.
Με τον όρο φυτό χαρακτηρίζεται ένας από τους τύπους με τους οποίους εμφανίζεται η ζωή στη Γη. Ο όρος φυτό είναι γενική ονομασία που δίνεται στα ποώδη, θαμνώδη και δενδρώδη ζώντα είδη. Τα Φυτά (Plantae) αποτελούν ένα από τα τέσσερα βασίλεια (μαζί με τα Ζώα, τα Πρώτιστα και τους Μύκητες) που σχηματίζουν το υπερβασίλειο των Ευκαρυωτικών οργανισμών (Ευκάρυα). Μέχρι το 2010 είχαν βρεθεί 300-315 χιλιάδες είδη φυτών, εκ των οποίων τα 260-290 χιλιάδες ήταν Σπερματόφυτα.
Σαφή όρια μεταξύ των ζώων και των φυτών είναι δύσκολο να ανευρεθούν και, τις περισσότερες φορές, η διάκριση αυτών είναι τεχνητή, ιδιαίτερα στο επίπεδο των μικροοργανισμών. Τούτο είναι δε πολύ φυσικό αφού και οι δύο κατηγορίες φέρονται να εξελίχθηκαν από ίδιους προγονικούς παράγοντες. Τα ανώτερα, όμως, φυτά διακρίνονται σαφώς από τα ζώα. Ως κύρια χαρακτηριστικά γνωρίσματα των φυτών (φυτικών οργανισμών) προβάλλονται: η αδυναμία μετακίνησης και μερική έλλειψη αισθήσεων, η παρουσία χλωροφύλλης και η θρέψη αυτών από ανόργανες ενώσεις με την λειτουργία της φωτοσύνθεσης. Επίσης, η παρουσία στα φυτικά κύτταρα της κυτταρίνης, που λείπει τελείως στα ζωικά, είναι εκείνη που αποτελεί και τον ασφαλέστερο χαρακτήρα των φυτών. Η επιστήμη που εξετάζει τα φυτά ονομάζεται Φυτολογία ή Βοτανική.
Ορισμός
Τα φυτά είναι μια από τις δύο ομάδες στις οποίες παραδοσιακά χωρίζονται οι οργανισμοί· η άλλη είναι τα ζώα. Η διαίρεση χρονολογείται τουλάχιστον από τον Αριστοτέλη (384 π.Χ. - 322 π.Χ.), ο οποίος διέκρινε σε φυτά, που γενικά δεν κινούνται, και σε ζώα, τα οποία συχνά κινούνται για να πιάσουν την τροφή τους. Πολύ αργότερα, όταν ο Λινναίος (1707-1778) δημιούργησε τη βάση του σύγχρονου συστήματος επιστημονικής ταξινόμησης, οι δύο αυτές ομάδες έγιναν τα βασίλεια Vegetabilia (αργότερα Metaphyta ή Φυτά) και Animalia (ονομάζονται επίσης Μετάζωα). Από τότε έχει καταστεί σαφές ότι στο φυτικό βασίλειο, όπως είχε αρχικά οριστεί, περιλαμβάνονταν αρκετές άσχετες ομάδες, όπως οι μύκητες και αρκετές ομάδες φυκών, οι οποίες αφαιρέθηκαν και ταξινομήθηκαν σε νέα βασίλεια. Ωστόσο, οι εν λόγω οργανισμοί εξακολουθούν να θεωρούνται συχνά φυτά, κυρίως σε δημοφιλή πλαίσια.
Έξω από τα επίσημα επιστημονικά πλαίσια, ο όρος "φυτό" υπονοεί συσχετισμό με ορισμένα χαρακτηριστικά, όπως το να είναι ο οργανισμός πολυκύτταρος, να διαθέτει κυτταρίνη, και να έχει τη δυνατότητα να πραγματοποιήσει φωτοσύνθεση.
Τρέχοντες ορισμοί
Όταν το όνομα φυτό χρησιμοποιείται για μια συγκεκριμένη ομάδα οργανισμών ή ταξινομική βαθμίδα, συνήθως αναφέρεται σε μία από τρεις έννοιες. Από την στενότερη στην ευρύτερη, υπάρχουν αυτές οι τρεις κατηγοριοποιήσεις:
Όνομα Περιγραφή
Χερσαία φυτά, γνωστά και ως Εμβρυόφυτα ή Μετάφυτα. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τα βρύα και τα τραχειόφυτα, καθώς και τα απολιθωμένα φυτά που μοιάζουν με τις επιζήσασες ομάδες.
Πράσινα φυτά - γνωστά και ως Χλωροβιοτά και Viridiplantae Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τα χερσαία φυτά συν διάφορες ομάδες χλωροφυκών, μαζί με τα χαρόφυτα. Οι ομάδες αυτές διαφέρουν πολύ τα Viridiplantae περιλαμβάνουν την ομάδα οργανισμών που έχουν χλωροφύλλη α και β, πλαστίδια που περιορίζονται από δύο μεμβράνες και κυτταρίνη στο κυτταρικό τοίχωμά τους.
Αρχαιοπλάστιδα Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει επιπλέον τα Ροδόφυτα και τα Γλαυκόφυτα.
