Biljke

Carstvo biljaka (Plantae) obuhvata primarno fotoautotrofne, kopnene, sesilne organizme rasprostranjene po celoj Zemlji. Razmnožavaju se polno - smenom generacija i bespolno - vegetativnim putem. Telo većine predstavnika je diferencirano u vegetativne organe: koren, stablo i listove, a kod skrivenosemenica razvijaju se i organi za polno razmnožavanje: cvet, plod i seme.

Histologija biljaka

Evolutivni nastanak

Biljke predstavljaju prve kopnene organizme u istoriji Zemlje. Prednost kopnenih ekosistema u odnosu na vodene je obilje kiseonika u vazduhu i mineralnih materija u zemljištu. Međutim, najveća prepreka koju su biljke morale da savladaju prilikom osvajanja kopna bila je opasnost od gubitka vode iz nadzemnih delova njihovih tela. Ovaj problem su mogle uspešno da savladaju samo vrste koje su se karakterisale prisustvom ćelija sa zadebljalim zidom i u kojima su postojale ćelije koje su olakšavale provođenje vode iz podzemnog u nadzemni deo. Sa povećanjem efikasnosti skupova ćelija u obavljanju posebnih funkcija razlike između njih su postepeno postajale sve veće.To znači da su specifične osobine tkiva postajale sve izraženije. Prilagođenost biljaka životu na kopnu je time postajala veća što im je omogućilo značajnije osvajanje do tada nenastanjenih prostora.

Definicija tkiva

Tkivo se može definisati kao svaki prirodni skup ćelija istih morfoloških i funkcionalnih osobina. Razlike u strukturi tkiva su posledica razlika u komponentama ćelija i načinima na koje su one međusobno povezane. Najveći broj klasifikacija biljnih tkiva podrazumeva njihovu podelu na dve grupe: tvorna i trajna tkiva. Tvorna tkiva se nazivaju još i meristemi, a ćelije ovih tkiva se neprekidno dele. Zatim se novonastale ćelije diferenciraju i na taj način nastaju trajna tkiva. Ćelije trajnih tkiva su svojim oblikom i građom prilagođene za vršenje određenih funkcija.

Ontogenetski nastanak

Biljke se odlikuju neograničenim rastom, što ih jasno razlikuje od životinja. Zbog toga se kaže da su biljke organizmi otvorenog tipa, odnosno da rastu tokom čitavog života. Kod biljaka umerene zone dolazi do prekida u rastu jedino u zimskom periodu. Biljka život započinje oplođenjem jajne ćelije koja se tada naziva zigot. Nakon oplođenja dolazi do intenzivnih deoba te se na taj način obrazuje veliki broj novih ćelija. Ovako nastale ćelije se organizuju u tkiva i grade embrion ili klicu. Klica je u početku izgrađena isključivo iz meristemskih ćelija koje se dele. Već kod prvih deoba uspostavljaju osu polariteta, te se stoga razlikuju dva pola - apikalni (pol izdanka) i bazalni (pol korena).

Veći broj ćelija koje grade klicu gube sposobnost deobe kada ona dostigne određeni stepen razvoja. Takve ćelije prelaze u trajno stanje, odnosno diferenciraju se i na taj način postaju više ili manje specijalizovane. Nasuprot ovim ćelijama, manji deo embrionalnih ćelija zadržava sposobnost deobe. Ove ćelije se pozicioniraju na vrhu korenka (i kasnije korenova), kao i na vrhu izdanka. Pri ovom procesu se kod biljaka rano uspostavlja karakteristična razlika između tkiva koja se dele (tvornih tkiva) i i tkiva koja su tu sposobnost izgubila i koja su prilagođena za vršenje određenih funkcija (trajna tkiva).

