Rastliny

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
(Presmerované z Rastlina)
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Rastliny
Diversity of plants image version 3.png
Vedecká klasifikácia
Doména Eukaryoty
Ríša (regnum) Rastliny Plantae
Vedecký názov
Plantae
Haeckel, 1866
Synonymá
Vegetabilia

Za rastliny (Plantae, zast. Vegetabilia) sa spravidla považujú eukaryotické organizmy, ktoré majú primárne (na rozdiel od živočíchov a húb) autotrofný spôsob výživy. Zjednodušene povedané ide teda o organizmy, ktoré budujú a vyživujú svoje telo spravidla premenou anorganických látok na organické.

Z predchádzajúcej definície vyplýva, že dnes rastliny a živočíchy vymedzujeme skôr z hľadiska výživovej fyziológie, čiže nie tak ako prv jednoducho intuitívne (všetko zelené a nepohybujúce sa), či jednoducho ako hlavnú taxonomickú jednotku – ríšu. Veda, ktorá sa rastlinami zaoberá je botanika.

Zo systematického hľadiska dnes rastliny spravidla tvoria ríšu v rámci domény eukaryoty. Znamená to, že ich bunky majú jadro obklopené jadrovou membránou a ďalšie znaky typické pre eukaryoty, napr. bunkové organely. Organela chloroplast sa dokonca vyskytuje výlučne u rastlín a prebieha v nej fotosyntéza, nevyhnutný proces pre existenciu všetkých ostatných eukaryotov. Fotosyntézy sú schopné iba rastliny a niektoré baktérie. Rastliny sú jedinou autotrofnou eukaryotickou ríšou (aj keď v symbióze s inými organizmami môžu byť autotrofné aj huby alebo živočíchy). Napriek tomu sú vo výžive samostatné len do určitej miery, pretože mnoho z nich rastie v médiu (napríklad v pôde), na ktorého tvorbe sa podieľajú iné skupiny organizmov. Ďalšie rastliny napriek autotrofii nedokážu prežiť bez symbiózy s inými organizmami (príkladom sú stromy a huby, ktoré žijú v mykoríznej symbióze).

Charakteristika[upraviť | upraviť zdroj]

Keďže zelené rastliny získavajú energiu fotosyntézou zo slnečného svetla, nepotrebujú byť (na rozdiel od živočíchov) pohyblivé. Ďalším dôsledkom je, že na rozdiel od zvierat majú tzv. otvorený tvar, čiže sa snažia vytvoriť postupne ako rastú čo najväčší povrch na zachytenie čo najväčšieho množstva slnečnej energie, kým živočíchy majú tzv. uzavretý tvar, čiže sa snažia vytvoriť priehlbiny svojho povrchu, aby vytvorili väčšie vnútorné priestory pre reakcie, a od určitého veku prestanú rásť. Otvorený tvar rastlín spôsobuje aj nutnosť ochrany buniek silnými bunkovými stenami a existencia veľmi odlišného oporného pletiva rastlín. Iným rozdielom voči živočíchom je menšia vyvinutosť špecifických orgánov na vnímanie vzruchov (zmyslových orgánov), pretože nie je potrebná koordinácia výkonov rôznych pletivových oblastí.

Bunky rastlín sú menej funkčne diferencované, pretože preprava látok neprebieha v humorálnej obehovej sústave a pretože rastliny sú upevnené na jednom stanovisku. Vo všeobecnosti majú rastliny oproti živočíchom vyššiu regeneračnú schopnosť poškodených častí tela. Podobne ako väčšina živočíchov a ostatné ríše živých organizmov rastliny nemajú stálu teplotu tela.

Rastlina sa skladá z vody (2 – 98 %, najmenej jej je v semenách a výtrusoch) a sušiny (najmä škrob, tuky, cukry, bielkoviny, celulóza).

Porovnanie s inými ríšami organizmov[upraviť | upraviť zdroj]

Nezelená parazitická rastlina hniezdovka hlístová
Riasy sú organizmy schopné fotosyntézy, napriek tomu sa nie všetky zaraďujú do rastlinnej ríše.