Φύκη
Πράσινα φύκη
Κύριο λήμμα: Φύκη
Τα φύκη περιλαμβάνουν πολλές διαφορετικές ομάδες οργανισμών που παράγουν ενέργεια μέσω της φωτοσύνθεσης και για το λόγο αυτό έχουν συμπεριληφθεί στο φυτικό βασίλειο και στο παρελθόν. Τα πιο εμφανή από τα φύκια είναι τα θαλάσσια φύκια, πολυκύτταρα φύκη που μπορεί να μοιάζουν σχεδόν με τα χερσαία φυτά, αλλά κατατάσσονται μεταξύ των καφέ, κόκκινων και πράσινων φυκών. Κάθε μια από αυτές τις ομάδες φυκών περιλαμβάνει επίσης διάφορους μικροσκοπικούς και μονοκύτταρους οργανισμούς. Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι κάποιες από αυτές τις ομάδες φυκών προέκυψαν ανεξάρτητα από ξεχωριστούς μη φωτοσυνθετικούς προγόνους, με αποτέλεσμα πολλές ομάδες φυκών να μην κατατάσσονται πλέον στο φυτικό βασίλειο, όπως αυτό ορίζεται εδώ.
Τα πράσινα φυτά - πράσινα φύκη και χερσαία φυτά - σχηματίζουν ένα κλάδο, μια ομάδα που αποτελείται από όλους τους απογόνους ενός κοινού προγόνου. Με λίγες εξαιρέσεις μεταξύ των πράσινων φυκών, όλα τα πράσινα φυτά έχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένων των κυτταρικών τοιχωμάτων που περιέχουν κυτταρίνη, των χλωροπλαστών που περιέχουν χλωροφύλλη α και β, και της αποθήκευσης τροφίμων με τη μορφή αμύλου. Υφίστανται μίτωση χωρίς κεντρύλλια και συνήθως έχουν μιτοχόνδρια με επίπεδα ακρολόφια. Οι χλωροπλάστες των πράσινων φυτών περιβάλλονται από δύο μεμβράνες, γεγονός που υποδηλώνει ότι προέρχονται απευθείας από ενδοσυμβιωτικά κυανοβακτήρια.
Δύο επιπλέον ομάδες, τα Ροδόφυτα (κόκκινα φύκια) και τα Γλαυκόφυτα, έχουν επίσης χλωροπλάστες που φαίνεται να προέρχονται απευθείας από ενδοσυμβιωτικά κυανοβακτήρια, αν και διαφέρουν ως προς τις χρωστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στη φωτοσύνθεση και έτσι έχουν διαφορετικό χρώμα. Και οι τρεις ομάδες μαζί γενικά πιστεύεται ότι έχουν μια ενιαία κοινή καταγωγή, και έτσι ταξινομούνται μαζί στην ταξινομική ομάδα Αρχαιοπλάστιδα, της οποίας το όνομα υπονοεί ότι οι χλωροπλάστες ή πλαστίδια όλων των μελών της ταξινομικής μονάδας προήλθαν από ένα ενιαίο αρχαίο ενδοσυμβιωτικό γεγονός. Αυτός είναι ο ευρύτερος σύγχρονος ορισμός των φυτών.
Αντιθέτως, τα περισσότερα άλλα φύκια (π.χ. ετεροκοντόφυτα, απτόφυτα, δινομαστιγωτά, και ευγλήνες) όχι μόνο έχουν διαφορετικές χρωστικές, αλλά έχουν και χλωροπλάστες που περιβάλλονται από τρεις ή τέσσερις μεμβράνες. Δεν είναι στενοί συγγενείς των αρχαιοπλάστιδων, έχοντας προφανώς αποκτήσει χλωροπλάστες ξεχωριστά από αφομοιωθέντα ή συμβιωτικά πράσινα και κόκκινα φύκια. Επομένως, δεν περιλαμβάνονται ακόμη και στον ευρύτερο σύγχρονο ορισμό του φυτικού βασιλείου, αν και ανήκαν σε αυτό στο παρελθόν.
Μύκητες
Κύριο λήμμα: Μύκητας
Η ταξινόμηση των μυκήτων ήταν αμφιλεγόμενη μέχρι πολύ πρόσφατα στην ιστορία της βιολογίας. Η αρχική ταξινόμηση του Λινναίου τοποθετούσε τους μύκητες στα φυτά, δεδομένου ότι αναμφισβήτητα δεν ήταν ζώα ή ορυκτά και αυτή ήταν η μόνη άλλη εναλλακτική λύση. Με μεταγενέστερες εξελίξεις στη μικροβιολογία, τον 19ο αιώνα ο Ernst Haeckel αισθάνθηκε ότι ένα τρίτο βασίλειο ήταν αναγκαίο για την κατάταξη των μικροοργανισμών που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα. Η εισαγωγή του νέου βασιλείου Πρώτιστα εκτός από Φυτά και Ζώα, οδήγησε σε αβεβαιότητα ως προς το αν οι μύκητες πραγματικά ήταν ορθότερα ταξινομημένοι στα φυτά ή αν θα έπρεπε να επαναταξινομηθούν ως πρώτιστα. Ο ίδιος ο Haeckel δυσκολεύτηκε να αποφασίσει και μόνο το 1969 βρέθηκε μια λύση, σύμφωνα με την οποία ο Robert Whittaker πρότεινε τη δημιουργία του βασιλείου των μυκήτων. Μοριακά στοιχεία έχουν δείξει ότι από ο τελευταίος κοινός πρόγονος των μυκήτων ήταν ίσως πιο παρόμοιος με αυτόν των ζώων από ότι με αυτόν των φυτών ή οποιουδήποτε άλλου βασιλείου.
