ^ Christenhusz, M. J. M. & Byng, J. W. (2016). "Die Zahl der bekannten Pflanzenarten auf der Welt und ihr jährlicher Anstieg". Phytotaxa. 261 (3): 201–17. doi:10.11646/phytotaxa.261.3.1.
  8. ^ Abercrombie, Michael; Hickman, C. J.; Johnson, M. L. (1966). Ein Wörterbuch der Biologie. Penguin -Bücher.
  9. ^ "ITIS Standard Report Seite: Tracheobionta". Abgerufen 20. September, 2013.
  10. ^ "Gefäßpflanzen: Definition, Klassifizierung, Eigenschaften und Beispiele". Sciencecing. Abgerufen 2022-03-22.
  11. ^ "Xylem und Phloem". Grundbiologie. 26. August 2020.
  12. ^ a b Kenrick, Paul; Crane, Peter R. (1997). Der Ursprung und die frühe Diversifizierung von Landpflanzen: Eine kladistische Studie. Washington, D.C.: Smithsonian Institution Press. ISBN 1-56098-730-8.
  13. ^ Christenhusz, Maarten J. M.; Enthüllen, James L.; Farjon, Aljos; Gardner, Martin F.; Mill, R.R.; Chase, Mark W. (2011). "Eine neue Klassifizierung und lineare Sequenz vorhandener Gymnospermen" (PDF). Phytotaxa. 19: 55–70. doi:10.11646/phytotaxa.19.1.3.
  14. ^ a b Smith, Alan R.; Pryer, Kathleen M.; Schuettpelz, E.; Korall, P.; Schneider, H.; Wolf, Paul G. (2006). "Eine Klassifizierung für erhaltene Farne" (PDF). Taxon. 55 (3): 705–731. doi:10.2307/25065646. JStor 25065646.
  15. ^ Christenhusz, Maarten J. M.; Zhang, Xian-Chun; Schneider, Harald (2011). "Eine lineare Folge von vorhandenen Familien und Gattungen von Lycophyten und Farnen" (PDF). Phytotaxa. 19: 7–54. doi:10.11646/phytotaxa.19.1.2.
  16. ^ Pryer, K. M.; Schneider, H.; Smith, AR; Cranfill, r; Wolf, PG; Hunt, JS; SIPES, SD (2001). "Hufettails und Farne sind eine monophyletische Gruppe und die engsten lebenden Verwandten zu Samenpflanzen". Natur. 409 (6820): 618–22. Bibcode:2001Natur.409..618s. doi:10.1038/35054555. PMID 11214320. S2CID 4367248.
  17. ^ Pryer, K. M.; Schuettpelz, E.; Wolf, P. G.; Schneider, H.; Smith, A. R.; Cranfill, R. (2004). "Phylogenie und Entwicklung von Farnen (Monilophyten) mit dem Schwerpunkt auf den frühen Leptosporangiate -Divergenzen". American Journal of Botanik. 91 (10): 1582–1598. doi:10.3732/AJB.91.10.1582. PMID 21652310.
  18. ^ Rothwell, G.W. & Nixon, K.C. (2006). "Wie verändert die Einbeziehung fossiler Daten unsere Schlussfolgerungen über die phylogenetische Geschichte von Euphyllophyten?". Internationales Journal of Plant Sciences. 167 (3): 737–749. doi:10.1086/503298. S2CID 86172890.
  19. ^ Hao, Shougang & Xue, Jinzhuang (2013), Die frühe Devon -Posongchong -Flora von Yunnan: Ein Beitrag zum Verständnis der Evolution und der frühen Diversifizierung von Gefäßpflanzen, Peking: Science Press, p. 366, ISBN 978-7-03-036616-0, abgerufen 2019-10-25
  20. ^ Taiz, Lincoln; Zeiger, Eduardo (2002). "5, 6, 10". Pflanzenphysiologie (3 ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.

Literaturverzeichnis

Externe Links