Dela med sig:
Topp 10 fascinerande fakta om växter
I biologins värld är "plantans människor" undervärderade och ofta skämtskämt. Visst, växter är inte så karismatiska i jämförelse med otroliga valar, gamla dinosaurier eller varelser storleken på ett rosa finger som kan döda dig, men de rockar fortfarande. (Låt mig inte börja på stenar.)
Det finns ofta fler växter än vad som möter ögat, och de kan vara otroligt svåra att studera, ibland ännu mer än djur. Jag hoppas att denna lista inspirerar varje person som läser den för att se växternas magi.
10 CAM- och C4-växter
CAM- och C4-växter inkluderar succulenter och kaktusar samt andra ökenplanter. CAM står för "crassulacean syra metabolism", medan "C4" avser de fyra kolatomer som används i deras metaboliska processer. Dessa växter måste fungera annorlunda än andra eftersom de bor i sådana heta, torra livsmiljöer och måste gå i extrema längder för att bevara vattenaffärer. De flesta växter öppnar sina porer eller stomata under dagen, vilket gör att koldioxid kan komma in och börja processen med fotosyntes för att göra sockerarterna att användas som energi. Men CAM och C4 är inte "de flesta växter".
CAM och C4 måste hålla sin stomata stängd under dagen så att de inte tappar vatten. Detta orsakar dock absorberad koldioxid att binda till fel protein, vilket kommer att konsumera socker istället för att skapa det. Detta problem orsakas fotorespiration, och dessa kloka gröna bekämpar det genom att lämna sina stomata öppna på natten och tillåta koldioxid att binda till ett annat protein. Detta protein kallas fosfololpyruvat, eller PEP för korta. Detta möjliggör CO2 att binda effektivt för att bilda fyra-kolförening oxaloacetatet eller OAA. Med hjälp av detta system kan ökenväxter samla koldioxid på natten och använda den för att metabolisera under dagen.
9 Phloem och Xylem
"Phloem" och "xylem" är fancy ord som egentligen bara är namnen på cellerna som ansvarar för att distribuera näringsämnen i kärlplantor. De är också anledningen till att kärlväxter kan växa så mycket större än icke-kärlsplantor. Xylem är ansvarig för att transportera flytande från rötterna djupt i marken hela vägen upp till bladen på plantens spets. De är styva, styva celler som utgör trä och tillåter växterna att växa långa utan att blöta eller hänga.
Phloem är ansvarig för att transportera andra näringsämnen, eller "mat", på samma sätt, även om det inte är så styvt och strukturerat som xylem. För att transportera, strukturerar xylem- och floloem-strukturen upp stammen, med xylem i mitten omgiven av floeem. Medföljande celler tillåter vattnet eller sockererna att överföras från cell till cell efter behov genom små öppningar.
8 Tropical Pitcher Plant
Den köttätande tropiska krukväxten är mindre känd än sin ökända släkting, Venus flytrap. Dess blommor är en korpsvans, belagd på insidan med extremt glatta vaxväggar och luktade nektar i botten, alla toppade av ett lock. Det finns två olika variationer av krukväxten: höglandet och låglandet. De båda uppträder i troperna på platser med ständigt fuktig luft. Highland-arter är mycket vanligare och har en mer tubelik form jämfört med lowland-versionen, som har en bredare, mer typisk blommans form på toppen av sin kanna.
Krukväxten är känd för att fånga små insekter och buggar, som luktar nektar och omöjligt klättrar i letar efter en söt godis. Vätskan i botten innehåller emellertid matsmältningsproteiner som omedelbart kommer att fungera, medan det fångade djuret försöker utan dröjsmål att krypa upp de slimiga väggarna. Även om det är vanligt att hitta små insekter eller buggar i dessa fällor, är tropiska krukor de enda växterna som är kända för att ha slukt hela råttorna! De kan växa till en stor storlek så att även djur som är stora och kloka som råttor har blivit rovade.
7 Gravitropism
Gravitropism är den speciella superkraft som växter har: förmågan att trotsa tyngdkraften. Planterna växer i allmänhet uppåt mot solljus för att maximera fotosyntesen. Men om de är i position med ett smalt ljusområde, kommer de att växa någon riktning, även upp och ner, bara för att nå den. Växter kan förändra sin tillväxtriktning på så lite som några timmar om solljuset skärs ner. Hur kan de göra så snabbt? De har ett extremt sofistikerat sätt att avkänna riktning och tyngdkraft.