Vymedzenie termínu "rastliny" je nejasné. Najcharakteristickejším procesom, ktorý prebieha v rastlinách, je fotosyntéza. Schopnosť fotosyntéza majú rastliny vďaka chlorofylom a iným asimilačným farbivám, ktoré sú ale po väčšinu života rastliny prekryté zelenou farbou chlorofylu, čiže na pohľad sú (až na výnimky) zelené. Preto sa za rastliny možno zjednodušene považovať všetky organizmy, v ktorých časť rastlinných buniek obsahuje chlorofyl a jeho fotosyntetická aktivita vyživuje rastlinu. Táto podmienka však nebýva splnená napríklad v období vegetačného pokoja rastlín (dormancie), kedy hlavne rastliny mierneho pásma dočasne strácajú chlorofyl a s ním aj zelené sfarbenie. Niektoré rastliny však chlorofyl stratili úplne a stali sa parazitmi iných rastlín, alebo získavajú výživu rozkladom organických látok – saprofytizmus. Tieto druhotne nezelené rastliny, napríklad hniezdovka hlístová (Neottia nidus-avis) majú stavbu tela podobnú ako zelené rastliny, ale v ich orgánoch chlorofyl chýba. Pochádzajú však zo spoločných predkov s neparazitickými zelenými rastlinami a preto je ich zaradenie medzi rastliny jednoznačné.

Riasy[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Riasy

Neisté je aj ohraničenie bazálnych vývojových skupín rastlín, medzi ktoré patria jednobunkové a jednoduché mnohobunkové vodné organizmy súhrnne nazývané riasy (Algae). V súčasnosti nie všetky riasy patria do ríše rastlín (Plantae), ale časť z nich je zaradená do ďalších dvoch eukaryotických ríši Chromista a prvoky (Protista). Zvláštnosťou rias je nielen ich zjednodušená stavba tela, adaptácia na výlučne vodné prostredie, ale často aj iné fotosyntetické farbivá (ktoré u niektorých skupín dokonca úplne prekrývajú zelený chlorofyly, napríklad u červených rias (Rhodophyta)), rozdielna stavba bunkových organel, neprítomnosť vodivých pletív a v neposlednom rade schopnosť niektorých skupín získavať potravu aj iným spôsobom, ako fotosyntézou. Takýto zmiešaný spôsob výživy, pri ktorom výživu okrem fotosyntézy zabezpečujú ešte aj iné procesy, sa nazýva mixotrofia. Niektoré jednobunkové riasy, napríklad červenoočká (Euglenophyta) sú predátormi baktérií a sú tiež schopné premiestňovať celé svoje telo v priestore, čo sa u vyšších rastlín nepozoruje. Červenoočká boli teda v starších systémoch zaraďované dokonca k živočíchom (Monocytozoa) napriek tomu, že obsahujú chlorofyl.

Aj niektoré vyššie rastliny však môžu byť prispôsobené na mixotrofný spôsob života. Ide hlavne o druhy rastúce v prostredí chudobnom na živiny. Všeobecne sa nazývajú mäsožravé rastliny.

Stavba bunky[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Rastlinná bunka

Základná stavebná jednotka rastliny je bunka, ktorá má eukaryotickú štruktúru. Tvar a rozmery bunky sú rôzne. Bunky bývajú spravidla mikroskopické, ale v extrémnych prípadoch môžu nadobúdať dĺžku rádovo v centimetroch (napr. jednobunková riasa Acetobularia meria až 5 cm, niektoré sklerenchymatické vlákna až 7,5 cm). Extrémom sú bunky lykových vlákien, ktoré dosahujú dĺžku až 30 cm.

Rastlinná bunka je na rozdiel od živočíšnej bunky alebo bunky prvokov obklopená bunkovou stenou. Tá obsahuje celulózu a spevňuje bunku. Bunková stena chýba len u pohlavných buniek. Pod bunkovou stenou sa nachádza cytoplazmatická membrána, nazývaná u rastlín tiež plazmalema. Vnútro bunky vypĺňa cytoplazma (cytosol). Bunkové jadro obsahuje genetickú informáciu vo forme chromozómov. Dospelá rastlinná bunka obsahuje ešte aj jadierko, vakuoly, plastidy (chloroplasty, chromoplasty, leukoplasty) a mitochondrie. Chloroplasty a mitochondrie majú vlastnú DNA (uzavretú do kruhu podobne ako baktérie, z ktorých sa pravdepodobne vyvinuli) a rozmnožujú sa nezávisle na jadre.

