Anövények(Plantae) azélőlények egyik nagy, több százezerfajt felölelőországa. A növények összessége (aFöld teljes növényzete együttvéve) aflóra.
A növényekre általában jellemző afotoszintézis, vagyis a napfény energiáját felhasználvaautotróf módon építik fel a testüket alkotómolekulákat. Találhatunk köztük ismerős élőlényeket, mint például afák, afüvek és apáfrányok.
Arisztotelész az élőlényeketállatokra és növényekre (amelyeknek általában nincsenek érzékszerveik) osztotta.
Linné rendszerében ezek később a növényvilág(Plantae) és állatvilág(Animalia) nevet kapták.
A növényeket ma három csoportra osztják: azöld színtestű növények(Viridiplantae) és avörös színtestű növények(Rhodoplantae) alországára és az alországba besorolatlan Glaucophytára. Egy ideig csak a zöld növényeket tekintették a növények országának, és azt a vörösmoszatokkal és a kékeszöld moszatokkal együtt azArchaeplastidakládba sorolták. A jelenlegi rendszertan szerint tehát az Archaeplastida csoport a növényeké, ezzel aPlantaesensu lato és az Archaeplastida elvileg ekvivalens fogalmakká váltak.
A növények alapvető közös sajátossága a fotoszintézis, pontosabban aszén-dioxid-asszimiláció (ld. fentebb). Ez afiziológiai sajátosság a növények mindegyikében ugyanúgy zajlik, jelentős különbségeketbiokémiailag nem találunk az egyes növénycsoportokban.
Léteznek azonban olyan növények is, melyek másodlagosan elveszítették fotoszintetizáló képességüket. Ezek nem rendelkeznek kloroplasztisszal, szerves anyagaikatheterotróf módon építik fel. Ilyenek aparazita növények (például a vajfüvek, arankafélék), melyek más növényekenélősködve vesznek fel szerves és szervetlen anyagokat; illetve amikotróf növények (példáulmadárfészekkosbor), melyekszaprofitagombákkal élnekszimbiózisban.
Arovaremésztő növények fotoszintetizáló növények, s az életműködésükhöz szükséges szervetlen anyagok egy részét (pl. nitrogén, kálium) nemcsak a talajból szívják fel a gyökerükön keresztül, hanem azokhoz rovarok elfogásával és lebontásával, tehát heterotróf módon is hozzájutnak.
A növények ontogenezise (egyedfejlődése) is alapvetően egységesnek mondható; általánosan jellemző anemzedékváltakozás(metagenesis; generatio alternans). A nemzedékváltakozás során az ivaros szaporodású ivarsejttermelő vagy gametofiton(gametophyton) nemzedék és az ivartalanul szaporodó, spóratermelő vagy sporofiton(sporophyton) nemzedék váltakozik egymással. Azevolúció folyamán az ivaros nemzedék mindjobban redukálódik, míg az ivartalan nemzedék aszövetes (hajtásos) szerveződésig jut el. Érdekes amohák(Bryophyta) esete, ahol a sporofiton nemzedék nem önállósodik, hanem a gametofitonon „élősködik”. Itt a gametofiton végzi az asszimilációt és táplálja a tulajdonképpen heterotróf anyagcseréjű sporofitont (ami a moháknál a spóratok és toknyél). Az ivartalan nemzedék a legősibbszövetes növényekben (ősedényesekProtracheophyta) egyenrangú fejlettséggel bírt, mint az ivaros nemzedék. Ez az ún. izomorf metagenezis. Akorpafüvektől(Lycopodiophyta) kezdve a gametofiton mindjobban redukálódik, ún. előteleppé alakul, mely a korpafüveknél és aharasztoknál(Monilophyta) is csak telepes szerveződésű. Avirágos növényeknél(Spermatophyta) a gametofiton nem szakad el a sporofitontól, hanem annak védelmében fejlődik, és attól kapja a tápanyagait is. A növényvilág evolúciója során a női ivarsejteket termelő ún. makrogametofiton marad fejlettebb, melyet az magyaráz, hogy a hím mikrogametofiton által termelt spermatozoidok (hímivarsejtek) a petesejt megtermékenyítése után befejezik munkájukat.
A legszembetűnőbb közösmorfológiai (pontosabban mikromorfológiai) sajátosságok asejteket burkolócellulóz anyagú sejtfal, a színtestek (bár ez más élőlénycsoportokban is megjelenik, kivéve aOpisthokonta országban). A klorofill-b nevű fotoszintetizációs színanyag kizárólagosan azöld színtestű növények, azaz aViridiplantae alország sajátossága, és még aBiliphyták között sem találkozunk vele.