Η αρχική ανακατάταξη του Whittaker βασίστηκε στις θεμελιώδεις διαφορές στη διατροφή μεταξύ των μυκήτων και των φυτών. Σε αντίθεση με τα φυτά, τα οποία αποκτούν γενικά άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης, και έτσι ονομάζονται αυτότροφοι φωτότροφοι οργανισμοί, οι μύκητες αποκτούν άνθρακα από την αποικοδόμηση και απορρόφηση γύρω υλικών, και έτσι ονομάζονται ετερότροφοι σαπρότροφοι. Επιπλέον, η υποδομή των πολυκύτταρων μυκήτων είναι διαφορετική από εκείνη των φυτών, λαμβάνοντας τη μορφή πολλών μικροσκοπικών νημάτων που ονομάζονται υφές, οι οποίες μπορεί να υποδιαιρούνται περαιτέρω σε κύτταρα ή μπορεί να σχηματίζουν ένα συγκύτιο που περιέχει πολλούς ευκαρυωτικούς πυρήνες. Τα καρποφόρα όργανα, εκ των οποίων τα μανιτάρια είναι πιο γνωστό παράδειγμα, είναι οι αναπαραγωγικές δομές των μυκήτων, και είναι διαφορετικές από οποιεσδήποτε δομές των φυτών.
Ποικιλία
Ο πίνακας που ακολουθεί παρουσιάζει τον εκτιμώμενο αριθμό των ειδών πρασίνων φυτών (Viridiplantae) ανά ομάδες. Στον πίνακα φαίνεται ότι υπάρχουν τουλάχιστον 300.000 ζώντα είδη, εκ των οποίων τα περισσότερα ανήκουν στα αγγειόσπερμα. (Σημ.: Επειδή τα δεδομένα είναι από διαφορετικές πηγές και διαφορετικές ημερομηνίες, δεν είναι κατ' ανάγκη συγκρίσιμα, και, όπως όλες οι εκτιμήσεις περί αριθμών ειδών, υπόκεινται σε κάποιον βαθμό αβεβαιότητας.)
Ποικιλία των τάξεων των ζώντων φυτών Ανεπίσημη ομάδα Όνομα τάξης Κοινό όνομα Αριθμός ζώντων ειδών
Πράσινα Φύκη Χλωρόφυτα πράσινα φύκη (χλωρόφυτα) 3,800 [4] – 4,300 [5]
Χαρόφυτα πράσινα φύκη 2,800;[6] 4,000-6,000 [7]
Βρυόφυτα Ηπατικά βρύα Ηπατήτις 6,000-8,000 [8]
Ανθοκεροτόφυτα κερασφόρα βρύα 100-200 [9]
Βρύα 12,000 [10]
Πτεριδόφυτο Λυκοποδιόμορφα 1,200 [11]
Πτεριδόφυτα φτέρες 11,000 [11]
Σπερματόφυτα Κυκαδόφυτα Κύκας 160 [12]
Γκιγκόφυτα γκίνκο 1 [13]
Πευκόφυτα κωνοφόρα 630 [11]
Γνητόφυτα γνετόφυτα 70 [11]
Αγγειόσπερμα ανθόφυτα 258,650 [14]
Εξέλιξη
Η εξέλιξη των φυτών έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των επιπέδων της πολυπλοκότητας, από τα πρώτα φύκια, μέσα από τα βρυόφυτα, τα λυκόποδα, τις φτέρες στα σύνθετα γυμνόσπερμα και αγγειόσπερμα του σήμερα. Οι ομάδες που εμφανίστηκαν νωρίτερα συνεχίζουν να αναπτύσσονται, ιδίως στο περιβάλλον στο οποίο εξελίχθηκαν.
