Augalai

Augalai yra viena iš šešių didelių gyvų būtybių grupių (karalysčių). Jie yra autotrofiniai eukariotai, t. y. turi sudėtingas ląsteles ir patys gaminasi maistą. Paprastai jie negali judėti (neskaitant augimo).

Augalai - tai gerai pažįstami medžiai, žolės, krūmai, žolės, vijokliniai augalai, paparčiai, samanos ir žalieji dumbliai. Mokslinis augalų tyrinėjimas, vadinamas botanika, nustatė apie 350 000 išlikusių (gyvų) augalų rūšių. Grybai ir ne žalieji dumbliai nėra priskiriami augalams.

Dauguma augalų auga žemėje, jų stiebai yra ore, o šaknys - po paviršiumi. Kai kurie plūduriuoja vandenyje. Šaknų dalis sugeria vandenį ir kai kurias maistingąsias medžiagas, kurių augalui reikia gyventi ir augti. Šios kyla stiebu ir pasiekia lapus. Garuojant vandeniui iš lapų porų, vanduo traukiamas per augalą. Tai vadinama transpiracija.

Augalui reikia saulės šviesos, anglies dioksido, mineralinių medžiagų ir vandens, kad fotosintezės būdu pasigamintų maisto. Augaluose esanti žalia medžiaga, vadinama chlorofilu, sulaiko saulės energiją, reikalingą maistui gaminti. Chlorofilo daugiausia yra lapuose, plastidėse, kurios yra lapų ląstelėse. Lapą galima laikyti maisto fabriku. Augalų lapai skiriasi savo forma ir dydžiu, tačiau jie visada yra geriausiai Saulės energijai surinkti pritaikytas augalo organas. Kai maistas pagaminamas lape, jis pernešamas į kitas augalo dalis, pavyzdžiui, stiebus ir šaknis.

Žodis "sodinti" taip pat gali reikšti ką nors sodinti į žemę. Pavyzdžiui, ūkininkai į lauką sodina sėklas.

Fotosintezė - tai procesas, vykstantis augalo lapuose. Lapai yra vienintelės augalo dalys, galinčios atlikti šį procesą (nes jos prisitaikiusios). Taip pat žinoma, kaip augalas gauna maistą. šį procesą galite pagreitinti, pridėdami daugiau CO2, šviesos ir chlorofilo.

Žali narcizų lapai ir geltoni žiedai

Augalų tipai

Žalieji dumbliai:

Sausumos augalai (embriofitas)

Nevaisingieji augalai (samanos):

Kepenis
Samanos
Šermukšniai
†Horneophytopsida

Kraujagysliniai augalai (tracheofitai)

Lycopodiophyta-clubmosses
Pteridophyta: paparčiai

Pteridopsida: tipiški paparčiai
Sphenopsida: arkliažolės
Marattiopsida: skirtinga paparčių grupė
Psilotopsida: visų kitų paparčių seserinė grupė

†Rhyniophyta-rinjofitai
†Zosterophyllophyta-zosterophylls
†Trimerophytophyta-trimerophytes
†Progymnospermophyta
Sėkliniai augalai (spermatofitai)

†Pteridospermatophyta: sėkliniai paparčiai
Pinophyta: spygliuočiai
Cikadofita: cikadai
Ginkgofitai: ginkmedžiai
Gnetophyta: gimininga nariuotakojų grupė
Magnoliophyta arba Angiosperms (žydintys augalai)

Dviseiliai augalai
Vienskilčiai

†Nematofitai

Augalinio maisto fabrikas

Bent kai kuriose augalų ląstelėse yra fotosintezės organelių (plastidžių), kurios leidžia joms pačioms pasigaminti maisto. Naudodamos saulės šviesą, vandenį ir anglies dioksidą, plastidės gamina cukrų - pagrindines augalui reikalingas molekules. Laisvasis deguonis (O2) susidaro kaip šalutinis fotosintezės produktas.

Vėliau ląstelės citoplazmoje cukrūs gali virsti aminorūgštimis, iš kurių gaminami baltymai, nukleotidais, iš kurių gaminama DNR ir RNR, ir angliavandeniais, pavyzdžiui, krakmolu. Šiam procesui reikia tam tikrų mineralinių medžiagų: azoto, kalio, fosforo, geležies ir magnio.

Augalų maistingosios medžiagos

Augalų mityba - tai mokslas apie cheminius elementus, būtinus augalams augti.