Tvorna tkiva

Deoba ćelije predstavlja dosta složen proces koji zahteva relativno veliki utrošak materije (energije i supstancije). Zbog toga se ćelije tvornih tkiva karakterišu visokom metaboličkom aktivnošću. S tim u vezi su i strukturne osobine tih ćelija. Zbog čestih deoba ćelijski zid im je tanak i celulozan (primaran), a zbog precizne koordinacije brojnih procesa citosol je gust a u centru ćelije je postavljeno jedno krupno jedro (ređe veći broj). U citosolu su smeštene i organele koje su svojstvene biljnim ćelijama. Od plastida uglavnom imaju proplastide koji će kasnije po potrebi biti transformisani u hloroplaste ili neke druge specijalizovane forme plastida. Ukoliko su prisutne vakuole one su veoma sitne i ne nalaze se u velikom broju. Skrobna i aleuronska zrna nisu prisutna u meristemskim ćelijama. Ćelije su međusobno tesno spojene, tako da između njih nema intercelulara ili su oni neznatnih dimenzija. Meristemske ćelije su najčešće parenhimske (kockastog ili prizmatičnog oblika), a ređe mogu biti i prozenhimske.

Trajna tkiva

Ova tkiva su izgrađena od ćelija koje najčešće nemaju sposobnost deobe. One vrše određene fiziološke ili mehaničke funkcije. Podela funkcija između pojedinih trajnih tkiva pojedinih vrsta biljaka ne mora biti jasno izvršena. Pojedina tkiva mogu obavljati dve ili više funkcija, dok su poznati i slučajevi kada nekoliko tkiva obavlja istu funkciju. Ćelije trajnih tkiva koje su potpuno formirane su gotovo uvek znatno veće od ćelija tvornih tkiva. Ukoliko se trajna tkiva sastoje od samo jednog tipa ćelija onda se označavaju kao prosta, a ona koje gradi veći broj tipova ćelija su složena.

Vegetativni organi

Koren

Jedan od osnovnih biljnih organa je koren koji se obično odlikuje cilindričnim oblikom i radijalnom simetrijom. Najčešće se nalazi u zemljištu, a ređe u vazduhu. Koren učvršćuje, odnosno ukorenjuje biljku za podlogu. Pored toga, njegova značajna funkcija je i u apsorpciji vode i mineralnih materija iz zemljišta. U njemu se takođe skladište hranljive materije i on provodi vodu i mneralne materije iz zemljišta, kao i uskladištene rezervne materije iz rezervi u izdanak. Raste neograničeno vrhom, aktivnošću vegetacione kupe korena. Koren raste u pravcu delovanja Zemljine teže. Od izdanka se u morfološkom pogledu razlikuje po tome što nikada ne nosi listove.

Koren se razvija od korenka klice koji prodire u zemljište i grana se stvarajući korenov sistem. Mogu se razlikovati dva tipa korenovog sistema - osovinski i žiličast. Osovinski tip korenovog sistema se karakteriše prisustvom jednog snažno razvijenog korena iz kojeg se razvijaju bočni, uvek slabije razvijeni korenovi. Žiličast tip korenovog sistema je izgrađen od korenova koji su međusobno sličnih dimenzija. Oni grade mrežu končastih žilica gotovo na samoj površini zemljišta. Onaj koren koji je nastao od korenka klice se označava kao pravi, dok se korenovi nastali od stabaoceta klice, stabla ili lista nazivaju adventivni korenovi.

Za više podataka pogledati Koren

Stablo

Stablo je biljni organ koji predstavlja jedinstvenu ili razgranatu izdankovu osovinu. Najčešće se karakteriše valjkastim oblikom i radijalnom simetrijom. Zahvaljujući apikalnim meristemima može neograničeno da raste. Po pravilu, glavna osovina stabla raste vertikalno naviše, dok bočne osovine (grane) rastu uvek pod izvesnim uglom. Stablo se na jednom kraju nastavlja u koren, a na drugom nosi listove. Kroz ovaj organ se transportuju materije koje je upio koren, kao i one koje su fotosintezom nastale u listovima. Jedna od značajnijih funkcija stabla je i eksponiranje listova i cvetova, kao i njihovo povezivanje. Stabla zeljastih biljaka u većoj ili manjoj meri vrše i fotosintezi. Takođe u nekim slučajevima vrši rezervisanje materija.