Τα στοιχεία δείχνουν ότι τα πρώτα φύκη σχηματίστηκαν πάνω στη γη 1.200 εκατομμύρια χρόνια πριν, αλλά δεν ήταν μέχρι την Ορδοβίκια περίοδο, περίπου 450 εκατομμύρια χρόνια πριν, που τα χερσαία φυτά εμφανίστηκαν. Ωστόσο, νέα στοιχεία από τη μελέτη των αναλογιών των ισοτόπων του άνθρακα σε βράχους του Προκάμβριου έχει δείξει ότι τα σύνθετα φωτοσυνθετικά φυτά αναπτύχθηκαν πάνω στη γη πριν από 1 δις χρόνια. Αυτά ξεκίνησαν να διαφοροποιούνται προς το τέλος της Σιλούριας περιόδου, περίπου 420 εκατομμύρια χρόνια πριν, και τα αποτελέσματα της διαφοροποίησής τους εμφανίζονται με αξιοσημείωτη λεπτομέρεια σε σύμπλεγμα απολιθωμάτων του πρώιμου Δεβονίου από τον πυριτόλιθο του Rhynie ("Rhynie chert", Rhynie, Σκωτία). Σε αυτόν τον πυριτόλιθο διατηρούνται τα πρώτα φυτά με κυτταρική λεπτομέρεια, απολιθωμένα σε ηφαιστειακές πηγές. Έως τα μέσα της Δεβόνιας Περιόδου τα περισσότερα από τα χαρακτηριστικά που αναγνωρίζονται στα φυτά σήμερα είναι παρόντα, συμπεριλαμβανομένων των ριζών, των φύλλων και του δευτερεύοντος ξύλου, και μέχρι το ύστερο Δεβόνιο είχαν αναπτυχθεί οι σπόροι. Τα φυτά του ύστερου Δεβονίου είχαν έτσι φτάσει έτσι σε ένα βαθμό πολυπλοκότητας που τους επέτρεψε και να σχηματίσουν δάση ψηλών δέντρων. Η εξελικτική καινοτομία συνεχίστηκε και μετά την Δεβόνια περίοδο. Οι περισσότερες ομάδες φυτών ήταν σχετικά αλώβητες από την Πέρμια-Τριασική εξαφάνιση, αν και οι δομές των κοινοτήτων αλλάξαν. Αυτό ίσως να προετοίμασε το σκηνικό για την ανάπτυξη των ανθοφόρων φυτών στο Τριαδικό (~ 200 εκατομμύρια χρόνια πριν), η οποία ανάπτυξη ήταν εκρηκτική στην Κρητιδική περίοδο και το Τριτογενές. Η τελευταία μεγάλη ομάδα φυτών που αναπτύχθηκε ήταν τα χόρτα, τα οποία έγιναν σημαντικά στα μέσα του Τριτογενούς, πριν από περίπου 40 εκατομμύρια χρόνια. Τα χόρτα, καθώς και πολλές άλλες ομάδες, ανέπτυξαν νέους μηχανισμούς μεταβολισμού για να επιβιώσουν των χαμηλών συγκεντρώσεων CO2 και των θερμών και ξηρών συνθηκών στους τροπικούς τα τελευταία 10 εκατομμύρια χρόνια.
Διάκριση φυτών με βάση τα χαρακτηριστικά τους
Διάκριση με βάση τη διατροφή
Σχετικά με την ικανότητα της διατροφής τους, τα φυτά διακρίνονται σε αυτότροφα και ετερότροφα. Αυτότροφα είναι τα φυτά εκείνα που χάρη στην παρουσία της χλωροφύλλης που απορροφά την ακτινοβολούμενη ενέργεια του ηλιακού φωτός είναι ικανά να αυξήσουν το σώμα τους, μετατρέποντας τις ανόργανες ουσίες του εδάφους και του αέρα σε οργανικές συνθέσεις. Τα ετερότροφα φυτά είναι εκείνα που είναι ανίκανα για μια αυτόνομη ζωή και ζουν σε βάρος άλλων οργανισμών (παράσιτα) ή αναπτύσσονται πάνω σε οργανικές ουσίες που βρίσκονται σε κατάσταση αποσύνθεσης (σαπρόφυτα).
Διάκριση με βάση τη μορφή
Τα φυτά ανάλογα με τη μορφή τους διακρίνονται σε: ξυλώδη (π.χ. δέντρα), στα οποία ο βλαστός και τα κλαδιά είναι ξυλοποιημένα, σε θαμνώδη, που δεν έχουν πραγματικό κορμό, αλλά ξυλοποιημένα κλαδιά που φυτρώνουν από το έδαφος, σε φρυγανώδη, σε αναρριχώμενα και σε ποώδη.
Επίσης τα φυτά διακρίνονται σε καλλιεργούμενα, σε άγρια, σε φυτά των τοίχων, σε φυτά φαρμακευτικά, που χρησιμεύουν στην Ιατρική ως φάρμακα, σε δηλητηριώδη κ.ά. Επίσης σε ξηρόφυτα που ζουν σε ξερά περιβάλλοντα, σε υδρόφυτα που προτιμούν ποσότητα νερού, σε θερμόφιλα, σε ψυχρόφιλα κλπ.
Μορφολογία των φυτών
Κύριο λήμμα: Μορφολογία φυτών
Γενικά η μορφολογία των φυτών ασχολείται τόσο με τη μορφή, τη κατασκευή και τα μέρη των φυτών, όσο και με τις σχέσεις αυτών μεταξύ τους και με το σύνολο στο χώρο τους. Σημαντικό αντικείμενο επίσης είναι η αναζήτηση ομοιοτήτων μεταξύ των διαφόρων ομάδων. Συνεπώς πρόκειται για μία συγκριτική που διενεργείται υπό το φως της εξελικτικής μεταβολής της ανάπτυξης των φυτών. Έτσι οι μορφολογικές σπουδές ακολουθούν τρεις μεθόδους: α) τη σύγκριση των πλήρων μορφών των φυτών που υφίστανται σήμερα, β) τη σύγκριση αυτών με εκείνα που έχουν εκλείψει, (απολιθωμένα λείψανα), και γ) την παρατήρηση επί της ανάπτυξης καθενός ατόμου χωριστά (οντογένεση).
