Dele:
Topp 10 fascinerende fakta om planter
I biologiens verden er "plantens folk" undervurdert og ofte skitten av vitser. Jo, planter er ikke så karismatiske når de sammenlignes med utrolige hvaler, gamle dinosaurer eller skapninger størrelsen på en pinky finger som kan drepe deg, men de rocker fortsatt. (Ikke kom meg i gang på stein.)
Det er ofte flere planter som møter øyet, og de kan være utrolig vanskelig å studere, noen ganger enda mer enn dyr. Jeg håper denne listen inspirerer hver person til å lese den for å se plantens magi.
10 CAM- og C4-planter
CAM- og C4-planter inkluderer sukkulenter og kaktus samt andre ørkenplanter. CAM står for "crassulacean syre metabolisme", mens "C4" refererer til de fire karbonene som brukes i deres metabolske prosesser. Disse plantene må fungere annerledes enn andre fordi de bor i så varme, tørre habitater og må gå i ekstreme lengder for å bevare vannforsyninger. De fleste planter åpner sine porer, eller stomata, om dagen, noe som gjør at karbondioksid kan gå inn og begynne prosessen med fotosyntese for å gjøre sukker til å bli brukt som energi. Men CAM og C4 er ikke "de fleste planter."
KAM og C4-er må holde stomata lukket om dagen, slik at de ikke taper vann. Dette forårsaker imidlertid absorbert karbondioksid å binde seg til feil protein, som vil forbruke sukker i stedet for å lage det. Dette problemet er forårsaket fotorespirasjon, og disse klare greens bekjempe den ved å la stomata være åpen om natten og la karbondioksid binde seg til et annet protein. Dette proteinet kalles fosfololpyruvat, eller PEP for kort. Dette tillater CO2 å binde effektivt for å danne fire-karbonforbindelsen oksaloacetat, eller OAA. Ved hjelp av dette systemet er ørkenplanter i stand til å samle karbondioksid om natten og bruke den til å metabolisere seg i løpet av dagen.
9 Phloem og Xylem
"Phloem" og "xylem" er fancy ord som egentlig bare er navnene til cellene som er ansvarlige for å distribuere næringsstoffer i karplanter. De er også grunnen til at karplanter kan vokse så mye større enn ikke-vascular planter. Xylem er ansvarlig for å transportere væske fra røttene dypt i bakken helt opp til bladene på plantens spiss. De er stive, stive celler som utgjør tre og la plantene vokse høyt uten å falle eller hengende.
Phloem er ansvarlig for å transportere andre næringsstoffer, eller "mat", på samme måte, selv om det ikke er så stivt og strukturert som xylem. For å transportere, strukturerer xylem og phloem tubelike strukturer opp stammen, med xylem i midten omgitt av floem. Medfølgende celler tillater at vannet eller sukkene sendes fra celle til celle etter behov gjennom små åpninger.
8 Tropical Pitcher Plant
Den kjøttetende tropiske krukkeanlegget er mindre kjent enn den beryktede slektningen, Venus flytrap. Blomstene er en kuppform, belagt på innsiden med ekstremt glatte voksvegger og søte luktende nektar på bunnen, alle toppet av et lokk. Det er to forskjellige varianter av pitcher anlegget: høylandet og lavlandet. De opptrer begge i tropene på steder med stadig fuktig luft. Høylandet er mye mer vanlig og har en mer tubelike form i forhold til lavlandet versjonen, som har en bredere, mer typisk blomstform på toppen av sin krukke.
Kruiksanlegget er best kjent for å fange små insekter og insekter, som lukter nektaret og uforstyrret klatrer i leter etter en søt godbit. Væsken i bunnen inneholder imidlertid fordøyelsesproteiner som umiddelbart kommer til å fungere, mens det fangede dyret prøver utrættelig å krype opp de slimete veggene. Selv om det er vanlig å finne små insekter eller insekter i disse fellene, er tropiske kuper de eneste plantene som er kjent for å ha fortært hele rotter! De kan vokse til en stor nok størrelse at selv dyr så store og klare som rotter har blitt byttedyr.
7 Gravitropisme
Gravitropisme er den spesielle supermakt som planter har: evnen til å tvinge tyngdekraften. Planter vokser generelt opp mot sollys for å maksimere fotosyntese. Men hvis de er i posisjon med et smalt lysområde, vil de vokse alle retninger, selv opp og ned, bare for å nå det. Planter kan endre vekstretningen i så lite som noen timer hvis sollyset er kuttet ned. Hvordan kan de gjøre det så fort? De har en ekstremt sofistikert måte å måle retning og tyngdekraften på.