Skupina buniek rovnakého pôvodu, funkcie a niekedy aj tvaru sa u rastlín nazýva pletivo. U živočíchov sa podobné skupiny buniek nazývajú tkanivá. Bunky pletiva sú pospájané tzv. plazmodezmami, ktoré umožňujú ich vzájomnú komunikáciu. Pletivá vytvárajú, podobne ako u živočíchov, orgány.

Stavba tela[upraviť | upraviť zdroj]

Dozrievajúce výtrusnice, časti rastliny, v ktorých sa tvoria výtrusy (spóry) – útvary na rozmnožovanie nekvitnúcich rastlín
Mladé šišky smreka pichľavého (Picea pungens) sú nepravé plody

Stavba rastlinného tela je rozličná a veľmi závisí od prostredia, ktoré rastlina obýva. Vodné rastliny napríklad nepotrebujú takú pevnú oporu tela ako suchozemské, na druhej strane však často majú adaptácie na znížené množstvo svetla, ktoré je pre vodné prostredie charakteristické. Suchozemské rastliny zase často obsahujú spevňovacie pletivá (kolenchým, sklerenchým), ktoré im dodávajú pevnosť a umožňujú rast do výšky. V suchozemskom prostredí sa vyvinuli aj druhy s najmohutnejšou a najpevnejšou stonkou – stromy.

Najcharakteristickejšími orgánmi u rastlín sú asimilačné orgány, ktoré majú zelenú farbu a v ktorých prebieha fotosyntéza. U suchozemských rastlín je to najčastejšie list, ktorý môže mať rôzny tvar a vnútornú stavbu. Rastliny z čeľade borovicovité majú napríklad listy pozmenené na ihlice. Niekedy list stráca pôvodnú asimilačnú funkciu (a s ňou aj zelenú farbu) a preberá iné funkcie, pričom asimiláciu musia zabezpečiť iné orgány. Príkladom sú kaktusy, ktorých listy sú pozmenené na tŕne a zabezpečujú obranu; rastlina namiesto listov používa na fotosyntézu svoju zdužinatenú stonku.

Niektoré jednoduchšie rastliny, najmä riasy, asimilujú celým povrchom tela. Machorasty už môžu mať na fotosyntetickú asimiláciu vyčlenené samostatné orgány – palístky (fyloidy), ktoré tvarom a funkciou pripomínajú listy vyšších rastlín. U cievnatých rastlín sa už vytvára list, ako samostatný asimilačný orgán, ale vo väčšine prípadov si asimilačnú schopnosť zachováva aj stonka.

Dôležitým orgánom, ktorý ale pozorujeme len u vyšších rastlín, je koreň. Jeho hlavnou úlohou je nasávať vodu spolu s rozpustenými živinami z pôdy. Koreň tiež upevňuje rastlinu v substráte (najčastejšie v pôde). Korene však môžu byť takisto pozmenené na vykonávanie mnohých iných funkcií (zásobné orgány, dýchacie orgány…). U machorastov úlohu plní úlohu koreňa tzv. paskorienok (rizoid). Riasy korene nemajú, ale môžu mať orgány, ktoré im slúžia na prichytenie o podklad.

Na pohlavné rozmnožovanie rastlín slúžia generatívne orgány. U semenných rastlín sú to kvety, z ktorých sa po oplodnení vyvíjajú plody. Stielkaté rastliny a výtrusné cievnaté rastliny nikdy nekvitnú, ale rozmnožujú sa výtrusmi. Veľká regeneračná schopnosť umožňuje široké rozšírenie nepohlavného rozmnožovania, napríklad úlomkami rôznych častí tela, ktoré sa dostanú do vhodného prostredia (kúsky stielky, listov, stonky, koreňov…) alebo tvorbou špecializovaných orgánov pre nepohlavné rozmnožovanie: hľúz, poplazov a iných.