Η Μορφολογία των φυτών διακρίνεται στην "εξωτερική μορφολογία", που πραγματεύεται την εξωτερική μορφή των φυτών, και στην "εσωτερική μορφολογία" που εξετάζει την εσωτερική δομή των φυτών. Αυτή επιμέρους διακρίνεται στη "φυτική κυτταρολογία" που εξετάζει τη μορφή, τη σύσταση, κλπ. του κυττάρου και στην ανατομία ή "ιστολογία του φυτού" που εξετάζει τις διάφορες μορφές των φυτικών μερών, που προέρχονται από τη συναρμογή των φυτικών κυττάρων.
Εξωτερική μορφολογία
Στα απλούστερα φυτά το σώμα τους συνίσταται από ένα και μόνο κύτταρο, μέσα στο οποίο και πραγματοποιούνται όλες οι λειτουργίες της ζωής. Σύμφωνα με την εξελικτική θεωρία τα απλά αυτά φυτικά κύτταρα συνενώθηκαν σε αποικίες ως αθροίσματα, αρχικά με χαλαρό δεσμό και αργότερα με σταθερότερο, απ΄ όπου και προέκυψαν τα πολυκύτταρα φυτά. Παράλληλα δε με τον "καταμερισμό της εργασίας" που αρχικά εκδηλώθηκε μεταξύ των διαφόρων μερών του πολυκύτταρου σώματος, βαθμιαία άρχισε και η διαφοροποίηση των μερών αυτών η οποία και οδήγησε τελικά στο πολύπλοκο φυτικό σώμα των ανωτέρων φυτών. Έτσι, ενώ στα κατώτερα φυτά ένα τμήμα μπορεί να εκτελέσει όλες της λειτουργίες, στα ανώτερα φυτά οι διάφορες λειτουργίες γίνονται μέσα σε ίδια όργανα, όπου τα κύτταρα αθροίζονται σε καθορισμένους και ειδικευμένους ιστούς.
Στα κατώτερα φυτά, (θαλλόφυτα), η πολυπλοκότητα της μορφής και της κατασκευής τους εμφανίζει ποικίλες διαβαθμίσεις. Ομάδες των αλγών όπως φαιοφύκη και ερυθροφύκη μοιάζουν συχνά με ανώτερα φυτά ως προς το σχηματισμό και τη διάταξη των μερών του σώματός τους. Στα δε βρυόφυτα η σταδιακή διαφοροποίηση του θαλλού παρουσιάζει ακόμη στενότερη και παράλληλη ανάπτυξη ως προς τα ανώτερα φυτά. Κάποια μάλιστα εξ αυτών έχουν βλαστόμορφα και φυλλόμορφα σωματικά τμήματα που μοιάζουν με όργανα ανωτέρων φυτών. Πάντως ρίζες βλαστοί και φύλλα δεν εμφανίζονται ούτε στα θαλλόφυτα. Αυτά αποτελούν μέρη των ανωτέρων και ανωτάτων φυτών που προέκυψαν σύμφωνα με νεότερες αντιλήψεις βαθμιαία μετά την εξάπλωση στην ξηρά των φυτών που προηγουμένως ζούσαν στη θάλασσα.
Η φύση των διαφόρων μερών του φυτικού σώματος στα τελειότερα φυτά υπήρξε για μακρό χρόνο βασικό μορφολογικό πρόβλημα. Συγκριτικές μελέτες επ' αυτών απέδειξαν πως τμήματα, αν και φαίνονται διαφορετικά, εντούτοις μπορούν να έχουν όμοια σχέση προς το όλο σώμα του φυτού, δηλαδή να είναι "ομόλογα". Το άνθος για παράδειγμα σε κάποιες περιπτώσεις είναι ομόλογο προς το βλαστό, και τα μέρη του άνθους ομόλογα με τα φύλλα. Αντίθετα, τμήματα διάφορα ως προ τη σχέση τους προς το όλο, μπορεί να είναι όμοια ως προς τη λειτουργία, οπότε αυτά καλούνται "ανάλογα". Έτσι τα πεπλατυσμένα πράσινα στελέχη πολλών φυτών ξηράς αγόνων περιοχών είναι ανάλογα προς τα φύλλα.
Έτσι με την ανάπτυξη των γνώσεων επί της αμοιβαίας σχέσης των διαφόρων μερών του φυτού οι βασικές οργανικές μονάδες του περιορίστηκαν σε τρεις: τη ρίζα, το βλαστό και τα φύλλα. Κατά τελευταίες επίσης παρατηρήσεις σε απολιθωμένα λείψανα παλαιότερων φυτών ξηράς απέδειξαν πως και οι τρεις αυτές κατηγορίες των φυτικών τμημάτων δεν είναι απόλυτες. Διαπιστώθηκε ότι τελικά αυτές προέκυψαν ως αποτέλεσμα της εξελικτικής ανάπτυξης που δεν μπορούν σαφώς να χωριστούν μορφολογικά.
