Cévnaté rostliny = vládci rostlinné říše

Tohle je řebříček. Krytosemenná rostlina, kterou nalezneme všude možně na severní polokouli. Má jemně roztřapené lístky, které mají svíravé účinky. Jeho vědecký název je achillea. Podle Achilla, řeckého hrdiny, který jej prý používal k léčbě zranění svých vojáků. A tohle je přeslička, také zvaná "koňský ohon", super zábava pro děti, dá se odtrhnout a zase spojit. I když tady nahoře už je mrtvá. A tohle je borovice těžká. Jeden z mých oblíbených stromů. Dosahuje až 80 metrů a když si k ní přivoníte za teplého dne, voní jako karamelky. Mají různé tvary, velikosti, schopnosti. Všechno jsou to ale cévnaté rostliny. Jedny z nejrozmanitějších a nejdůležitějších rostlin. Od doby, kdy se jejich předci před 420 miliony let objevili, zaznamenaly cévnaté rostliny ohromný úspěch. Dokáží skvěle využít zdrojů ve svém okolí Sluneční svit přetváří v potravu. Absorbují živiny přímo z půdy. Přitom nemusí složitě procházet zažívacím procesem. A s reprodukcí si nechávají pomáhat od spřátelených organismů. Když se tedy množí, tak potřebují třetího, což jim přeju. To ale nevysvětluje, proč měly cévnaté rostliny takový evoluční úspěch. Řasy prováděly fotosyntézu dávno předtím, než to bylo cool. Jak víme z minulého týdne, bezcévné rostliny mají všelijaké rozmnožovací strategie. Čím to tedy je? Za jejich úspěchem stojí jejich základní rys, tedy vodivé tkáně, které potravu a vodu dostávají z jedné části rostliny do druhé. Může se to zdát snadné, ale umět přesunout něco z jedné části organismu do druhé byl ohromný evoluční zlom pro cévnaté rostliny. Mohly tak mnohem víc vyrůst, utvořit si zásoby na těžké časy, vyvinout si některé zajímavé znaky, které jim umožnily více se rozšířit. Byla to jedna z největších revolucí v historii života na Zemi. A výsledek? Rostliny Zemi opanovaly ještě mnohem dřív než se zvířata vůbec objevila. A i dnes drží většinu světových rekordů. Největším organismem na světě je sekvoj v severní Kalifornii. Je 115 metrů vysoká. Delší než 3 plejtváci obrovští položení vedle sebe. Nejtěžší organismus je shluk topolů osikovitých v Utahu. Spojeni jsou kořeny. Dohromady váží skoro 5 900 000 kg. A nejstarší žijící organismus je plocha mořské trávy ve Středozemním moři, která je starší než 200 tisíc let. Hodně času trávíme tím, že si blahopřejeme, jak úžasní a komplexní lidé jsou, ale musím to přiznat i vám, rostliny. <veselá znělka> Cévnaté rostliny Už asi víte, že čím specializovanější tkáně organismus má, tím komplexnější jsou a tím lépe většinou fungují. Nestane se to ale přes noc. Pletiva cévnatých rostlin se nevyvinuly najednou. Dnes rozeznáváme 3 typy, které tyto rostliny udělaly tím, čím jsou. Krycí pletivo utváří vnější vrstvy rostliny a pomáhá zabránit poškození a ztrátě vody. Vodivé pletivo vodí látky, které jsem zmínil. A to nejčastější pak je základní pletivo, které má za úkol nejdůležitější funkce pro život rostliny. Tedy i fotosyntézu. A vytváření zásob. Některé rostliny zůstanou u těchto základů. Z vyklíčeného semínka vyrostou, vyvinou se u nich tato pletiva a tím končí. Takové rostliny nedřevnatí a říkáme jim byliny. Jsou to bylinky, malé, měkké, ohebné a většinou jsou jednoleté, Po jednom roce tedy uhynou. Jde v podstatě o všechno, co můžete vidět na zahrádce. Byliny, květiny, brokolice a takové věci. To jsou byliny. Mnoho cévnatých rostlin ale v růstu pokračuje, a to nejen do výšky, ale i do šířky. To umožňují další pletiva, především dřevnatá. To jsou dřeviny jako například různé