A növényievolúció kezdetét korábban afotoszintézis megjelenésétől kezdték számítani. Tulajdonképpen a növények nem elsődlegesenautotróf szervezetek, vagyis korai őseik valószínűlegheterotróf szervezetek voltak. AChromista országba sorolt törzsek (példáulsárgamoszatok,mészmoszatok,barnamoszatok) pedig még másodlagos autotrófnak sem nevezhetők. Ennek oka, hogy a növényi evolúció valószínűlegendoszimbiogenezis eredménye. Azaz azősidőben kialakult ősi autotrófbaktériumok, majd a megjelenőkékbaktériumok(Cyanobacteria) voltak az első fotoszintetizáló - egyben kemoszintetizáló - szervezetek. Ezeket az ősi autotrófprokariótákat kebelezhette be egy heterotrófeukarióta egysejtű, és nem emésztette meg, hanemszimbiózist, mutualista kapcsolatot alakított ki vele.Membránréteg vette körül, de a sejten belül megmaradt a részleges önállósága (például van sajátDNS-állománya, a sejttől függetlenül önállóan is képes osztódni). A kékbaktériumokból alakultak ki tehát a növények zöld színtestei (kloroplasztiszok). AChromista ország tagjai pedig szekunder endoszimbiogenezis során alakultak ki, vagyis már egy korábban endoszimbiózissal kialakult autotróf eukariótát kebelezett be. Ennek egyik legfőbb bizonyítéka, hogy a barnamoszatok sejtjeiben a színtestek membránja kettős (vagyis a növényi sejt kloroplasztiszához képest még plusz egy membránt tartalmaz).
A növények legkorábban kialakult csoportjai aBiliphyta subregnumba soroltkékeszöld moszatok és avörösmoszatok. A növényvilág evolúciójának következő nagy lépése azembrió kialakulása, vagyis amegtermékenyítés után a zigóta osztódásával kialakul egy kezdetleges növényke, az embrió. Embriós növényekről amoháktól kezdve beszélhetünk, ám legkifejezettebben aszövetes növényekkládjában jelenik meg.
A szárazföldre kilépés is óriási mérföldkő a növényvilág fejlődéstörténetében. A kijutásnak több akadálya is volt, például az, hogy a növény testét a víz felhajtóerejének hiányában meg kellett támasztani. A szárazföldön nem lehetdiffúzióval az egész testfelületen vizet felvenni, ezért gátolni kellett a víz elpárolgását. A száraz környezet a szaporodási lehetőségeknek is határt szab. Mai ismereteink szerint az első szárazföldi növények aRhyniophyta törzs rendkívül egyszerű hajtásos szerveződésű fajai voltak. Kialakultak a testüket megtartó támasztóalapszöveteik, megjelent a párologtatást csökkentő epidermisz; kezdetlegesgyökereik megkapaszkodtak a földön, és vélhetőleg vizet is ezekkel vettek fel. Általában mocsarak szélén tenyésztek, hosszúrizómájuk a földön fekve kúszott, ebből ágaztak ki azok az egyszerű edényekből felfelé álló, hengerdedhajtások, amelyekben még nem alakult ki a központi bélszövet, hanem a centrálisxilémet (farészt, vízszállító elemeket)floém (háncsrész) övezte. Metagenezisük is érdekes volt, ún. izomorf típusú, azaz a sporofiton és a gametofiton nemzedék kinézete hasonló volt. Aspóratokok és az ivarszervek a hajtások csúcsán nőttek.
A szárazföldi növények további fejlődése – a mag kialakulása
A pollen homológ képződmény a mikrospórával, belsejében redukált haploid mikrogametofiton van
A további fejlődés során a spórás növényeknek számos típusa alakult ki, így például akorpafüvek (tágabb értelemben, együtt például azAsteroxylon kláddal), melyeknek még valódileveleik nincsenek, csak aszár epidermiszének apró kinövései. Aharasztoktól(Monilophyta) beszélhetünk valódi levelekről (valódi levelű növények,Euphyllophytina). ARhyniophyta csoportban – ahogy azt már említettük – a sporofiton és gametofiton nemzedék fejlettsége vélhetőleg közel azonos volt. A növényi evolúció egy általános szabálya az – amely tulajdonképpen a korpafüvek törzsétől kezdve már jól látható –, hogy a sporofiton nemzedék, vagyis a diploid sejtekkel rendelkező növény mindjobban fejlődik (kialakul a fejlett szállítószövet-rendszer, eleinte tracheidákkal, majd tracheákkal, megjelenik a fa- és háncsparenchima, a bélszövet; kialakulnak a különféle bőrszövet- és alapszövet-rendszerek stb.), míg a gametofiton nemzedék nem lép túl a szövetes fejlettségen, teleptestű marad, mi több, elveszíti önállóságát, és mindjobban