Spolužitie s inými organizmami[upraviť | upraviť zdroj]

Rastliny predstavujú vďaka svojej schopnosti vyrábať organické látky z anorganických najsamostatnejšiu ríšu živých organizmov. Aj ony sú však závislé od existencie množstva ďalších organizmov. Sú to najmä pôdne baktérie a prvoky, ktoré dotvárajú vhodné chemické zloženie pôdy, z ktorej rastliny čerpajú prevažnú časť živín. Vznik a obnova pôdy je závislý aj od dekompozítorov (rozkladačov), organizmov schopných produkovať organický humus. Niektoré druhy rastlín žijú v tzv. mykoríznej symbióze s hubami, či už s mikroskopickými, alebo s druhmi vytvárajúcimi makroskopické plodnice (známy hríb dubový napríklad žije v mykoríznej symbióze s dubom).

O kvalitu pôdy sa starajú aj mnohé pôdne živočíchy, napríklad dážďovky. Sú druhy rastlín, ktoré sú závislé od živočíchov aj potravinovo (mäsožravé rastliny), alebo potrebujú živočíšne druhy na prenos pohlavných buniek (opeľovače), či na rozširovanie svojich semien a plodov (zoochória).

Fyziologické procesy[upraviť | upraviť zdroj]

Rastlinné bunky pod mikroskopom s dobre viditeľnými chloroplastmi

Fotosyntéza[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Fotosyntéza

Fotosyntéza rastlín je proces premeny vstupných látok, vody a oxidu uhličitého, na glukózu a molekulárny kyslík. Prebieha len za prítomnosti slnečného svetla vo fotosyntetických farbivách. Fotosyntetické farbivá sú špeciálnym spôsobom usporiadané v membránach, v tylakoidoch chloroplastov, a dodávajú elektróny so silno záporným potenciálom (-0,6 V) do fotochemických centrál spojených s multienzýmovými komplexmi. V týchto centrálach sa tvorí chemicky viazaná energia (ATP) a redukované pyridinukleotidy, pričom zároveň vznikajú protónové gradienty. Pri fotosyntéze sa vytvárajú organické látky, ktoré spotrebúvajú pri svojej výžive heterotrofné organizmy. Z chemického hľadiska sa fotosyntéza vyjadruje všeobecnou rovnicou:

12 H2O + 6 CO2 → C6H12O6 + 6 O2+ 6 H2O

Dýchanie[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Respirácia

Ďalším dôležitým procesom je dýchanie (disimilácia, respirácia), čiže rozklad zložitých organických látok na jednoduchšie (obyčajne na oxid uhličitý a vodu), pričom ubúda rastline energia a hmotnosť. Dýchanie rastlín je spoločný proces s inými organizmami. Na rozdiel od živočíchov však rastlina nepotrebuje vykonávať dýchacie pohyby ani rozvádzať dýchacie plyny krvným obehom. Kyslík sa do rastlinného tela dostáva priamo pokožkou, prieduchmi a lenticelami. Energiu uvoľnenú pri dýchaní rastlina využíva na rôzne fyziologické a biochemické pochody, napríklad pri syntéze sacharidov, bielkovín, pri príjme a transporte živín, pri raste a pod. Dýchanie je vlastne systém oxidoredukčných reakcií, ktoré uvoľňujú energiu z predýchavaného substrátu. Nie všetka energia vytvorená dýchaním sa však využije – časť odchádza do priestoru ako teplo. Využiteľná časť sa viaže do prechodných produktov, ktoré slúžia ako substrát pre tvorbu protoplazmy.

Dýchanie a fotosyntéza prebiehajú vo svetle súčasne, v tme rastlina len dýcha. Pri mladších rastlinách prevažuje fotosyntéza, pri starších dýchanie. Dýchanie je intenzívnejšie pri mechanickom poškodení rastliny.