keře, liány, stromy. V každém případě mají cévnaté rostliny 3 hlavní části. Všechny je dobře znáte. Učili jste se o nich na základní škole a taky je nejspíš každý den jíte. První částí je kořen. Ten absorbuje vodu a živiny a taky uchovává zásoby a rostlinu ukotvuje v zemi. Pak je to stonek. Dopravuje tekutiny a uchovává živiny. Také jsou v něm specializované buňky zvané meristém. Ty jsou zodpovědné za další růst, hlavně ale mají podporovat poslední část rostliny, list. Listy si rostlina vyměňuje plyny s okolním ovduším, zachytává sluneční paprsky, aby si vyrobila potravu za pomoci vody a minerálů, které získává kořeny z půdy a stonkem posílá nahoru. Všechny tyto 3 části rostliny mají všechny 3 pletiva. Společně tak absorbují, vodí látky a využívají nejdůležitější molekuly na světě - vody. Rostliny jsou pro vodu v podstatě stvořeny, tak se na H2O podíváme zblízka, abychom věděli víc. Stejně jako u většiny organismů i u rostlin je to tak, že se nic nemůže dostat do ní bez toho, aby to prošlo "kůží". U rostlin krycím pletivem. U malých nedřevnatých rostlin je to většinou jen tenká vrstva, které se říká epidermis. Skvěle udržuje venku to, co tam má zůstat, a uvnitř to, co patří dovnitř. Epidermis má ale také pár fajnových rysů v různých částech rostliny. Listy a stonky mají vnější voskovitou vnější vrstvu, které se říká kutikula a která zabraňuje ztrátám vody. U některých listů a lusků, které mají uvnitř cenná semínka, může mít epidermis i něco jako chloupky, kterým se říká trichomy a kterými si drží hmyz od těla a vypouští jedovaté nebo lepivé tekutiny. Ty stejné látky, které z řebříčku dělají dobrou první pomoc zároveň odpuzují mravence od toho, aby si z něj udělali svačinku. V kořenech má epidermis podobné rysy - kořenové vlásky. Ty maximalizují plochu kořene, aby mohl absorbovat víc. Funguje to podobně jako v našem těle. Tady rostliny absorbují vodu, kterou potřebují. Buňky, které toto krycí pletivo tvoří, jsou nejzákladnějšími stavebními kameny cévnatých rostlin. Říká se jim parenchym. Takových buněk je v rostlině nejvíc. Nejen v kořenech, ale i ve stoncích, i v listech a květech. Jsou tenké, ohebné a podle toho, kde jsou, mají různé funkce. Přes krycí pletivo kořene a přes primární kůru, vnější vrstvu, se voda dostane do prvního druhu vodivého pletiva, xylému, tedy dřevního rostlinného pletiva. Jeho hlavní funkcí je distribuovat vodu a rozpuštěné minerály od kořenů až do listů. Ale jak vlastně? Jak u Diova plnovousu dokáží rostliny překonávat gravitaci? Částečně je to tím, že nahoře se z rostliny vypařuje voda. Tomu se říká evapotranspirace. Jak se voda vypařuje z listů, to potom vysvětlím podrobněji, tak uvnitř xylému vytváří podtlak, který do rostliny natáhne vodu. Rostliny dokáží vypařovat ohromná množství vody a právě díky tomu je naše atmosféra obyvatelná. Jediný akr (0,4 ha) kukuřice vydá každý den víc než 11 350 litrů. Velký dub může vydat až 151 415 litrů ročně. Jen 1 % absorbované vody skutečně využije rostlina, a to z většiny na fotosyntézu. Zbytek je pomalu a neviditelně vypuštěn a plní tak jednu z nejdůležitějších funkcí na světě. Dostává vodu z půdy do atmosféry. Odkud se zase vrací zpět ve formě deště, a tak umožňuje veškerý život. To je něco. A teď budeme pokračovat xylémem dál nebo tedy výš, kde už je více rozmanitých buněk, které neslouží jen k přepravení látek, ale třeba i k poskytnutí opory. Například pletivo s nepravidelně ztloustlými buněčnými stěnami, tzv. kolenchym, pomáhá rostlině držet se vzpřímeně, zvláště bylinkám