Significations et usages de Rostliny

Rostliny
Vědecká klasifikace
Doména: Eukaryota Říše: rostliny (Plantae)
Rostliny (sensu lato)
červené řasy (Rhodophyta) glaukofyty (Glaucophyta) zelené rostliny (Viridiplantae) zelené řasy (Chlorophyta) vyšší rostliny (Cormobionta) mechorosty (Bryophyta) játrovky (Marchantiophyta) hlevíky (Anthocerophyta) mechy (Bryophyta) cévnaté rostliny (Tracheophyta) †rhyniové rostliny †Protracheophyta †Rhyniophyta †Zosterophyllophyta †Trimerophyta kapraďorosty (Pteridophyta) plavuně (Lycopodiophyta) přesličky (Equisetophyta) kapradiny (Polypodiophyta) prutovky (Psilotophyta) semenné rostliny (Spermatophyta) †kapraďosemenné(Lyginodendrophyta) †Cordaitophyta cykasorosty (Cycadophyta) †benetity (Cycadeoideophyta) jinany (Ginkgophyta) jehličnany (Pinophyta) liánovce (Gnetophyta) krytosemenné (Magnoliophyta) jednoděložné (Liliopsida) nižší dvouděložné (Magnoliopsida) vyšší dvouděložné (Rosopsida)

Rostliny (Plantae, též nově Archaeplastida či Primoplantae) je říše eukaryotických a převážně fotosyntetických organismů. Odhaduje se, že se na Zemi vyskytuje asi 350 000 druhů rostlin (včetně semenných rostlin, mechorostů a kapraďorostů). Zatím bylo popsáno asi 290 000 druhů, z nichž je asi 260 000 semenných, 15 000 mechorostů a zbytek tvoří zejména kapraďorosty a zelené řasy.

Typickým znakem rostlin jsou plastidy s dvoujednotkovou membránou, vzniklé primární endosymbiózou eukaryotní buňky a prokaryotní cyanobakterie (sinice). Mitochondrie mívají ploché kristy, centrioly většinou chybějí. Je vyvinutá buněčná stěna, která obsahuje celulózu, zásobní látkou jsou různé formy škrobu. Většina rostlin získává energii procesem zvaným fotosyntéza, při němž se energie ze slunečního záření používá k výrobě organických látek s vysokým obsahem energie. Při něm rostliny pohlcují oxid uhličitý a produkují kyslík.

Podle používaných fotosyntetických barviv se rostliny dělí na dvě větve: Glaukofyty a ruduchy mají chlorofyl a fykobiliny stejně jako sinice, zeleným řasám a rostlinám fykobiliny chybějí. Glaukofyty jsou zvláštní tím, že u nich je endosymbióza se sinicí teprve v počátcích - nemají pravé plastidy, ale cyanely, které stojí někde na půl cesty mezi plastidem a cyanobakterií a mají zachovalou peptidoglykanovou buněčnou stěnu.

  Historie výzkumu

Podrobnější informace naleznete v článku botanika.

Lidé se zabývali rostlinami již od pradávna. Využití nacházely například různé léčivé byliny. Znalosti o rostlinách byly také zásadní například pro rozvoj zemědělství, který nastal přibližně před 12 tisíci lety.^[1] Zmínky o různých typech rostlin se objevují ve staroindických védách,^[2] rostlinami se zabývá i antické dílo Historia plantarum ze 4. století př.n. l., jehož autor Theofrastos je někdy považován za otce botaniky.^[3] Ve středověku se rozvíjela botanika v arabském světě: ke známějším patří například Al-Dinawari či Al-Nabati. S novověkem přichází do botaniky zcela nové pohledy a metody. Robert Hooke objevil rostlinné buňky v korku, o sto let později Carl von Linné rozdělil rostliny ve svém Systema naturae na 25 tříd.

  Stavba

  Stavba buněk

Podrobnější informace naleznete v článku rostlinná buňka.

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. Velikost sahá od 1 μm u zelené řasy Ostreococcus^[4] až po více než metr u zelených řas Caulerpa.^[5] U vyšších rostlin pak z buněk podobného tvaru a funkce vznikají rostlinná pletiva a různé vegetativní a generativní orgány.

  Stavba těl

Podrobnější informace naleznete v článku anatomie rostlin.

Mnohé rostliny jsou jednobuněčné, u mnohých jiných se vyvinula mnohobuněčnost. Necévnaté a jednobuněčné rostliny jsou označovány jako stélkaté, tzv. cévnaté rostliny již mají vyvinuty generativní a vegetativní orgány.

  Metabolismus

  Schéma fotosyntézy; světelná a temnostní fáze

  Energetický metabolismus

Podrobnější informace naleznete v článku fotosyntéza.