Υποστηρίζεται πως η γενική μορφολογική εικόνα του φυτού πρέπει να είναι ο άξονας ανάπτυξής του. Έτσι υπό αυτή την έννοια δεν υφίστανται θεμελιώδη τμήματα. Ρίζες και φύλλα θεωρούνται δευτερεύουσες εμφανίσεις οι οποίες διαφοροποιήθηκαν σε διαφορετικά όργανα επί ενός πρωτογενούς άξονα του βλαστού, όπου το φύλλο για παράδειγμα προέκυψε είτε ως πλάγια επέκταση του άξονα, είτε ως κλαδικό σύστημα που έγινε επίπεδο και πλατύ για την ανάπτυξη ιστού.
Η ρίζα είναι το υπόγειο τμήμα του φυτού και απορροφά νερό και ανόργανα στοιχεία του εδάφους. Τα ριζικά κύτταρα δεν εκτείθενται στο φως και ως εκ τούτου δεν φωτοσυνθέτουν. Τις ενεργειακές ανάγκες τους καλύπτουν από ουσίες που προμηθεύονται από τα φύλλα και το βλαστό. Ο βλαστός είναι το επίμηκες –συνήθως κυλινδρικό- όργανο του φυτού που συνδέει όλα τα υπόλοιπα φυτικά μέρη. Πολλές φορές κύτταρά του φωτοσυνθέτουν ή/και αποταμιεύουν ουσίες.
Τα φύλλα είναι τα «φωτοσυνθετικά εργοστάσια», μπορούμε να πούμε, κάθε φυτού. Τις περισσότερες φορές έχουν μεγάλη επιφάνεια, με στόχο να συλλέγουν μεγάλες ποσότητες φωτός και να δουλεύει πιο εντατικά η φωτοσύνθεση.
Τα άνθη χρησιμοποιούνται από τα φυτά για φυλετική αναπαραγωγή. Το τυπικό άνθος αποτελείται από σέπαλα ή κάλυκα, πέταλα ή στεφάνη και στήμονες ή/και ύπερο. Πολλές φορές τα φυτά στα άνθη τους χρησιμοποιούν ελκυστικά χρώματα κι αρώματα για την προσέλκυση εντόμων που βοηθούν στη διάδοση γενετικού υλικού και την επικονίαση. Τα άνθη που χρησιμοποιούνται συνήθως εξελίσσονται σε καρπούς, οι οποίοι περιέχουν έναν ή περισσότερους σπόρους(σπέρματα).
Εσωτερική μορφολογία
Τμήματα του φυτού
Το φυτό αποτελείται από τρία βασικά λειτουργικά μέρη:
τη ρίζα,
τον βλαστό και
τα φύλλα.
Αν γίνει τομή με ένα ξυραφάκι στη ρίζα, στο στέλεχος ή στα φύλλα του φυτού και παρατηρηθούν με μικροσκόπιο, φαίνεται πως η τομή αυτή και, συνεπώς, κάθε μέρος του φυτού αποτελείται από μικρές κυψελίδες που ονομάζονται κύτταρα.
Το φυτικό κύτταρο αποτελεί ένα είδος ελαστικού καψυλίου, που έχει σχήμα κυβικό, κυλινδρικό ή ατρακτοειδές. Το περίβλημα του κυττάρου αποτελείται από κυτταρίνη. Η κυτταρίνη είναι πολύ λεπτή και με το μικροσκόπιο μέσα από αυτή είναι ορατό το ημίρρευστο άχρωμο περιεχόμενο του κυττάρου. Αυτό αποτελεί το σπουδαιότερο μέρος του κυττάρου, ονομάζεται πρωτόπλασμα και είναι η πιο απλή ζωντανή ουσία. Στο πρωτόπλασμα γίνεται η αναπνοή του φυτού και η μεταβολή των θρεπτικών ουσιών. Τα κύτταρα σε μερικά φυτά είναι τόσο μεγάλα (π.χ. πορτοκάλια, καρπούζια), που διακρίνονται και χωρίς μικροσκόπιο.
Φυσιολογία
Κύτταρα
Κύριο λήμμα: Φυτικό κύτταρο
Τα φυτά όπως όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα. Ειδικά τα φυτικά κύτταρα παρουσιάζουν διαφοροποιήσεις σε σχέση με άλλα (ζωικά, βακτηριακά) με τις κυριότερες να είναι το κυτταρικό τοίχωμα, η συχνή χρήση των χυμοτοπίων, η φωτοσύνθεση στους χλωροπλάστες και η σύνδεση των κυττάρων με πλασμοδέσμες (από βοθρίο σε βοθρίο). Αυτές οι διαφορές των φυτικών κυττάρων προέκυψαν μετά από εκατομμύρια χρόνια δράσης της εξέλιξης και εξυπηρετούν τη βέλτιστη λειτουργία του φυτού με συνδυασμό των διάφορων φυτικών ιστών. Οι φυτικοί ιστοί μεταξύ τους είναι πολύ διαφορετικοί, χωρίς αυτό να σημαίνει πως και τα κύτταρά τους διαφέρουν τόσο.
