Delen:
Top 10 fascinerende feiten over planten
In de biologiewereld zijn de "plantenmensen" ondergewaardeerd en vaak het mikpunt van grappen. Zeker, planten zijn niet zo charismatisch in vergelijking met ongelooflijke walvissen, oude dinosaurussen, of wezens ter grootte van een pinkachtige vinger die je kan doden, maar ze rocken nog steeds. (Begrijp me niet op rotsen.)
Er is vaak meer aan planten dan op het eerste gezicht lijkt en het kan ongelooflijk moeilijk zijn om te studeren, soms zelfs meer dan dieren. Ik hoop dat deze lijst iedereen die het leest inspireert om de magie van planten te zien.
10 CAM- en C4-planten
CAM- en C4-planten bevatten vetplanten en cactussen, evenals andere woestijnplanten. CAM staat voor "crassulaceanzuurmetabolisme", terwijl "C4" verwijst naar de vier koolstofatomen die worden gebruikt in hun metabolische processen. Deze planten moeten anders werken dan andere omdat ze in zulke hete, droge habitats leven en zich tot het uiterste moeten inspannen om de wateropslag te behouden. De meeste planten openen hun poriën, of huidmondjes, gedurende de dag, waardoor koolstofdioxide het fotosyntheseproces kan binnendringen en suikers als energie kunnen gebruiken. CAM's en C4's zijn echter niet 'de meeste planten'.
CAM's en C4's moeten hun huidmondjes gedurende de dag gesloten houden, zodat ze geen water verliezen. Dit zorgt er echter voor dat geabsorbeerd kooldioxide zich aan het verkeerde eiwit bindt, dat suiker zal consumeren in plaats van het te creëren. Dit probleem wordt veroorzaakt fotorespiratie, en deze slimme greens bestrijden het door hun huidmondjes 's nachts open te laten en koolstofdioxide te laten binden aan een ander eiwit. Dit eiwit wordt fosfo-enolpyruvaat of kortweg PEP genoemd. Dit maakt CO mogelijk2 om efficiënt te binden om de vier-koolstofverbinding oxaloacetaat of OAA te vormen. Met behulp van dit systeem kunnen woestijnplanten 's nachts koolstofdioxide verzamelen en het gedurende de dag metaboliseren.
9 Phloem en Xylem
"Floëem" en "xyleem" zijn mooie woorden die eigenlijk alleen de namen zijn van de cellen die verantwoordelijk zijn voor de verdeling van voedingsstoffen in vaatplanten. Ze zijn ook de reden dat vaatplanten zo veel groter kunnen worden dan niet-vasculaire planten. Xylem is verantwoordelijk voor het transport van vloeistof van de wortels diep in de grond helemaal tot aan de bladeren aan de punt van de plant. Het zijn stijve, stijve cellen die hout vormen en de planten hoog laten worden zonder verwelking of hangend.
Floëem is verantwoordelijk voor het transporteren van andere voedingsstoffen, of 'voedsel', op dezelfde manier, hoewel het niet zo rigide en gestructureerd is als xyleem. Om te transporteren, vormen de xyleem en floëem tubelike structuren op de stengel, met xyleem in het midden omgeven door floëem. Begeleidende cellen maken het mogelijk dat het water of de suikers van cel naar cel worden geleid als dat nodig is via kleine openingen.
8 Tropische werperplant
De vleesetende tropische werperplant is minder bekend dan zijn beruchte familielid, de vliegenvanger van Venus. De bloemen hebben een waterkanvorm, aan de binnenzijde gecoat met uiterst gladde wasmuren en zoetgeurende nectar aan de onderkant, allemaal bekroond door een deksel. Er zijn twee verschillende varianten van de bekerplant: het hoogland en het laagland. Ze komen beide voor in de tropen op plaatsen met constant vochtige lucht. De hooglandensoort komt veel vaker voor en heeft een meer tubaire vorm in vergelijking met de laaglandversie, die een bredere, meer typische bloemvorm heeft bovenaan zijn werper.
De bekerplant is het best bekend voor het vangen van kleine insecten en insecten, die de nectar ruiken en ongewild klimmen in het zoeken naar een zoete lekkernij. De vloeistof onderaan bevat echter spijsverteringseiwitten die onmiddellijk aan het werk gaan, terwijl het gevangen dier onvermoeibaar probeert de slijmerige muren op te kruipen. Hoewel het gebruikelijk is om kleine insecten of insecten in deze vallen te vinden, zijn tropische kruiken de enige planten waarvan bekend is dat ze hele ratten hebben verslonden! Ze kunnen zo groot worden dat zelfs dieren zo groot en slim als ratten een prooi zijn geworden.
7 Gravitropisme
Gravitropisme is de speciale superkracht die planten hebben: het vermogen om de zwaartekracht te trotseren. Over het algemeen groeien planten naar boven in de richting van zonlicht om de fotosynthese te maximaliseren. Als ze zich echter in een positie met een smal bereik van licht bevinden, zullen ze elke richting groeien, zelfs ondersteboven, alleen om deze te bereiken. Planten kunnen hun groeirichting binnen een paar uur veranderen als het zonlicht wordt ingekort. Hoe kunnen ze dit zo snel doen? Ze hebben een uiterst verfijnd middel om richting en zwaartekracht te meten.