Planten, som kallas meristem, innehåller celler som kallas statyter som är känsliga för gravitationen, så att växten kan veta vilken riktning den står inför. När dessa celler flyttar för att hitta ljus, kommer växten att ändra växlingsriktningen. Det har förekommit många exempel som backar upp detta resultat, inklusive det faktum att växter med meristem avskurna inte har denna förmåga. Systemet visar bara hur avancerad växtutveckling verkligen är. Vem behöver ögon, hur som helst?
6 Tillbehörspigment
De flesta av oss vet att det gröna pigmentet i växter kallas klorofyll, vilket är nödvändigt för fotosyntes. Men även om många växter är gröna, kommer de i andra färger och kan ha olika pigment trots att de är gröna. Växter har så kallade tillbehörspigment, vilka optimeras för olika våglängder för att maximera absorptionen. Det bredare utbudet av våglängder en växt kan absorbera, desto mer sockerarter kommer det till slut att kunna producera. Det finns pigment för att absorbera nästan vilken som helst färg. Tänk på exempel på olika typer av alger:
Det finns tre huvudtyper av alger: cyanobakterier (blågröna alger), rhodophytes (röda alger) och ocrophytes (bruna alger). I havet dämpar ljuset mycket snabbt, vilket gör fotosyntes mer av en utmaning.Av detta skäl är tillbehörspigment viktiga för överlevnad, och alger har utvecklats för att använda olika färger beroende på vilket djup de lever på. Rött ljus penetrerar bara de grundaste vattnen, så röda alger bor ofta nära ytan, medan det blå ljuset tränger in i det djupaste, vilket gör att blågröna alger kan bo i djupare vatten. Trots att absorberande rött ljus kan vara mindre effektivt i ett blått hav, betyder den olika färgen att röda alger inte behöver konkurrera med de allvarliga blågröna algerna.
5 Det mest rikliga proteinet i världen
Växter har det privilegium att skryta vad många tror är världens mest rikliga protein. Ribulos-1,5-bisfosfatkarboxylas-oxygenas, aka "RuBisCo", spelar en viktig roll vid fotosyntes. Du kan föreställa dig varför den är så riklig, eftersom det finns så många arter av fotosyntetiska organismer i alla hörn av jorden. Under fotosyntes binds RuBisCO till absorberad koldioxid och omvandlar den från oorganisk till organisk i ett enkelt steg. RuBisCO är hittills det enda enzymet på jorden med denna förmåga. När CO2 binds till RuBisCO under fotosyntesen, är den uppdelad i en instabil sexkol molekyl, som snabbt bryts ner i två 3-fosfoglycerat (3-PGA) molekyler, som sedan kan användas för att skapa socker.
RuBisCO kan vara farligt för CAM- och C4-växter, vilket måste deaktivera det, eftersom det blir för produktivt vilket gör att de förlorar vatten. För de flesta växter är RuBisCO dock extremt aktiv under dagen för att maximera mängden energi som växten kan få. Det är så effektivt att det kan metabolisera fyra koldioxidmolekyler för varje syremolekyl. Detta är särskilt imponerande när man överväger att det finns fem gånger mer O2 molekyler i jordens atmosfär än CO2.
4 Zooxanthellae
Konstigt ord, eller hur? Zooxanthellae är namnet på en fotosyntetisk alger som bor i korallrev. Koraller och deras zooxanthellae har ett mutualistiskt, symbiotiskt förhållande, där korallen ger plats för zooxanthellae att leva. Korallen själv drar nytta av näringsämnena som de små cellerna producerar genom fotosyntes. Zooxanthellae ger syre, socker och aminosyror till korallen och använder upp skadligt avfall i deras metaboliska processer, vilket gör att koralen kan producera fetter och proteiner för att överleva. Världens vackraste hav, där de mest spektakulära korallerna bor, är några av de minst produktiva vattnen. En tumregel är desto tydligare vattnet är desto mindre produktivt är det för att det finns väldigt få alger och bakterier i vattnet för att främja tillväxten. Dessa varelser gör vattnet en mörkare färg.