egyszerűsödik. A korpafüvek és a harasztok előtelepe (protalliuma) még teljesen önálló, lemezes szerveződésű, némi fotoszintetizációra képes, ivarszerveket létrehozó képlet, azonban avirágos növények(Spermatophyta) törzseiben teljesen elveszíti önállóságát. A másik alapvető jelentőségű törvény, hogy a gametofiton nemzedéken belül a mikrogametofiton, azaz a hím jellegű protallium sokkal inkább egyszerűsödik, és ennek a védelme kevésbé fontos, mint a női jellegű makrogametofitoné. Ennek a magyarázata igen egyszerű: a hím gametofitonok a hímivarsejtek kijuttatása után tulajdonképpen befejezik feladatukat. Azonban a női előtelep védettsége fontos, hisz ott megy végbe számos rendkívül fontos élettani folyamat, mint például amegporzás, amegtermékenyítés, az embriogenezis, amag kialakulása stb. Létfontosságú kérdés az a növénycsoport számára, hogy milyen mértékben védik ezt a fejlődő makrogametofitont. Anyitvatermők közös sajátossága, hogy a makrogametofiton egy makrosporofillumon fejlődik, azonban ez a makrosporofillum csak részleges védelmet nyújt a számára, mert nem forrnak össze zárt magházzá, legföljebb szorosan egymásra záródnak. A nyitvatermők körében még annyira nem érzékelhetjük a redukálódást a gametofiton nemzedékben. A mikrogametofiton fejlődése bonyolultabb, mint azárvatermőknél, még egy sejtosztódási folyamat beiktatódik; a makrogametofiton pedig alapvetően eltér a zárvatermő haploid nemzedéktől.
A makrospórában alakul ki egy előtelep, amely igen nagy számú sejtet tartalmaz (a zárvatermők ellenben csak 7 sejtet tartalmaznak a magkezdemény kialakulása végén: egy centrális vegetatív magot, egypetesejtet, annak két segédsejtjét, emellett még három ellenlábas sejtet). És ami lényeges különbség még a két csoport között: a nyitvatermők makroprotalliumában kialakul az archegónium (női ivarszerv), ami a zárvatermőknél egyáltalán nincs meg. A nyitvatermők archegóniumában alakul ki aztán a petesejt, amelyet apollenből kiszabaduló spermatozoid termékenyít meg. A zárvatermők evolúciós újítása a zárt magház, melynek a belsejében fejlődik az igencsak redukált makroprotallium. A zárt magház a megtermékenyítés után is védi a magot a teljes érésig azáltal, hogy egy bonyolult szövetrendszerű szervvé, aterméssé fejlődik. A virágos növények kialakulása adevon korra tehető, első alakjaik valószínűleg amagvaspáfrányok voltak, melyek nem mutatnak tényleges rokonságot apáfrányokkal, valószínűleg a hasonlólevélszerkezet miatt vélték őket a harasztok közé sorolt páfrányok rokonainak. A magvaspáfrányok pedig feltételezhetően ősi spórás növények, méghozzá heterospórás növények leszármazottai lehetnek, melyeket maelőnyitvatermők néven ismerünk, aLignophytakládon belül. Ezek még spórás növények voltak, azonban jól elkülönültek a kis méretű, hím előtelepet létrehozó spóráik (mikrospórák) a nagyobb méretű, makroprotalliumot létrehozó spóráktól (makrospórák). A fejlődés folyamán a makroprotallium nem vált le az anyanövényről, hanem azon alakult előteleppé – létrehozva ezzel a magkezdeményt –, míg a hím előtelep a mikrospóra belsejébe alakult ki, és a benne lévő spermatozoidák valamilyen közvetítő közeg (főképp a szél) segítségével jutottak a női előtelephez.
A magvaspáfrányoknál a női előtelep még szabadon állt a zöld fotoszintetizáló levelek fonákán, a fejlődés folyamán azonban a magkezdeményeket létrehozó levelek elkülönülnek az asszimiláló,klorofilltartalmú levelektől (példáulcikászok). A magvaspáfrányok a devon száraz területein terjedtek el, hisz a szaporodásukhoz, vagyis a hím és női ivarsejt találkozásához nem volt szükségük vízre. Így terjedhettek el aközépidőtriász időszakában az egész Földön a nyitvatermő csoportok, főképp a cikászok, a Bennettitesek és atoboztermők.
Chamaephyta – az áttelelő szervek a föld felszínéhez közel helyezkednek el. Főleg fásszárúak (törpecserjék, kúszócserjék).
Hemikryptophyta – az áttelelő szervek a talaj felszínén, vagy közvetlenül az alatt vannak. Ezek lehetnek tőrózsa, tősarj vagy földbeli hajtás (évelők).
Kryptophyta v. Geophyta – az áttelelő szervek földalattiak (hagymás, gumós, gyöktörzses növények).