Makroelementai:

N = azotas (angliavandeniai)
P = fosforas (ATP ir energijos ciklas)
K = Kalis (vandens reguliavimas)
Ca = kalcis (kitų maistinių medžiagų pernešimas)
Mg = magnis (fermentai)
S = siera (kai kurios aminorūgštys)
Si = Silicis (ląstelių sienelės)

Mikroelementai (mikroelementai):

Cl = chloras (osmosas ir jonų pusiausvyra)
Fe = geležis (fotosintezės ir fermentų kofaktorius)
B = boras (cukraus pernešimas ir ląstelių dalijimasis)
Mn = manganas (chloroplastų statybai)
Na = natris (įvairus)
Zn = cinkas (daugelis fermentų)
Cu = varis (fotosintezė)
Ni = nikelis (fermentas)
Mo = molibdenas (fermentų kofaktoriai)

Plagiomnium affine ląstelėse matomi chloroplastai

Šaknys

Augalų šaknys atlieka dvi pagrindines funkcijas. Pirma, jos pritvirtina augalą prie žemės. Antra, jos iš dirvožemio sugeria vandenį ir įvairias vandenyje ištirpusias maistines medžiagas. Augalai naudoja vandenį maistui gaminti. Vanduo taip pat suteikia augalui atramą. Augalai, kuriems trūksta vandens, tampa labai gležni, o jų stiebai negali išlaikyti lapų. Augalai, kurie specializuojasi dykumų teritorijose, priklausomai nuo šaknų augimo tipo, vadinami kserofitais arba fretofitais.

Vanduo iš šaknų į likusią augalo dalį patenka per specialias augalo kraujagysles. Kai vanduo pasiekia lapus, dalis jo išgaruoja į orą. Daugeliui augalų reikia grybų pagalbos, kad jų šaknys tinkamai veiktų. Ši augalų ir grybų simbiozė vadinama mikorizė. Šaknų gumbeliuose esančios rizobijų bakterijos padeda kai kuriems augalams gauti azoto.

Žydinčių augalų dauginimasis

Gėlės ir apdulkinimas

Žiedai yra tik žydinčių augalų (Angiospermų) dauginimosi organas. Žiedlapiai dažnai būna ryškiaspalviai ir kvepia, kad priviliotų vabzdžius ir kitus apdulkintojus. Taurelė yra vyriškoji augalo dalis. Jį sudaro siūlelis (kotelis), ant kurio yra žiedadulkė, iš kurios gaminasi žiedadulkės. Žiedadulkės reikalingos, kad augalai galėtų subrandinti sėklas. Karpelis yra moteriškoji gėlės dalis. Viršutinėje karpelio dalyje yra stigma. Žiedkočio kaklelis yra stilis. Kiaušidė yra išbrinkusi vieta karpio apačioje. Kiaušinėlyje subrandinamos sėklos. Taurėlapis yra lapas, kuris apsaugo žiedą kaip pumpurą.

Procesas, kurio metu žiedadulkės perduodamos iš vienos gėlės kitai, vadinamas apdulkinimu. Šis pernešimas gali vykti įvairiais būdais. Vabzdžius, pavyzdžiui, bites, vilioja ryškios, kvepiančios gėlės. Kai bitės leidžiasi į žiedą rinkti nektaro, dygliuotos žiedadulkės prilimpa prie jų užpakalinių kojų. Ant kito žiedo esanti lipni stigma sugauna žiedadulkes, kai bitė nusileidžia ar skrenda šalia jos.

Kai kurios gėlės žiedadulkėms pernešti naudoja vėją. Jų kabantys erškėtrožiniai žiedadulkės gamina daug žiedadulkių, kurios yra pakankamai lengvos, kad jas perneštų vėjas. Jų žiedai paprastai būna maži ir ne itin spalvingi. Šių gėlių žiedadulkės yra plunksniškos ir kabo už žiedo ribų, kad sugautų krintančias žiedadulkes.

Sėklų keliautojai

Augalas išaugina daug sporų arba sėklų. Žemesnieji augalai, pavyzdžiui, samanos ir paparčiai, gamina sporas. Sėkliniai augalai yra kimno ir dygiažiedžiai. Jei visos sėklos nukristų į žemę šalia augalo, vietovė gali būti perpildyta. Visoms sėkloms gali neužtekti vandens ir mineralinių medžiagų. Sėklos paprastai turi kokį nors būdą patekti į naujas vietas. Kai kurias sėklas gali išsklaidyti vėjas arba vanduo. Sultingų vaisių viduje esančios sėklos išsisklaido jas suvalgius. Kartais sėklos prilimpa prie gyvūnų ir taip išsisklaido.

Fosilijos

Klausimas apie ankstyviausias augalų fosilijas priklauso nuo to, ką reiškia žodis "augalas".