De bovenkant van de plant, het meristeem genaamd, bevat cellen genaamd statocyten die gevoelig zijn voor de zwaartekracht, waardoor de plant weet in welke richting hij staat. Wanneer deze cellen bewegen om licht te vinden, zal de plant de richting van de groei veranderen. Er zijn talloze voorbeelden geweest die een back-up van deze bevinding geven, inclusief het feit dat planten met het meristeem die niet zijn afgesneden dit vermogen niet hebben. Het systeem bewijst hoe geavanceerde plantenevolutie echt is. Wie heeft er eigenlijk ogen nodig?
6 accessoire pigmenten
De meesten van ons weten dat het groene pigment in planten chlorofyl wordt genoemd, wat essentieel is voor fotosynthese. Hoewel veel planten groen zijn, komen ze in andere kleuren voor en kunnen ze ondanks hun groene kleur verschillende pigmenten hebben. Planten hebben zogenaamde accessoire pigmenten, die zijn geoptimaliseerd voor verschillende golflengten van licht om de absorptie te maximaliseren. Hoe meer golflengten een plant kan absorberen, hoe meer suikers het uiteindelijk zal kunnen produceren. Er zijn pigmenten om vrijwel elke kleur te absorberen. Neem bijvoorbeeld de verschillende soorten algen:
Er zijn drie hoofdsoorten algen: cyanobacteriën (blauwgroene algen), rodofyten (rode algen) en ocrofieten (bruine algen). In de oceaan verzwakt het licht heel snel, waardoor fotosynthese een grotere uitdaging wordt.Om deze reden zijn accessoire pigmenten essentieel om te overleven, en algen zijn geëvolueerd om verschillende kleuren te gebruiken, afhankelijk van de diepte waarop ze leven. Rood licht doordringt alleen de ondiepste wateren, dus rode algen wonen vaak dichtbij het oppervlak, terwijl blauw licht het diepste doordringt, waardoor blauwgroene algen in diepere wateren kunnen leven. Hoewel het absorberen van rood licht mogelijk minder efficiënt is in een blauwe oceaan, betekent de andere kleur dat rode algen niet hoeven te concurreren met de altijd aanwezige blauw-groene algen.
5 De meest overvloedige eiwitten ter wereld
Planten hebben het voorrecht om op te scheppen wat volgens velen het meest overvloedige eiwit ter wereld is. Ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase oxygenase, aka "RuBisCo", speelt een belangrijke rol in de fotosynthese. Je kunt je voorstellen waarom het zo overvloedig is, want er zijn zoveel soorten fotosynthetische organismen in elke uithoek van de aarde. Tijdens fotosynthese bindt RuBisCO aan geabsorbeerd koolstofdioxide en zet het in één eenvoudige stap om van anorganisch naar organisch. RuBisCO is tot nu toe het enige enzym op aarde met dit vermogen. Wanneer CO2 bindt zich aan RuBisCO tijdens fotosynthese, het wordt afgebroken tot een onstabiel zes-koolstofmolecuul, dat snel zal uiteenvallen in twee 3-fosfoglyceraat (3-PGA) moleculen, die vervolgens kunnen worden gebruikt om suiker te maken.
RuBisCO kan gevaarlijk zijn voor CAM- en C4-centrales, die het moeten deactiveren, omdat het te productief wordt, waardoor ze water verliezen. Voor de meeste planten is RuBisCO overdag extreem actief om de hoeveelheid energie die de plant kan krijgen te maximaliseren. Het is zo efficiënt dat het vier koolstofdioxidemoleculen kan metaboliseren voor elk zuurstofmolecuul. Dit is vooral indrukwekkend als je bedenkt dat er vijf keer zoveel O is2 moleculen in de atmosfeer van de aarde dan CO2.
4 Zooxanthellae
Vreemd woord, toch? Zooxanthellae is de naam van een fotosynthetische algen die voorkomt in koraalriffen. Koralen en hun zooxanthellae hebben een mutualistische, symbiotische relatie, waarin het koraal een plaats biedt waar de zooxanthellae kan leven. Het koraal zelf profiteert van de voedingsstoffen die de kleine cellen produceren door middel van fotosynthese. Zooxanthellae leveren zuurstof, suiker en aminozuren aan het koraal en gebruiken schadelijk afval in hun metabole processen, waardoor het koraal vetten en eiwitten kan produceren om te overleven. 'S Werelds mooiste oceanen, waar de meest spectaculaire koralen leven, zijn enkele van de minst productieve wateren. Als vuistregel geldt dat hoe duidelijker het water is, hoe minder productief het is, omdat er maar heel weinig algen en bacteriën in het water zijn om de groei te bevorderen. Deze wezens maken van water een duistere kleur.