Stablo je kod najvećeg broja biljnih vrsta ispunjeno tkivima, ali su poznate i vrste kod kojih je ono najvećim delom šuplje. Takođe i simetrija stabla kod različitih vrsta može biti različita. Tako stablo na poprečnom preseku može biti trouglasto, četvorouglasto, višeuglasto, spljošteno i slično. Mogu se razlikovati dve osnovne grupe biljaka u odnosu na čvrstinu stabla - drvenaste i zeljaste. Čvrsto stablo sa puno mehaničkih elemenata karakteriše drvenaste biljke, dok se zeljaste biljke karakterišu izumiranjem nadzemnih organa na kraju vegetacionog perioda.

Za više podataka pogledati Stablo

List

List predstavlja biljni organ koji se razvija na stablu, ograničenog je rasta i zelene boje. Ovaj organ se razvija iz lisnih primordija vegetacione kupe izdanka. List je za izdankovu osovinu pričvršćen na čvoru. Dve osnovne funkcije lista su fotosinteza i transpiracija. Možemo razlikovati tri kategorije listova, a podela je izvršena prema položaju, obliku, građi i funkciji. Pod donjim lišćem se podrazumevaju redukovani listovi podzemnih izdanaka i donjih delova nadzemnih zeljastih izdanaka, a takođe i zaštitne ljuspe pupoljaka. Najbrojnije i najbolje razvijeno je srednje ili asimilaciono lišće. U regionu cvetova i cvasti se nalazi gornje lišće koje je nastalo redukcijom srednjeg lišća.

Na tipično razvijenom listu se mogu razlikovati tri dela - liska, lisna drška i lisna osnova. Liska ili lisna ploča predstavlja prošireni i uglavnom spljošteni deo lista. Lisna drška je suženi valjkasti deo između liske i lisne osnove. Lisna osnova predstavlja deo kojim je list pričvršćen za stablo. Skup svih nerava liske se naziva nervatura, a u sastav nerva ulaze provodni snopići, parenhimsko i mehaničko tkivo. U manjim nervima se nalazi samo po jedan snopić, a u glavnom nervu može biti i veći broj nerava.

Za više podataka pogledati List

Reproduktivni organi

Cvet

Za više podataka pogledati Cvet

Cvast

Za više podataka pogledati Cvast

Seme

Za više podataka pogledati Seme

Plod

Za više podataka pogledati Plod

Razmnožavanje biljaka

Za više podataka pogledati Razmnožavanje biljaka

Fiziologija biljaka

Ekologija biljaka

Klasifikacija

Do danas je opisano oko 280 000 vrsta. Međutim, broj recentnih biljnih vrsta ne treba shvatiti kao definitivan, iz razloga što se naročito u još nedovoljno istraženim oblastima tropa i suptropa neprekidno otkrivaju nove vrste. U početku su se u carstvo biljaka klasifikovali svi poznati, a nepokretni organizmi. Kasnije, sa otkrićem mikroorganizama, u biljke su svrstani još virusi, bakterije i mikroskopske alge. Zbog toga što se među ovim organizmima nalaze i primarno heterotrofni organizmi, fotoautotrofnost se nije više mogla koristiti kao ključna karakteristika biljaka. Sem virusa i bakterija sve ostale grupe se karakterišu prisustvom vakuole i ćelijskog zida. Danas se pod biljkama podrazumevaju primarno fotoautotrofni, višećelijski organizmi sa specifičnim tipom vegetativnih ćelija i prisustvom tkiva. U okviru podcarstva biljaka možemo razlikovati sledeće razdele:

1. Razdeo: Marchantiophyta

2. Razdeo: Anthocerotophyta

3. Razdeo: Bryophyta

4. Razdeo: Horneophytopsida

5. Razdeo: Rhyniophyta

6. Razdeo: Zosterophyllophyta

7. Razdeo: Lycopodiophyta

8. Razdeo: Trimerophytophyta

9. Razdeo: Pteridophyta

10. Razdeo: Progymnospermophyta

11. Razdeo: Pteridospermatophyta

12. Razdeo: Pinophyta