Podíl:
Top 10 fascinujících skutečností o rostlinách
Ve světě biologie jsou "rostlinní lidé" podceňováni a často jsou to vtipné vtipy. Jistě, rostliny nejsou tak charismatické ve srovnání s neuvěřitelnými velrybami, starověkými dinosauři nebo stvořeními velikosti rudého prstu, které vás mohou zabít, ale stále skákají. (Nenechte mě začít na skalách.)
Často rostou rostliny než oko, a mohou být neuvěřitelně těžké studovat, někdy dokonce víc než zvířata. Doufám, že tento seznam inspiroval každého, kdo ho četl, aby viděl kouzlo rostlin.
10 CAM a C4 rostlin
CAM a C4 rostliny zahrnují sukulenty a kaktusy stejně jako jiné pouštní rostliny. CAM znamená "metabolismus kyseliny crassulaceanové", zatímco "C4" se týká čtyř uhlíků používaných v jejich metabolických procesech. Tyto rostliny musí fungovat jinak než jiné, protože žijí v tak horkých a vyprahlých stanovištích a musí jít do extrémních délek, aby zachovaly zásoby vody. Většina rostlin otevře během dne póry nebo stomaty, které dovolují vstoupit do oxidu uhličitého a zahájit proces fotosyntézy, aby se cukry používaly jako energie. CAM a C4 však nejsou "většina rostlin".
CAM a C4 musí udržovat své stomaty v klidu během dne, aby neztrácely vodu. To však způsobuje, že absorbovaný oxid uhličitý se váže na špatný protein, který spotřebuje cukr místo toho, aby ho vytvořil. Tento problém je způsoben fotorejuvenací a tyto chytré greeny bojují s tím, že zanechají stomata otevřené v noci a umožňují, aby se oxid uhličitý vázal na jiný protein. Tento protein se nazývá fosfoenolpyruvát nebo krátce PEP. To umožňuje CO2 efektivně se váže za vzniku oxalacetátu se čtyřmi atomy uhlíku nebo OAA. Pomocí tohoto systému jsou pouštní rostliny schopné sbírat oxid uhličitý v noci a používat ho k metabolismu během dne.
9 Phloem a Xylem
"Phloem" a "xylem" jsou fantastická slova, která jsou opravdu jen názvy buněk odpovědných za distribuci živin v cévních rostlinách. Jsou to také důvod, proč cévnaté rostliny mohou růst mnohem větší než nevaskulovité rostliny. Xylem je zodpovědný za přepravu tekutiny z kořenů hluboko do země až po listy na špičce rostliny. Jsou tuhé, tuhé buňky, které vytvářejí dřevo a umožňují rostlinám růst bez toho, aby se zvracely nebo klesaly.
Phloem je zodpovědný za přepravu dalších živin nebo "jídla" stejným způsobem, i když není tak pevný a strukturovaný jako xylem. Za účelem přepravy tvoří xylem a phloem tubulovitou strukturu stonku, přičemž xylem ve středu obklopuje phloem. Doprovodné buňky umožňují, aby voda nebo cukry procházely z buněk do buněk podle potřeby malými otvory.
8 Tropické džbánky
Masožravá rostlina tropických džbánů je méně známá než její neslavný příbuzný, Venuša létající. Květy jsou ve tvaru džbánku, na vnitřní straně pokryté extrémně kluzkými voskovými stěnami a ve spodní části sladce vonícím nektarem, všechny pokryté víkem. Existují dvě různé varianty džbánů: vysočina a nížina. Oba se vyskytují v tropických oblastech na místech s neustále vlhkým vzduchem. Vysokohorské druhy jsou mnohem obyčejnější a ve srovnání s nížinnou variantou, která má na vrcholu džbánu širší a typičtější tvar květu, má mnohem větší tvar.
Džbánek je nejlépe známý pro zachycení malého hmyzu a hmyzu, které voní nektar a nevědomky se vylézou hledáním sladkého léčení. Nicméně tekutina na dně obsahuje trávicí bílkoviny, které se okamžitě dostanou do práce, zatímco chycené zvíře se neúnavně pokouší plazit se slizovitými stěnami. Přestože je v těchto pastech obyčejné najít malý hmyz nebo chyby, tropické džbány jsou jedinou rostlinou, o které je známo, že pohltí celé krysy! Mohou růst na dostatečně velkou velikost, že i zvířata tak velká a chytří jako krysy se staly kořistí.
7 Gravitropismus
Gravitropismus je zvláštní superpower, který rostliny mají: schopnost vzdorovat gravitaci. Obecně platí, že rostliny rostou směrem k slunečnímu světlu, aby se maximalizovala fotosyntéza. Nicméně, pokud jsou v pozici s úzkým rozsahem světla, budou růst jakýmkoli směrem, dokonce i vzhůru nohama, jen aby dosáhli. Rostliny mohou změnit jejich směr růstu za pouhých pár hodin, pokud se snižuje sluneční světlo. Jak to dokáže tak rychle? Mají mimořádně sofistikovaný způsob snímání směru a gravitace.