Rostliny jsou, až na výjimky, tzv. fotoautotrofní. Toto slovo je složené z termínů fototrofie, které značí, že rostliny jako zdroj energie používají sluneční záření, a autotrofie, což znamená, že i vytváří vlastní organické látky z látek anorganických. 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 – tento nápad „přebraly“ od sinic a od rostlin ho zase přebraly některé řasy.

Fotosyntéza u rostlin probíhá v tzv. chloroplastech; umožňují ji zejména zelená barviva, chlorofyly, a na ně navazující fotosystémy. V nich dochází ke světelné fázi fotosyntézy, následující (temnostní) fáze však již světlo nevyžaduje; jejím principem je Calvinův cyklus nebo 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. Následuje vodík, dusík, draslík a vápník, u dalších prvků se již obsah pohybuje v řádech desetin procenta a méně. Mezi individuálními rostlinami však existují poměrně značné rozdíly; např. slanomilné rostliny hromadí sodík, hořčík a chlor, aby kompenzovaly vysoký obsah solí v půdě.^[6]

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. Sírany se zase v rostlinách redukují a váží se do sirných aminokyselin (cystein, methionin).^[6]

Zásobními látkami rostlin bývají zejména triacylglyceroly (tedy tuky), α-glukany (tzv. škrob) a různé zásobní bílkoviny.^[6]

  Systematika

  Základní členění

Již Linné rozlišoval říši rostliny (tehdy Vegetabilia).^[7] Nejjednodušší dělení rostlin rozeznává nižší rostliny (Thallobionta), jejichž tělem je stélka (thallus), a vyšší rostliny (Cormobionta), jejichž tělo se skládá z orgánů (vyjma primitivních skupin, jako jsou mechorosty). V současnosti se tyto pojmy již používají velmi zřídka. Termín "nižší rostliny" totiž zahrnoval druhy, které nejsou vzájemně 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. Tato říše však rovněž není přirozená (monofyletická), a proto byli protisté rozděleni na velké množství říší^[8]. Rostliny v užším slova smyslu tak představují buď jen tzv. vyšší rostliny^[8], nebo vyšší rostliny společně s zelenými řasami (Chlorophyta v širším slova smyslu), ruduchami (Rhodophyta) a skupinou Glaucophyta.^[9]. V druhém případě se Rhodophyta a Glaucophyta zařazují do skupiny Biliphytae, zatímco všechny ostatní jsou považovány za zelené rostliny (Viridiplantae).

  Vyšší rostliny

Související informace naleznete v článku vyšší rostliny.

K podříši vyšší rostliny se řadí několik rostlinných oddělení, považovaných za přirozené taxony. Počet oddělení je v různých publikacích různý, ale přibližný počet je 13-14^[10]. 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 velmi 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. Základní verze fylogenetického stromu podle dnešních názorů vypadá přibližně takto:^[11][12][13]

  Genom

  Huseníček rolní (na fotografii) je v genomice velmi oblíbeným modelem

Velká rozmanitost rostlin poněkud znesnadňuje jakékoliv zobecnění, což platí i v genetice a genomice. Množství DNA obsažené v buňce se obvykle udává jako počet C, kde C je množství přítomném 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.^[14]

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. Vysoké počty jsou známy i od kapradin. Rostliny mívají jedinou centromeru, některé však jich mají více a tím pádem je na jednom chromozomu i více kinetochorů, na něž se upíná dělící 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 ve svých buňkách, než jejich diploidní předci.^[14]

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. 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.^[14]

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 dalších živých organismů. Jejich kořeny zadržují vodu a zpevňují půdu, čímž brání erozi.

  Význam rostlin pro člověka

Prakticky veškerá lidská strava je založena na přírodních plodinách, ať už přímo nebo nepřímo. Nejvíce výživné jsou obiloviny, zvláště kukuřice, obilí, pšenice, rýže nebo další důležité plodiny jako brambory, luštěniny a olejniny. Dále sem patří ovoce, zelenina, ořechy, byliny a koření. Z rostlin se vyrábí i nápoje, např. káva, čaj, pivo, víno a alkohol. Cukr se získává hlavně z cukrové třtiny a cukrové řepy. Olej a margarín pochází ze sóji, oliv, slunečnic a z palmy olejné.

V průmyslu se hojně využívají stromy. Dřevo z nich používáme při stavbě budov, k výrobě papíru, nábytku, hudebních nástrojů nebo sportovního nářadí. Látka je nejčastěji vyráběna z bavlny, lnu a ze syntetických vláken pocházejících z přírodního hedvábí. Uhlí a ropa jsou fosilní paliva, která také pocházejí z rostlin. Některé rostliny slouží též k výrobě léčiv, pesticidů, drog nebo jedů, ale i při výrobě dalších předmětů denní potřeby. Rostliny lze také použít pro výrobu tepelné či elektrické energie jejich spalováním (kupř. dřevní odpady, sláma apod.) popř. pro výrobu biolihu, který pak slouží coby palivo ve spalovacích motorech. Kromě základních složek lidské i zvířecí stravy rostliny také snižují prašnost a hlučnost, a to zejména v městském prostředí, pomáhají také zlepšovat mikroklima (nejen ve městech) a působí i esteticky - kupř. pokojové rostliny, ozdobné zahrady, zámecké parky, stromořadí podél cest apod.