Toppet av planten, kalt meristemet, inneholder celler som kalles statocytter som er følsomme for tyngdekraften, slik at planten kan vite hvilken retning den står overfor. Når disse cellene flytter for å finne lys, vil anlegget endre vekstretningen. Det har vært mange eksempler som sikkerhetskopierer dette funnet, inkludert det faktum at planter med meristem kuttet av, ikke har denne evnen. Systemet viser bare hvordan avansert planteutvikling egentlig er. Hvem trenger øyne, uansett?
6 Tilbehørspigmenter
De fleste av oss vet at det grønne pigmentet i planter kalles klorofyll, noe som er essensielt for fotosyntese. Men selv om mange planter er grønne, kommer de i andre farger og kan ha forskjellige pigmenter til tross for at de er grønne. Planter har det som kalles tilbehørspigmenter, som er optimalisert for forskjellige bølgelengder av lys for å maksimere absorpsjon. Jo bredere utvalg av bølgelengder en plante kan absorbere, desto mer sukkerarter vil den til slutt kunne produsere. Det er pigmenter som absorberer nesten hvilken som helst farge. For eksempel vurdere de forskjellige algertyper:
Det finnes tre hovedtyper alger: cyanobakterier (blågrønne alger), rhodophytes (røde alger) og ocrophytes (brune alger). I havet, demper lyset veldig raskt, noe som gjør fotosyntese mer utfordrende.Av denne grunn er tilbehørspigmentene av vital betydning for overlevelse, og alger har utviklet seg til å bruke forskjellige farger avhengig av hvilken dybde de bor på. Rødt lys penetrerer bare det grunne vannet, så røde alger bor ofte nær overflaten, mens det blå lyset trenger inn i den dypeste, slik at blågrønne alger kan bo i dypere farvann. Selv om absorberende rødt lys kan være mindre effektivt i et blått hav, betyr den forskjellige fargen at røde alger ikke må konkurrere med de stadigvoksne blågrønne alger.
5 Det mest overflodige proteinet i verden
Planter har det privilegium å skryte av det som mange tror er verdens rikeste protein. Ribulose-1,5-bisfosfatkarboxylase-oksygenase, også "RuBisCo", spiller en viktig rolle i fotosyntese. Du kan forestille deg hvorfor det er så rikelig, da det er så mange arter av fotosyntetiske organismer i hvert hjørne av jorden. Under fotosyntesen binder RuBisCO seg til absorbert karbondioksid og konverterer det fra uorganisk til organisk i ett enkelt trinn. RuBisCO er hittil det eneste enzymet på jorden med denne evnen. Når CO2 binder til RuBisCO under fotosyntese, blir den brutt ned i et ustabilt seks-karbonmolekyl, som raskt vil brytes ned i to 3-fosfoglyserat (3-PGA) molekyler, som deretter kan brukes til å lage sukker.
RuBisCO kan være farlig for CAM- og C4-planter, som må deaktivere det, fordi det blir for produktivt og forårsaker at de mister vann. For de fleste planter er RuBisCO imidlertid ekstremt aktiv i løpet av dagen for å maksimere mengden energi planten kan få. Det er så effektivt at det kan metabolisere fire karbondioksidmolekyler for hvert oksygenmolekyl. Dette er spesielt imponerende når du vurderer det faktum at det er fem ganger mer O2 molekyler i jordens atmosfære enn CO2.
4 Zooxanthellae
Merkelig ord, ikke sant? Zooxanthellae er navnet på en fotosyntetisk alger som ligger inne i korallrev. Koraller og deres zooxanthellae har et mutualistisk, symbiotisk forhold, der korallet gir et sted for zooxanthellae å leve. Korallet selv har fordeler fra næringsstoffene som de små cellene produserer gjennom fotosyntese. Zooxanthellae gir oksygen, sukker og aminosyrer til koralen og bruker opp skadelig avfall i deres metabolske prosesser, slik at koralet kan produsere fett og proteiner for å overleve. Verdens vakreste hav, hvor de mest spektakulære koraller bor, er noen av de minst produktive vannet. Som en tommelfingerregel er jo klarere vannet, desto mindre produktivt er det fordi det er svært få alger og bakterier i vannet for å fremme vekst. Disse skapningene gjør vannet til en mørkere farge.