Zooxanthellae en koralen helpen elkaar overleven in deze kristalheldere, maar van voedingsstoffen beroofde wateren met behulp van een strikte voedingscyclus. Het heldere water wordt ook een voordeel voor de algen, omdat dit het voor hen gemakkelijker maakt om licht te absorberen. Het probleem van dit hoogontwikkelde proces is koraalverbleking. Wanneer de waterkwaliteit verandert als gevolg van vervuiling of verzuring, worden koralen gestrest en verdrijven hun fotosynthetische vrienden. Het koraal verliest daardoor kleur en krijgt een "gebleekte" look. Zodra dit gebeurt, is het zeer onwaarschijnlijk dat het koraal of de algen zullen overleven. Gebleekte riffen zien er erg ongezond uit, waardoor grotere soorten, zoals vissen, naar nieuwe, gezondere gebieden gaan en het ooit bloeiende ecosysteem achterlaten.
3 echte planten
Eerder deze lijst over planten algen genoemd - en loog recht op je gezicht. Algen en kelp zijn niet echt 'echte planten'. Hoewel ze vaak planten worden genoemd, vallen ze echt onder hun eigen wetenschappelijke tak. Het is waar dat ze veel dichter bij planten staan dan bij dieren, maar ze hebben verschillende kenmerken die biologen te verschillend vinden om als eerlijke planten te worden beschouwd. Deze verschillen zijn meestal morfologisch. Hun fotosynthetische vaardigheden zorgen ervoor dat ze constant onder de categorie van de planten terecht komen.
Wat maakt het zo anders? Het belangrijkste verschil is dat ze geen echte wortels, stengels of bladeren hebben. Reuzenkelp lijkt deze dingen zeker te hebben, maar de structuren in kwestie zijn eigenlijk heel anders. In plaats van wortels heeft kelp een holdfast, die sterke bindende vermogens heeft om het organisme op rotsachtige substraten te houden en niet wordt weggeduwd door sterke golven of stromingen. Kelp "bladeren" worden bladen genoemd en verschillen van gewone plantbladeren omdat ze zelfonderhoudend zijn. Elke cel in een kelpblad kan zijn eigen voedingsstoffen leveren, waardoor het kan overleven zonder dat er een vasculair systeem op zijn plaats is. De steel, in tegenstelling tot een echte stam, heeft geen vasculaire eigenschappen. Er is geen floëem of xyleem om water en voedingsstoffen te verdelen. De steel is er gewoon voor ondersteuning, waardoor de messen omhoog kunnen reiken en zonlicht kunnen verzamelen nabij het wateroppervlak.
2 Waterverlies verminderen
We hebben al gesproken over de speciale aanpassingen van CAM- en C4-centrales om water en energie te besparen, maar zij zijn niet de enigen die met dit probleem worden geconfronteerd. Elke plant moet een soort mechanisme hebben om water te behouden om te overleven. Veel voorkomende aanpassingen zijn wasachtige bladeren, het gebruik van huidmondjes en beschermingscellen. Wachtcellen omringen de huidmondjes en regelen wanneer ze openen en sluiten. Wanneer de cellen passief zijn, zijn ze slap en is de stoma gesloten. Wanneer de bewakingscellen stijf worden of "gebogen", wordt de stoma geopend.
Wachtcellen gebruiken een proces dat lijkt op diffusie, doordat hun opening wordt geactiveerd wanneer er een hogere concentratie kaliumionen in de cel is. Wanneer dit gebeurt, wil de bewakingscel water binnenlaten.Zodra de cel meer water binnenkrijgt, zal de ionenconcentratie gelijkmatig worden en de cel slap worden, waardoor de stoma wordt gesloten. Wanneer de huidmondjes open zijn, wordt koolstofdioxide ook opgenomen, waardoor fotosynthese mogelijk is. De processen werken samen, en wanneer de huidmondjes 's nachts dichtgaan, kan de plant het water en de energie gebruiken die het de hele dag heeft verzameld.
1 Ethyleen
Ethyleen is een gas dat wordt afgegeven door fruit dat het rijpen veroorzaakt. Hoewel mensen dit onopvallende gas niet kunnen zien of ruiken, speelt het een grote rol in het voedsel dat we eten. Vruchten zoals peren of appels stoten ethyleen uit, terwijl kleinere vruchten zoals bessen dat niet zullen doen, omdat ze over het algemeen niet echt hoeven te rijpen op dezelfde manier als een appel. Aangenomen wordt dat het gas gekoppeld is aan veroudering, en daarom is het aanleiding tot rijping. Zodra één fruit ethyleen begint af te geven, wordt het besmettelijk en zal het de omliggende vruchten activeren om het gas te produceren. Om deze reden is het verstandig om huishoudvruchten bij elkaar te houden, omdat het hen in staat stelt om sneller te rijpen.
Ethyleen is geïndustrialiseerd en gebruikt om boeren te helpen meer gewassen te maken. Het wordt grotendeels op tomaten gebruikt om te helpen verouderen en rijpen. Te veel zal er echter voor zorgen dat de vruchten te oud worden en rot worden en ook de plant kunnen beschadigen, waardoor deze geel wordt of bladeren en bloemen verliezen. Hoewel te veel ethyleen slecht kan zijn voor gewassen, is het niettemin een verbazingwekkende aanpassing die van nature voorkomt in planten over de hele wereld om rijp en heerlijk fruit te produceren.