Jei augalais vadiname chlorofilą naudojančius fototrofus, tai cianobakterijos stromatolituose yra pirmosios fosilijos, atsiradusios prieš 3450 milijonų metų (mya), archajaus eone. Šis nepaprastas tikslumas įmanomas, nes fosilijos buvo įterptos tarp lavos srautų, kuriuos buvo galima tiksliai datuoti pagal įterptus cirkono kristalus.
Jei augalais vadiname visų rūšių dumblius, tai pirmieji žinomi raudonieji dumbliai gyveno prieš 1,6 mlrd. metų. Jų fosilijų neseniai rasta Indijoje.
Jei augalais vadiname žaliuosius augalus, Viridiplantae, tai pirmosios fosilijos yra žalieji dumbliai. Tokios pozicijos tikriausiai laikosi dauguma profesionalių botanikų. Yra įtikinamų įrodymų, patvirtinančių žaliųjų dumblių ir embriofitų charofitų monofiliją. Vis dar yra du pasirinkimai:

Akritarchai (organinių sienelių mikrofosilijų grupė) gali būti žaliųjų dumblių reprodukcinės cistos. Jei taip, jos atsirado neoproterozojaus eroje, 1000 m. pr. m. e.
Kitu atveju apie 540 m. m. Kambro laikotarpiu labai padaugėjo planktoninių dumblių.

Jei augalais vadiname sausumos augalus, tai pirmosios fosilijos yra silūre.

Silūre išliko ištisų augalų fosilijų, tarp jų ir likopito Baragwanathia. Nuo devono rasta išsamių riniofitų fosilijų. Ankstyvose šių senovinių augalų fosilijose matyti atskiros augalinio audinio ląstelės. Devono laikotarpiu taip pat išsivystė pirmasis fosilijose užfiksuotas medis - Wattezia. Šis į paparčius panašus medis turėjo kamieną su lapais ir gamino sporas.

Anglies klodai yra pagrindinis paleozojaus augalų fosilijų šaltinis, nes tuo metu egzistavo daugybė augalų grupių. Anglies kasyklų griuvėsiai yra geriausia vieta rinkti; pati anglis yra suakmenėjusių augalų liekanos, nors augalų fosilijų struktūrinės detalės anglyje retai matomos. Glazge esančiame Viktorijos parke (Victoria Park) esančiame fosilijų miške randama Lepidodendron medžių kelmų jų pirminėse augimo vietose.

Augalų filogenetinis medis, kuriame pavaizduoti pagrindiniai klodai ir tradicinės grupės. Monofilinės grupės pažymėtos juodai, o parafilinės - mėlynai. Schema pagal simbiogenetinę augalų ląstelių kilmę ir dumblių, samanų, kraujažolių ir žydinčių augalų filogenezę.

Susiję puslapiai

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra augalai?

Atsakymas: Augalai yra viena iš penkių didelių gyvų būtybių grupių (karalysčių). Jie yra autotrofiniai eukariotai, t. y. turi sudėtingas ląsteles ir patys gaminasi maistą. Paprastai jie negali judėti (neskaitant augimo). Augalams priskiriamos gerai pažįstamos rūšys: medžiai, žolės, krūmai, žolės, vijokliniai augalai, paparčiai, samanos ir žalieji dumbliai.

Klausimas: Kiek augalų rūšių yra nustatyta?

Atsakymas: Moksliškai tiriant augalus nustatyta apie 350 000 išlikusių (gyvų) augalų rūšių.

K: Kur auga dauguma augalų?

A: Dauguma augalų auga žemėje, jų stiebai yra ore, o šaknys - po paviršiumi. Kai kurie plūduriuoja vandenyje.

K: Ko reikia augalui, kad jis gyventų ir augtų?

A: Augalui reikia saulės šviesos, anglies dioksido, mineralinių medžiagų ir vandens, kad fotosintezės būdu pasigamintų maisto.

K: Kas yra chlorofilas?

A: Chlorofilas yra žalia medžiaga, esanti augaluose, kuri sulaiko saulės energiją, reikalingą maistui gaminti. Daugiausia jo randama lapuose plastidėse, kurios yra lapų ląstelėse.

K: Kas yra transpiracija?

A: Transpiracija - tai vandens garavimas iš lapų porų, kai vanduo ištraukiamas per augalą.

K: Ką reiškia žodis "augalas", be gyvo organizmo rūšies?

A: "Augalas" taip pat gali reikšti veiksmą, kai kas nors įterpiama į žemę, pavyzdžiui, kai ūkininkai sėja sėklas į lauką.