Zooxanthellae og koraller hjelper hverandre med å overleve i disse krystallklare, men næringsfattige vannet ved å bruke en streng næringssyklus. Det klare vannet blir en fordel for alger, da det gjør det lettere for dem å absorbere lys. Problemet med denne svært utviklede prosessen er koralblegning. Når vannkvaliteten skiftes på grunn av forurensninger eller forsuring, blir koraller stresset og utdriver sine fotosyntetiske venner. Koralet taper farge som et resultat, og får et "bleket" utseende. Når dette skjer, er det svært lite sannsynlig at enten korall eller alger vil overleve. Blekt rev ser veldig usunt ut, og forårsaker større arter, som fisk, for å flytte til nye, sundere områder, og forlater det engang blomstrende rev økosystemet bak.
3 ekte planter
Tidligere, denne listen om planter refererte alger - og løy rett til ansiktet ditt. Alger og kelp er egentlig ikke "ekte planter." Selv om de ofte refereres til som planter, faller de virkelig under sin egen vitenskapelige gren. Sannt er de langt nærmere planter enn dyr, men de har forskjellige egenskaper som biologer anser for forskjellige for å bli ansett som ærlige planter. Disse forskjellene er for det meste morfologiske. Deres fotosyntetiske evner er det som får dem til å klare seg konstant under anleggskategorien.
Hva er det som gjør dem så forskjellige? Den viktigste forskjellen er at de ikke har sanne røtter, stengler eller blader. Giant kelp ser ut til å ha disse tingene, men de aktuelle strukturene er faktisk ganske forskjellige. I stedet for røtter har kelp en holdfast, som har sterke bindende evner for å holde organismen på steinete underlag og ikke bli skjøvet av sterke bølger eller strømmer. Kelp "leaves" kalles kniver og avviger fra vanlige planteløv fordi de er selvbærende. Hver celle i et knivblad kan gi sine egne næringsstoffer, slik at den overlever uten vascular system på plass. Stipe, i motsetning til en ekte stamme, har ingen vaskulære egenskaper. Det er ingen phloem eller xylem å distribuere vann og næringsstoffer. Stipe er bare der for støtte, slik at bladene kan komme opp og samle sollys nær vannoverflaten.
2 Redusere vannskapt
Vi har allerede snakket om de spesielle tilpasningene til CAM og C4 planter for å spare vann og energi, men de er ikke de eneste som står overfor dette problemet. Hver eneste plante må ha en slags mekanisme for å bevare vann for å overleve. Vanlige tilpasninger inkluderer voksagtige blader, bruk av stomata og vekkceller. Vaktceller omgir stomata og kontroll når de åpnes og lukkes. Når cellene er passive, er de slapete, og stoma er lukket. Når vaktscellene blir stive, eller "bøyes", åpnes stomien.
Vaktceller bruker en prosess som ligner diffusjon, ved at åpningen utløses når det er en høyere konsentrasjon av kaliumioner inne i cellen. Når dette skjer, vil vertscellen slippe inn vann.Når cellen tar i mer vann, vil ionekonsentrasjonen utjevne seg, og cellen vil bli sløv, noe som fører til at stomien lukkes. Når stomata er åpen, tas også karbondioksid inn, noe som tillater fotosyntese. Prosessene virker i tandem, og når stomata lukker om natten, er anlegget i stand til å bruke vannet og energien den har samlet seg gjennom dagen.
1 etylen
Etylen er en gass som gis av frukt som utløser modning. Mens mennesker ikke kan se eller lukte denne uoppdagede gassen, spiller den en stor rolle i maten vi spiser. Frukt som pærer eller epler avgir etylen, mens mindre frukter som bær ikke vil, fordi de generelt ikke egentlig trenger å "modne" på samme måte som et eple. Gassen antas å være knyttet til aldring, og det er derfor det utløser modning. Når en frukt begynner å frigjøre etylen, blir den smittsom og vil utløse de omkringliggende fruktene til å begynne å produsere gassen. Av denne grunn er det klokt å holde husholdningsfruer sammen, da det vil tillate dem å modne raskere.
Etylen har blitt industrialisert og brukes til å hjelpe bønder til å skape flere avlinger. Det brukes i stor grad på tomater for å hjelpe dem å bli eldre og modne. Men for mye vil få fruktene til å bli for gammel og bli rått og kan også skade planten, forårsaker at den gult eller mister blader og blomster. Selv om for mye etylen kan være dårlig for avlinger, er det likevel en fantastisk tilpasning som naturlig forekommer i planter over hele verden for å bidra til å produsere moden og deilig frukt.