Horní část rostliny, nazývaná meristémem, obsahuje buňky nazvané statocyty, které jsou citlivé na gravitaci, což umožňuje rostlině vědět, kam směřuje. Když se tyto buňky pohybují, aby našly světlo, zařízení změní směr růstu. Existují četné příklady, které podpořily toto zjištění, včetně skutečnosti, že rostliny s přerušovaným meristémem nemají tuto schopnost. Systém prokazuje, jak je skutečně pokročilá evoluce rostlin. Kdo potřebuje oči?
6 Příslušenství Pigmenty
Většina z nás ví, že zelený pigment v rostlinách se nazývá chlorofyl, který je nezbytný pro fotosyntézu. Nicméně, ačkoli mnoho rostlin je zelené, přicházejí v jiných barvách a mohou mít různé pigmenty, přestože jsou zelené. Rostliny mají tzv. Pomocné pigmenty, které jsou optimalizovány pro různé vlnové délky světla pro maximální absorpci. Širší rozsah vlnových délek, které může rostlina absorbovat, zvýší obsah cukrů, které bude moci produkovat. Existují pigmenty, které absorbují téměř jakoukoliv barvu. Zvažte například různé druhy řas:
Existují tři hlavní typy řas: cyanobaktérie (modrozelené řasy), rhodfyty (červené řasy) a ocrofyty (hnědé řasy). V oceánu světlo tlumí velmi rychle, čímž se fotosyntéza stává spíše problémem.Z tohoto důvodu jsou pomocné pigmenty životně důležité pro přežití a řasy se vyvinuly tak, aby používaly různé barvy podle toho, v jaké hloubce žijí. Červené světlo proniká pouze nejvznětlivějšími vodami, takže červené řasy často žijí blízko povrchu, zatímco modré světlo proniká do nejhlubších, což umožňuje modrozeleným řasům obývat hlubší vody. I když absorbující červené světlo může být méně účinné v modrém oceánu, odlišné barvy znamenají, že červené řasy nemusí konkurovat stále se vyskytujícím modrozeleným řasám.
5 Nejobvyklejší bílkovina na světě
Rostliny mají privilegium chlubit to, co mnozí věří, že je nejhojnější bílkovina na světě. Ribulosa-1,5-bisfosfátkarboxyláza-oxygenáza, také známá jako "RuBisCo", hraje důležitou roli při fotosyntéze. Dokážete si představit, proč je tak hojná, protože v každém koutě Země je tolik druhů fotosyntetických organismů. Během fotosyntézy se RuBisCO váže na absorbovaný oxid uhličitý a převede ho z anorganického na organický v jednoduchém kroku. RuBisCO je zatím jediným enzymem na Zemi s touto schopností. Když CO2 se váže na RuBisCO během fotosyntézy, rozpadá se na nestabilní šesti uhlíkovou molekulu, která se rychle rozpadne na dvě molekuly 3-fosfoglycerátu (3-PGA), které pak mohou být použity k výrobě cukru.
RuBisCO může být nebezpečný pro rostliny CAM a C4, které je musí deaktivovat, protože se stávají příliš produktivní a způsobují ztrátu vody. Nicméně pro většinu rostlin je RuBisCO mimořádně aktivní během dne, aby maximalizoval množství energie, kterou může rostlina dosáhnout. Je tak účinná, že může metabolizovat čtyři molekuly oxidu uhličitého pro každou molekulu kyslíku. To je zvláště působivé, když zvážíte skutečnost, že existuje pětkrát více O2 molekul v zemské atmosféře než CO2.
4 Zooxanthellae
Podivné slovo, ne? Zooxanthellae je název fotosyntetické řasy, která se nachází uvnitř korálových útesů. Korály a jejich zooxanthella mají vzájemný, symbiotický vztah, v němž korál poskytuje místo pro život živočichů zooxanthella. Korál samotný těží z živin, které malé buňky produkují prostřednictvím fotosyntézy. Zooxanthellae dodávají kůru kyslík, cukr a aminokyseliny a využívají ve svých metabolických procesech škodlivý odpad, což korálům umožňuje přežít tuky a bílkoviny. Nejkrásnější oceány na světě, kde žijí nejkrásnější korály, jsou nejméně produktivními vodami. Jako pravidlo platí, že čím je voda čistější, tím méně produktivní je, protože ve vodě je velmi málo řas a bakterií, které podporují růst. Tyto stvoření změní barvu na barvu.