Ιστοί
Τα πιο συνηθισμένα είδη ιστών στα φυτά είναι:
Ο παρεγχυματικός ιστός, που είναι το μεγαλύτερο τμήμα του φυτικού σώματος και οι λειτουργίες που επιτελεί είναι η φωτοσύνθεση, η αποταμίευση ουσιών (άμυλο, έλαια, φαινόλες, αέρια) και η γρήγορη μεταφορά ουσιών (που οφείλεται στη διαμόρφωση του πλασμαλήμματος και του κυτταρικού τοιχώματος). Αυτονόητο είναι πως κάθε παρεγχυματικό κύτταρο μπορεί να εκτελεί όλες ή κάποιες από τις παραπάνω λειτουργίες ανάλογα με τις ανάγκες.
Ο στηρικτικός ιστός έχει σαν ρόλο να προσδίδει συγκεκριμένο σχήμα και κατάλληλη ελαστικότητα στα διάφορα φυτικά μέρη. Χωρίζεται σε κολλέγχυμα και σκληρέγχυμα, με κύρια διαφορά μεταξύ αυτών των δύο την ύπαρξη ή απουσία λιγνίνης στα κυτταρικά τοιχώματα.
Ο επιδερμικός ιστός που «περιβάλλει το πρωτογενές φυτικό σώμα» είναι ρυθμιστής των ουσιών που εισέρχονται ή αποβάλλονται απ’ το φυτό και «προστατεύει το υπέργειο τμήμα από τις υπεριώδεις ακτίνες, τον άνεμο, τα ζώα και τη σκόνη».
Ο εκκριτικός ιστός συναντάται συχνά στις εξωτερικές επιφάνειες και το πλήθος των εκκριτικών κυττάρων συνήθως εργάζεται για την παραγωγή και έκκριση ουσιών όπως ρητίνες, βλέννες, σάκχαρα, άλατα, αρωματικές ουσίες κ.τ.λ.
Ο αγωγός ιστός φροντίζει για τη μαζική μεταφορά ουσιών. Το φλοίωμα μεταφέρει προϊόντα της φωτοσύνθεσης στους ιστούς του βλαστού, της ρίζας και στα μεριστώματα, ενώ το ξύλωμα μεταφέρει νερό και ανόργανα στοιχεία από τη ρίζα στα υπόλοιπα φυτικά μέρη.
Το φυτό απορροφά νερό μέσω των ριζών από τον άμεσο περίγυρό τους, γνωστό ως ριζόσφαιρα. Η απορρόφηση μπορεί να γίνει με την μέθοδο της μαζικής ροής. Το νερό από τη στιγμή που έρχεται σε επαφή τα ριζικά τριχίδια προχωράει προς το εσωτερικό της ρίζας. Το νερό αντλείται αναρροφητικά προς τα φύλλα και η αιτία της αρνητικής πίεσης στην κορυφή των αγγείων είναι η διαπνοή, η οποία είναι υπεύθυνη και για τη μαζική ροή. Σε περίπτωση που σχηματιστούν φυσαλίδες μέσα στα αγγεία, τότε τα βοθρία και οι διάτρητες πλάκες εμποδίζουν την επέκταση του αερίου.
Το νερό απομακρύνεται από το φυτό μέσω της διαπνοής από τα στόματα, τα οποία βρίσκονται στα φύλλα του φυτού. Το φαινόμενο είναι σύνθετο και πραγματοποιείται σε δύο φάσεις. Στην αρχή το νερό από τα κύτταρα του μεσόφυλλου εξατμίζεται προς την εσωτερική ατμόσφαιρα του φυτού, η οποία αποτελείται από κενούς χώρους και τον υποστομάτιο θαλαμίσκο. Η εσωτερική ατμοσφαίρα είναι πάντα πρακτικώς κορεσμένη σε υδρατμούς. Η διαφορά του υδάτινου δυναμικού μεταξύ της εσωτερικής και εξωτερικής ατμόσφαιρας έχει ως αποτέλεσμα την διάχυση του νερού προς την ατμόσφαιρα. Παράγοντες που επηρεάζουν την διαπνοή είναι η αντίσταση του μεσόφυλλου στην διάχυση ουσιών και η αντίσταση των στομάτων, η οποία ρυθμίζεται από το φυτό.
Τα διάφορα μεριστώματα, που είναι συστήματα ταχέως πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων και από αυτά θα προκύψουν νέα όργανα του φυτού. Η συνεργασία όλων αυτών των ιστών στα φυτά δίνει τη δυνατότητα να σχηματιστούν φυτικά όργανα και τελικά να λειτουργούν φυτικοί οργανισμοί. Στα φυτά ξεχωρίζουν η ρίζα, ο βλαστός, τα φύλλα, τα άνθη, οι καρποί και οι σπόροι (σπέρματα).
Ανάπτυξη
Το φυτό αρχίζει να αναπτύσσεται από ένα μικρό σπόρο και μπορεί να γίνει ένα μεγάλο δέντρο. Η ανάπτυξη και οι διαστάσεις που θα πάρει το φυτό εξαρτώνται κατά πρώτο λόγο από την αύξηση του αριθμού των κυττάρων. Το φυτό τρέφεται και οι σχηματιζόμενες, στην περίπτωση αυτή, οργανικές ουσίες μετατρέπονται σε ουσίες του ίδιου του πρωτοπλάσματος. Το κύτταρο αρχίζει να διαιρείται και από το ένα δημιουργούνται δύο.