a novým strukturám. Například nový výhonek celeru je složen hlavně z těchto buněk. Takže už víte, jak chutnají. A u větších dřevnatějších rostlin také nalezneme sklerenchym, zvlášť v xylému. Ten má silnější stěny z ligninu, což je velmi pevný polymer, který dělá dřevo dřevnatým. Sklerenchym je zvláštní tím, že většina než dosáhne zralosti, tak odumře. A zůstane po něm tvrdá stěna jako opora pro rostlinu. Nové buňky příští rok pak vypudí starou vrstvu pryč. Když je rok teplý a vlhký, tak je taková vrstva tlustá, pokud je studený a suchý tak je spíš lehká a tenká. Tyto pozůstatky potom tvoří letokruhy, které vědci využívají k tomu, aby určili věk stromu a také jeho historii a to, v jakém klimatu rostl. Nahoře v xylému voda dorazí do listů. Voda tu jde přes čím dál drobnější síť struktur podobných žilám až dorazí do mezofylu, dalšího druhu pletiva. Podle názvu mezofyl, kdy mezo = střed a fyl = list, poznáme, že tato vrstva je uprostřed vrstev epidermis listu. Takže je jako šunka v sendviči. A tak se dostáváme k základnímu pletivu. Určitě jste nadšení jako já. Základní pletivo není jen v kořenech. A je to vlastně jakékoli pletivo, které není krycí ani vodivé. I tak je hodně důležité, tady je to zásadní a tím zásadním myslím výživu. Mezofyl je plný parenchymů různých tvarů a velikostí, které jsou volně rozprostřeny, aby jimi mohlo proudit CO2 a další látky. Tady nalezneme fotosyntetické organely. Chloroplasty, ve kterých probíhá fotosyntéza. Kde se ale bere CO2? V listech jsou malinkaté otvory, tzv. průduchy (stomata). Kolem každého průduchu jsou dvě svěrací buňky, které regulují velikost a tvar. Když je sucho a svěrací buňky jsou povadlé, drží se blízko u sebe, zavřou tak průduch. Když je ale v listu hodně vody, tak se svěrací buňky zvětší a průduchy otevřou, takže se voda může vypařovat oxid uhličitý může dovnitř. Toto umožňuje evapotranspiraci a také fotosyntézu. Fytosyntézu si pamatujete jako šíleně komplikované reakce, které začínají energií ze slunce, CO2 se pak zkombinuje s vodíkem a vodou a vytvoří se glukóza. Zbylý kyslík se vypustí průduchy a glukóza je připravená k odeslání pryč. Pokud jste dávali pozor, tak víte, že jsem dříve řekl, že je i druhý typ vodivého pletiva. Tak teď si o něm řekneme. Cukr list opouští floémem, lýkem. Floém je tvořen buňkami nacpanými v trubičkách s dírkovanými bočními stěnami. Poté, co se glukóza do těchto buněk, tzv. sítkovic, dostane, tak absorbují vodu z blízkého xylému a vytvoří hustou sladkou mízu, aby se cukr přepravil dál. Díky míze má borovice mimochodem tak sladkou vůni. Tlakem a difuzí se míza dostane tam, kde je jí třeba, do částí rostlin, které rostou, pokud je právě vegetační období, nebo dolů do kořenů, kde v zimě odpočívá a je tam uchována do jara. Tak teď víte, co cévnaté rostliny potřebují k úspěchu. Snad chápete, že rostliny jsou prostě šampionky. Nejen že na plné čáře vyhrávají soutěž o největší, nejtěžší a nejstarší organismy na světě, to je hodně super, ale zároveň taky mají co dočinění s tím, že prší, a taky jsou prvním a nejdůležitějším článkem v našem potravním řetězci, a proto také prostředí bohatá na rostliny jako deštné pralesy a louky jsou naprosto zásadní pro naše přežití. Pokud se tato prostředí změní, změní se všechno. Počasí, dostupnost potravy, četnost přírodních katastrof. Já tedy mám rostliny za naprosté vládce, dělají skvělou práci, umožňují život na Zemi. Určitě jste ale zvědaví, jak se různé druhy rostlin rozmnožují? O včelkách a kytičkách si povíme příští týden.