Zooxanthellae a korály si navzájem pomáhají přežít v těchto křišťálově čistých, ale nedostatočně živinových vodách pomocí přísného živného cyklu. Čistá voda se stává také přínosem pro řasy, protože jim usnadňuje absorbovat světlo. Problém, kterým čelí tento vysoce vyvinutý proces, je bělení korálů. Když se kvalita vody posune kvůli znečišťujícím látkám nebo okyselování, korály se stávají stresujícími a vylučují své fotosyntetické přátele. Korál ztrácí barvu a získává "bělený" vzhled. Jakmile k tomu dojde, je velmi nepravděpodobné, že by korál nebo řasy přežily. Blehané útesy vypadají velmi nezdravě, což způsobuje, že větší druhy, jako jsou ryby, se přestěhují do nových, zdravějších oblastí a opouštějí ekosystém, který kdysi prosperuje.
3 pravé rostliny
Dříve tento seznam o rostlinách odkazoval na řasy - a lhal přímo na tváři. Řasy a řasa nejsou ve skutečnosti "pravými rostlinami". Přestože jsou často označovány jako rostliny, skutečně spadají pod svou vědeckou větev. Je pravda, že jsou mnohem bližší rostlinám než živočichům, ale mají odlišné vlastnosti, které biologové považují za příliš odlišné, aby byly považovány za čestné rostliny. Tyto rozdíly jsou většinou morfologické. Jejich fotosyntetické schopnosti jsou tím, čím je stále rostou v kategorii rostlin.
Co je to tak odlišné? Nejdůležitějším rozdílem je, že nemají pravé kořeny, stonky nebo listy. Obří řasa vypadá, že má tyto věci, ale dotyčné struktury jsou skutečně zcela odlišné. Spíše než kořeny, řasa má stálou pevnost, která má silné vazebné schopnosti k tomu, aby udržovala organismus na skalnatých podkladech a aby se nedostala do silných vln nebo proudů. Kelpové "listy" se nazývají ostří a liší se od pravidelných listů rostlin, protože jsou samonosné. Každá buňka v čepelí řasy může poskytnout své vlastní živiny, což jí umožní přežít bez zavedení cévního systému. Stupec, na rozdíl od pravého stonku, nemá žádné vaskulární vlastnosti. Neexistuje žádný phloem nebo xylem k distribuci vody a živin. Stojan je jen pro podporu, což umožňuje ostřím dosáhnout a shromažďovat sluneční světlo poblíž povrchu vody.
2 Snížení ztráty vody
Již jsme hovořili o speciálních úpravách zařízení CAM a C4, které mají zachovat vodu a energii, ale nejsou jedinými, kteří se s touto problematikou potýkají. Každá jediná rostlina musí mít nějaký typ mechanismu pro zachování vody, aby přežil. Mezi běžné úpravy patří voskové listy, použití jejich stomata a ochranné buňky. Ochranné buňky obklopují stomata a ovládají, když se otevírají a zavírají. Když jsou buňky pasivní, jsou ochablé a stoma je uzavřená. Když se strážní buňky stanou tuhými nebo "ohnutými", otevře se stoma.
Ochranné buňky používají proces podobný difuzi, protože jejich otevření je spuštěno, když je uvnitř buňky vyšší koncentrace iontů draslíku. Když k tomu dojde, ochranná buňka chce nechat ve vodě.Jakmile buňka vezme více vody, koncentrace iontů se vyrovná a buňka se uvolní, což způsobí uzavření stomie. Když jsou stomata otevřené, je také absorbován oxid uhličitý, což umožňuje fotosyntézu. Procesy pracují v tandemu, a když se stomata zavírají v noci, je rostlina schopna využívat vodu a energii, kterou nahromadila po celý den.
1 etylén
Etylen je plyn, který se uvolňuje z ovoce, který způsobuje zrání. Zatímco lidé nemohou vidět ani cítit tento nenápadný plyn, hrají obrovskou roli v potravinách, které jíme. Ovoce, jako jsou hrušky nebo jablka, emitují etylén, zatímco menší plody, jako jsou bobule, nebudou proto, že obecně ve skutečnosti nevyžadují "zrání" stejným způsobem jako jablko. Plyn je považován za spojený se stárnutím, což je důvod, proč spouští zrání. Jakmile jedno ovoce začne uvolňovat ethylen, stává se nakažlivá a spustí okolní ovoce, aby začala vyrábět plyn. Z tohoto důvodu je rozumné udržovat společné ovoce v domácnostech, protože jim umožní zrychlit.
Etylén byl industrializován a používán k tomu, aby zemědělcům pomáhal vytvářet více plodin. Používá se převážně na rajčatech, které jim pomáhají stárnout a zrají. Nicméně příliš mnoho způsobí, že ovoce příliš stárne a stane se zkažené a může také poškodit rostlinu, způsobit její žluté nebo ztráty listů a květin. Zatímco příliš mnoho ethylenu může být špatné pro plodiny, je to úžasná adaptace, která se přirozeně vyskytuje u rostlin na celém světě, které pomáhají produkovat zralé a chutné ovoce.