Η σημασία της ρίζας για το φυτό είναι μεγάλη. Αυτή στερεώνει το φυτό στο έδαφος, προσλαμβάνει από το έδαφος νερό και ορυκτές ουσίες και εφοδιάζει μ' αυτές όλα τα άλλα όργανα του φυτού. Το ριζικό σύστημα στα περισσότερα φυτά μπαίνει σε μεγάλο βάθος μέσα στο έδαφος. Όταν τραβήξουμε το φυτά από τη γη, ολόκληρο σχεδόν το ριζικό σύστημα παραμένει στο έδαφος. Τα ριζικά τριχίδια έχουν για τη ζωή του φυτού τεράστια σημασία. Αυτά προσλαμβάνουν από το έδαφος το νερό και τις θρεπτικές ουσίες. Είναι πολύ τρυφερά, ευπαθή και βραχύβια.
Χρήση
Τα φυτά διακρίνονται σε καλλιεργούμενα, σε άγρια, σε φυτά των τοίχων, σε φυτά φαρμακευτικά, που χρησιμεύουν στην Ιατρική ως φάρμακα, σε δηλητηριώδη κ.ά. Επίσης σε ξηρόφυτα που ζουν σε ξερά περιβάλλοντα, σε υδρόφυτα που προτιμούν ποσότητα νερού, σε θερμόφιλα, σε ψυχρόφιλα κλπ.
Φωτοθήκη
Βόρασσος ο βενταλιοφόρος (Borassus flabellifer)
Καρποί του φοίνικα της Παλμύρας (Βόρασσος ο βενταλιοφόρος - Borassus flabellifer), Thaati Munjelu στην τοπική γλώσσα, σε αγορά στην Guntur, στην Ινδία.
Ρίζωμα κουρκουμά
Γλυκοπατάτα, (Ιπόμοια η μπατάτας - Ipomoea batatas), βοτανικός κήπος Μάουι Νούι
Πάνδανος ο αμαρυλλόφυλλος (Pandanus amaryllifolius)
Παπάγια της Καλιφόρνιας
Καρική η παπάγια (Carica papaya), ποικιλία 'Sunset'
Κυμβοπώγων το κιτρώδες (Cymbopogon citratus), λεμονόχορτο
Παχύριζος ο ροκανισμένος (Pachyrhizus erosus), βολβός-ρίζα. Situgede, Bogor, Δυτική Ιάβα, Ινδονησία.
Φούτζι (μήλο)
Σαυρόπους ο ανδρόγυνος (Sauropus androgynus), αναπτυσσόμενοι βλαστοί.
Κόκος ο καρυοφόρος (Cocos nucifera)
Παραπομπές
Haeckel G (1866). Generale Morphologie der Organismen. Berlin: Verlag von Georg Reimer, σελ. vol.1: i–xxxii, 1–574, pls I–II; vol. 2: i–clx, 1–462, pls I–VIII.
«Horneophytopsida: From the Genus Hornea, named after John Horne» (στα Αγγλικά). Global Names Index. Ανακτήθηκε στις 2012-19-04.
«The genus Marchantia named after the French Botanist Nicholas Marchant» (στα Αγγλικά). Description of the Phyllum Marchantiophyta. Ανακτήθηκε στις 2012-19-04.
Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae: An Introduction to Phycology. pages 343, 350, 392, 413, 425, 439, & 448 (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9
Guiry, M.D.; Guiry, G.M. (2011), AlgaeBase : Chlorophyta, World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway, ανακτήθηκε στις 2011-07-26
Guiry, M.D.; Guiry, G.M. (2011), AlgaeBase : Charophyta, World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway, ανακτήθηκε στις 2011-07-26
Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae: An Introduction to Phycology. pages 457, 463, & 476. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9
Crandall-Stotler, Barbara. & Stotler, Raymond E., 2000. "Morphology and classification of the Marchantiophyta". page 21 in A. Jonathan Shaw & Bernard Goffinet (Eds.), Bryophyte Biology. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-66097-1
Schuster, Rudolf M., The Hepaticae and Anthocerotae of North America, volume VI, pages 712-713. (Chicago: Field Museum of Natural History, 1992). ISBN 0-914868-21-7.
Goffinet, Bernard; William R. Buck (2004). «Systematics of the Bryophyta (Mosses): From molecules to a revised classification». Monographs in Systematic Botany (Missouri Botanical Garden Press) 98: 205–239.
Raven, Peter H., Ray F. Evert, & Susan E. Eichhorn, 2005. Biology of Plants, 7th edition. (New York: W. H. Freeman and Company). ISBN 0-7167-1007-2.
Gifford, Ernest M. & Adriance S. Foster, 1988. Morphology and Evolution of Vascular Plants, 3rd edition, page 358. (New York: W. H. Freeman and Company). ISBN 0-7167-1946-0.
Taylor, Thomas N. & Edith L. Taylor, 1993. The Biology and Evolution of Fossil Plants, page 636. (New Jersey: Prentice-Hall). ISBN 0-13-651589-4.
International Union for Conservation of Nature and Natural Resources, 2006. IUCN Red List of Threatened Species:Summary Statistics
LP Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το αντίστοιχο λήμμα της Live-Pedia. (ιστορικό).
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