Zooxanthellae och koraller hjälper varandra att överleva i dessa kristallklara men näringsämneberövade vatten genom att använda en strikt näringscykel. Det klara vattnet blir också en fördel för algerna, eftersom det gör det lättare för dem att absorbera ljus. Problemet med denna starkt utvecklade process är korallblekning. När vattenkvaliteten skiftas på grund av föroreningar eller försurning, blir koraller stressade och utvisar sina fotosyntetiska vänner. Korallen förlorar färg som ett resultat, och får ett "blekt" utseende. När detta händer är det mycket osannolikt att antingen korallerna eller algerna kommer att överleva. Blekt rev ser väldigt ohälsosamt ut, vilket medför att större arter, som fisk, flyttar till nya och friskare områden och lämnar det en gång blomstrande revets ekosystem bakom.
3 riktiga växter
Tidigare den här listan över växter refererade alger och ljög rätt till ditt ansikte. Alger och kelp är inte egentligen "riktiga växter". Medan de ofta kallas växter faller de verkligen under sin egen vetenskapliga gren. Det är sant att de ligger långt närmare växter än djur, men de har tydliga egenskaper som biologer anser för olika för att betraktas som ärliga växter. Dessa skillnader är oftast morfologiska. Deras fotosyntetiska förmågor är det som får dem ständigt klumpa in under växtkategorin.
Vad är det som gör dem så annorlunda? Den viktigaste skillnaden är att de inte har sanna rötter, stjälkar eller löv. Jätte kelp verkar verkligen ha dessa saker, men strukturerna i fråga är faktiskt ganska olika. I stället för rötter har kelp en hållfasthet, som har starka bindningsförmåga att hålla organismen på steniga substrat och inte skjutas bort av starka vågor eller strömmar. Kelp "löv" kallas blad och skiljer sig från vanliga växtlöv eftersom de är självbärande. Varje cell i ett knivblad kan ge sina egna näringsämnen, vilket gör det möjligt att överleva utan kärlsystem på plats. Stipe, i motsats till en äkta stam, har inga vaskulära egenskaper. Det finns ingen floem eller xylem för att distribuera vatten och näringsämnen. Stipe finns bara för stöd, så att knivarna kan nå upp och samla solstrålning nära vattnets yta.
2 Minska vattenförlust
Vi har redan pratat om de speciella anpassningarna av CAM och C4-anläggningarna för att spara vatten och energi, men de är inte de enda som står inför denna fråga. Varje enskild växt måste ha någon typ av mekanism för att spara vatten för att överleva. Vanliga anpassningar inkluderar vaxartade löv, användning av deras stomata och skyddsceller. Vaktceller omger stomatan och kontrollerar när de öppnar och stänger. När cellerna är passiva, är de slapna och stomin är stängd. När skyddscellerna blir styva eller "böjda" öppnas stomin.
Vaktceller använder en process som liknar diffusion, genom att deras öppning utlöses när det finns en högre koncentration av kaliumjoner inuti cellen. När detta inträffar vill skyddscellen släppa in vatten.När cellen tar in mer vatten kommer jonkoncentrationen att jämnas ut, och cellen kommer att bli lindrig, vilket leder till att stomen stängs. När stomatan är öppen tas även koldioxid in, vilket möjliggör fotosyntes. Processerna fungerar i tandem, och när stomatan stänger på natten, kan växten använda vatten och energi som den har ackumulerat under hela dagen.
1 etylen
Etylen är en gas som avges av frukter som utlöser mogning. Medan människor inte kan se eller lukta denna inkonsekventa gas spelar den en stor roll i maten vi äter. Frukt som päron eller äpplen avger etylen, medan mindre frukter som bär inte kommer eftersom de i allmänhet inte verkligen behöver "mogna" på samma sätt som ett äpple. Gasen är tänkt att vara kopplad till åldrande, vilket är anledningen till att det utlöser mogning. När en frukt börjar frigöra etylen blir den smittsam och kommer att utlösa de omgivande frukterna för att börja producera gasen. Av detta skäl är det klokt att hålla hushålls frukter tillsammans, eftersom det kommer att göra det möjligt för dem att mogna snabbare.
Etylen har industrialiserats och använts för att hjälpa bönderna att skapa fler grödor. Den används i stor utsträckning på tomater för att hjälpa dem åldras och mogna. Men för mycket kommer att orsaka att frukterna åldras för mycket och blir ruttna och kan också skada växten, så att den blir gul eller förlorar löv och blommor. Medan alltför mycket eten kan vara dåligt för grödor är det ändå en fantastisk anpassning som naturligt förekommer i växter över hela världen för att hjälpa till att producera mogen och utsökt frukt.