  Odkazy

Další informace o tématu na projektech Wikimedia:

	multimediální obsah na Commons
	slovníková definice na Wikislovníku
	dokument na Wikiknihách
	původní text na Wikizdrojích
	citáty na Wikicitátech
	informace o taxonu na Wikidruzích
	zprávy na Wikizprávách
	projekt na Wikiverzitě

  Reference

V tomto článku je použit překlad textu z článku Plants na anglické Wikipedii.

1. ↑ "Origin of agriculture and domestication of plants and animals linked to early Holocene climate amelioration", Anil K. Gupta*, Current Science, Vol. 87, No. 1, 10 July 2004
2. ↑ http://www.infinityfoundation.com/mandala/t_es/t_es_tiwar_botany_frameset.htm
3. ↑ http://science.jrank.org/pages/996/Botany.html
4. ↑ PALENIK, Brian, Jane Grimwood, Andrea Aerts, Pierre Rouzé, Asaf Salamov, Nicholas Putnam, Chris Dupont, Richard Jorgensen, Evelyne Derelle, Stephane Rombauts, Kemin Zhou, Robert Otillar, Sabeeha S Merchant, Sheila Podell, Terry Gaasterland, Carolyn Napoli, Karla Gendler, Andrea Manuell, Vera Tai, Olivier Vallon, Gwenael Piganeau, Séverine Jancek, Marc Heijde, Kamel Jabbari, Chris Bowler, Martin Lohr, Steven Robbens, Gregory Werner, Inna Dubchak, Gregory J Pazour, Qinghu Ren, Ian Paulsen, Chuck Delwiche, Jeremy Schmutz, Daniel Rokhsar, Yves Van de Peer, Hervé Moreau, Igor V Grigoriev The tiny eukaryote Ostreococcus provides genomic insights into the paradox of plankton speciation. Proc Natl Acad Sci U S A., 2007, roč. 104, čís. 18, s. 7705-10. Dostupné online. ISSN 0027-8424. PMID 17460045. (anglicky) 
5. ↑ JENSEN, Mari N. Caulerpa, The World's Largest Single-celled Organism? [online]. . Dostupné online. (anglicky) 
6. ↑ ^{a b c} Šetlík, Seidlová, Šantrůček. FYZIOLOGIE ROSTLIN 10. MINERÁLNÍ A ORGANICKÁ [online]. . Kapitola VÝŽIVA ROSTLIN ; 10. MINERÁLNÍ A ORGANICKÁ VÝŽIVA ROSTLIN. Dostupné online.  
7. ↑ Taxonomicon - Vegatabilia http://taxonomicon.taxonomy.nl/TaxonTree.aspx?id=1005402
8. ↑ ^{a b} Campbell, N.A. et Reece, J.B. (2006): Biologie, nakl. Computer press
9. ↑ http://www.biolib.cz/cz/taxon/id14871/
10. ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Pinophyta
11. ↑ BECKER, Burkhard, Birger Marin Streptophyte algae and the origin of embryophytes. Annals of Botany, 2009-05, roč. 103, čís. 7, s. 999-1004. Dostupné online [cit. 2009-10-02]. ISSN 1095-8290. DOI:10.1093/aob/mcp044.  
12. ↑ Lewis, L. A & R. M. McCourt. Green algae and the origin of land plants. American Journal of Botany, 2004, roč. 91, čís. 10, s. 1535–1556. Dostupné online. DOI:10.3732/ajb.91.10.1535.  
13. ↑ Angiosperm Phylogeny Website [online]. . Dostupné online.  
14. ↑ ^{a b c} CULLIS, Christopher A.. Plant Genomics and Proteomics. New Jersey : Wiley-Liss, 2004. ISBN 0-471-37314-1.  

  Související články

• Anatomie a morfologie rostlin
• Migrace rostlin
• Množení rostlin
• Seznam systémů taxonomie rostlin
• Květena (flora)

  Literatura

• Kubát Karel, Hrouda Lubomír, Chrtek Jindřich jun., Kaplan Zdeněk, Kirschner Jan a Štěpánek Jan [eds.]. Klíč ke květeně České republiky. Academia. Praha 2002.
• Top 5 technologií, které nám darovala živá příroda. ideje.cz [online].  [cit. 2008-8-21]. Dostupné online.  
• CAVALIER-SMITH, T.. Eukaryote Kingdoms: Seven or Nine?. BioSystems, 1981, čís. 14, s. 461–481.  
• ADL, Sina M., et al. The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists. Journal of Eukaryotic Microbiology, roč. 2005, čís. 52, s. 399.  

  Externí odkazy

• Botany.cz, česká stránka o botanice