Transpirácia[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Transpirácia

Transpirácia je výdaj vody vo forme vodnej pary rastlinou do prostredia. Je to fyziologický proces prebiehajúci v každej živej suchozemskej rastline. Uskutočňuje sa v dôsledku poklesu vodného potenciálu medzi transpirujúcim povrchom a priľahlou vrstvou vzduchu. Intenzita transpirácie závisí od množstva vonkajších a vnútorných podmienok (vek rastliny, druh, obsah vody v bunkách a iné). Najintenzívnejšie transpirujú listy. Ak faktory okolitého prostredia (veľká vlhkosť vzduchu) neumožňujú, aby prebiehala transpirácia, rastlina prejde na výdaj vody v kvapalnom skupenstve: gutáciu. Transpirovaná voda sa v rastline nahrádza vodou prijatou koreňmi.

Význam[upraviť | upraviť zdroj]

Rastliny (a riasy) majú nezastupiteľný význam v každom ekosystéme, pretože sú hlavnými producentami organickej hmoty. Takmer všetky živočíchy sú na ne odkázané a to nielen výživou, ale aj kvôli tvorbe kyslíka, ktorého fotosyntetizujúce rastliny za optimálnych podmienok vyrábajú väčšie množstvá, než sami predýchajú. Tento zvyšný kyslík môžu využívať na dýchanie nefotosyntetizujúce baktérie, prvoky, huby a živočíchy.

Okrem tvorby kyslíka je význam rastlín pre človeka veľmi široký a rôznorodý. Rôzne časti rastlinných tiel sa používajú napríklad ako potraviny (ovocie, zelenina, zemiaky, špenát…), ako suroviny na výrobu potravín (obilniny, cukrová repa…), krmoviny (kukurica, ďatelina, trávy…), suroviny pre textilný (ľan, konope…) a drevárenský (dreviny) priemysel, suroviny na výrobu liečiv, kozmetických prípravkov a na dekoračné účely.

Základné delenia[upraviť | upraviť zdroj]

Podľa vývinového stupňa[upraviť | upraviť zdroj]

Nižšie rastliny, machorasty a papraďorasty sú výtrusné rastliny (teda opak semenných rastlín).

Podľa výživy[upraviť | upraviť zdroj]

Rastliny sú vo veľkej väčšine prípadov autotrofné. Autotrofný spôsob výživy znamená, že svoje organické látky budujú prostredníctvom fotosyntézy alebo chemosyntézy pomocou energie slnečného svetla alebo exotermnej premeny prijatej energie z oxidu uhličitého a vody (v menšej miere aj z rôznych minerálnych látok). Niektoré rastliny sa však druhotne živia heterotrofne, paraziticky (výživu získavajú z iných živých organizmov) či symbioticky (živia sa vzájomne).

Delenie je teda takéto:

Podľa dĺžky života[upraviť | upraviť zdroj]

  • jednoročné (v tom istom roku vyklíčia, zakvitnú, prinesú plody a semená a odumrú), napr. hrach
  • dvojročné (v prvom roku vytvoria korene a listové ružice, v druhom roku kvitnú a po dozretí plodov a semien odumrú), napr. mrkva
  • viacročné (niekoľko rokov majú len listové ružice a posledný rok kvitnú a celé odumrú, keď plody dozrejú), napr. agáva americká
  • trváce (každoročne kvitnú a majú plody, žijú mnoho rokov):

Najdlhovekejšou nie len rastlinou, ale vôbec živým organizmom je borovica ostitá (Pinus aristata) z Bielych vrchov v Kalifornii. Najstarší exemplár má 4600 rokov.

Podľa kultivovanosti a úžitkovosti[upraviť | upraviť zdroj]

Kultivovanosť:

Úžitkovosť:

Systematika[upraviť | upraviť zdroj]

Definícia rastlín sa jednak historicky menila a jednak je dodnes príslušnosť rôznych živých organizmov k rastlinám sporná:

  • Predovšetkým nie je jasné, či (heterotrofné) huby možno považovať za rastliny alebo skôr za samostatnú skupinu (ríšu). Dnes skôr prevláda názor, že sú huby príbuznejšie živočíchom, preto sa spravidla uvádzajú ako samostatná ríša.
  • Ďalej je na nižšom stupni vývoja rozdiel medzi rastlinou a živočíchom neexistujúci alebo malý (viaceré spoločné vlastnosti svedčia o spoločnom pôvode). To sa týka najmä z prokaryotov baktérií a z eukaryotov tzv. Protobionta (pozri aj systematiku pod prokaryoty).
  • Sinice (cyanobaktérie) sa dnes už spravidla do rastlín nezaraďujú, ale zaraďujú sa medzi prokaryoty. Ich alternatívny latinský názov Cyanophyta však koncovkou -phyta naznačuje príbuznosť rastlinám. Predpokladá sa, že chloroplasty rastlín vznikli endosymbiózou siníc a preto možno sinice považovať za evolučných predchodcov rastlín.
  • Podobne sa do rastlín často už nezaraďujú červené riasy či hnedé riasy (chaluhy). Tieto skupiny vznikli pravdepodobne nezávisle od zelených rastlín a v súčasnosti predstavujú slepé vývojové vetvy.
  • Niekedy sa do rastlín (takpovediac „nasilu“) zaraďujú aj vírusy, o ktorých však nie je ani len isté, či sú to živé organizmy.

Rastlinná systematika je dnes (na rozdiel od živočíšnej) takmer úplne fylogenetická, čiže založená na tom, ako jednotlivé rastliny postupne „zo seba“ vznikali. Podľa tohto prístupu tvoria rastliny z nižších rastlín vlastne len tzv. zelené riasy. Ak sa však systematika chápe ako kompromis medzi fylogenézou, tradíciou a praktickou použiteľnosťou, treba pridať aj mnohé ďalšie nižšie rastliny, vrátane horeuvedených sporných.

V rámci rastlín je potom sporné najmä zaradenie machorastov (nižšie vs. vyššie rastliny) a zaradenie lišajníkov prešlo v poslednom čase zmenou v tom zmysle, že sa teraz zaraďujú medzi huby. Sporné je aj rozdelenie na oddelenia, triedy a podobne a najmä ich odstupňovanie (existujú návrhy na taxonómiu bez odstupňovania).

Systematika používaná v slovenskej wikipédii[upraviť | upraviť zdroj]

Podrobnosti pozri pod Systém živých organizmov

Stará slovenská širšia systematika (nie čisto fylogenetická)[upraviť | upraviť zdroj]

Pre názornosť tu zahŕňame aj všetky hlavné sporné skupiny organizmov, vrátane húb

(Poznámka: text kurzívou nie je (tu) chápaný ako taxonomická jednotka).

(*) často ako „triedy“ združované do oddelenia papraďorasty (Pteridophyta)
(**) nahosemenné sú často chápané ako oddelenia, Cycadophytina/Coniferophytina potom ako pododdelenia a oddelenia pod nimi potom ako triedy (všetko s patričnými zmenami koncovky v latinčine); oddelenie borovicorasty v niektorých systémoch neexistuje (iba triedy v ňom pod pododdelením Coniferophytina).
(***) krytosemenné sú často chápané ako oddelenie (magnóliorasty potom neexistujú), jednoklíčnolistové/dvojklíčnolistové potom ako triedy a ďalšie stupne sa patrične posúvajú (všetko s patričnými zmenami koncovky v slovenčine aj latinčine)

Užšia systematika (skoro výlučne fylogenetická)[upraviť | upraviť zdroj]

Podľa nemeckej wikipédie[upraviť | upraviť zdroj]

2. a 3. podríša tvoria tzv. suchozemské rastliny (Embryophyta)

Podľa anglickej wikipédie[upraviť | upraviť zdroj]

Podľa tejto stránky[upraviť | upraviť zdroj]

Huby tvoria zvláštnu ríšu.

Podľa Cavaliera-Smitha 1981/2004[upraviť | upraviť zdroj]

Toto delenie je jedno z najnovších (genetické analýzy) a autor explicitne upozorňuje, že by sa na horných úrovniach už nebude meniť. Huby tvoria samostatnú ríšu v rámci eukaryotov, takisto Chromista (kryptomonády, goniomonády, rôznobičíkaté riasy (vrátane rozsievok) a Haptophyta).

Ríša rastliny (Plantae):

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]