Hemigeophyta – az előző csoportPriszter Szaniszló által bevezetett alcsoportja. Ezek a növények ősszel kihajtanak és vegetatív állapotban telelnek át.
Hydatophyta – az áttelelő szervek vízben vannak.
Helophyta – az áttelelő szervek a víz fenekén vannak.
Hemitherophyta – azévelőkhöz hasonlóan áttelelnek, de csak egyszer (ekkor még általában nem is virágoznak), a második év végén azonban elhalnak és csak a magok maradnak meg (kétévesek, kétnyáriak).
Therophyta – egy éven belül csíráznak, növekednek és virágoznak, majd ősszel el is pusztulnak, csak a magvak maradnak meg (egyévesek, egynyáriak).
Epiphyta – fákon élő növények, a talajban nem gyökereznek (ilyen a hazánkban is előforduló fagyöngy, vagy a trópusok sok páfrány-, orchidea- vagy broméliaféléje).
A növényi egyed a környezet egyes jellemzőihez (pl. csapadék-változáshoz) képes bizonyos mértékig alkalmazkodni, más jellemzőkhöz (pl. a hőmérséklet-változáshoz) nem.
Különösen jelentős korunkban aglobális felmelegedés hatására adott növényi válasz. Az állatok viszonylag széles határok között, igen rövid idő alatt képesek az alkalmazkodásra, a növények jelentős része azonban nem képes elég gyorsan alkalmazkodni, ezért kipusztulnak. A növényfajok gyors alkalmazkodása csak elterjedési területük változtatásával lehetséges: ha melegedés van, akkor elindul egy terjeszkedési front a sarkok felé és egy kipusztulási front az Egyenlítő felől; ha az egyik front utoléri a másikat, a növényfaj kipusztul.
A növények biológiai szempontú csoportosításával anövényrendszertan foglalkozik. A növényeket azonban nem csak tudományos szempontból csoportosítják.
Azokat a növényeket, amelyeket az ember valamilyen (élelmezési, ipari, esztétikai stb.) célra használ fel,haszonnövényeknek nevezzük. A haszonnövények közé tartoznak egyrészt a kultúrnövények, másrészt olyan vadon termő növények, melyeket az ember még ha termeszt is, nem tartoznak a kultúrnövények közé (pl. gyógynövények, egyes gyümölcsök).
Kultúrnövényeknek nevezzük azokat a haszonnövényeket, amelyeket az ember saját céljait követve tervszerűen nemesít és termeszt, s emiatt korábban nem fordultak elő a természetben. A kultúrnövények vadon élő növényekháziasításával jöttek létre. A kultúrnövények elsősorban abban különböznek a vadon termő növényektől, hogy elvesztették természetes elterjedésüket szolgáló adottságaikat, szinte valamennyi szervük megnagyobbodott, magasabb koncentrációban tartalmazzák azokat az anyagokat, amelyekért létrehozták őket, többnyire csekélyebb az ellenálló-képességük, érzékenyebbek a kártevőkkel, a faggyal és a szárazsággal szemben.[11]
Ahaszonnövények csoportosítása[12] felhasználásuk célja szerint is történhet:
Tápláléknövények (étkezési növények) – olyan növények, amelyekettáplálkozás céljára használ fel az ember.
Keményítőnövények –keményítőt nagy mennyiségben tartalmazó növények.
Cukornövények –cukrot nagy mennyiségben tartalmazó növények.
Olajnövények – olyan táplálék- vagy ipari növények, amelyekből növényi olajokat nyernek ki étkezési (étkezési olaj), vagy ipari célokra.
Mézelő növények – ezeket a növényeketpollenjükért és cukortartalmúnektárjukért látogatják améhek, s ennélfogva améz alapanyagát szolgáltatják améhészet számára is.
Agyümölcs szógazdasági, felhasználói fogalom. Tudományos igénnyel azökonómbotanikusok törekszenek a növényvilág hasznosságelvek szerinti csoportosítására.Gyümölcsnek általában az emberi fogyasztásranyersen ésfrissen alkalmasterméseket ésálterméseket tekintik. A köznyelv többnyire megszorítóbb értelmű, és csak a fás növényeken termő gyümölcsöt tekinti gyümölcsnek, (az édes ízt is társítja), míg a tágabb definícióba beleférnek a dinnyék, de akár a frissen fogyasztott paradicsom is. ::A lágyszárú, egyéves növény frissen és nyersen fogyasztható terméseit tehát innen nézve inkább gyümölcsnek, a termesztéstechnológia felől inkább zöldségnek szokás nevezni. (A gyakorlatias választóvonal leginkább az, hogy az adott kultúrkörben jellemzően inkább nyersen, vagy főzve-sütve fogyasztják-e.) A "legközepebb" határeset a szamóca (földieper), amelynek az áltermését esszük, lágyszárú, de többéves növényről.
Azöldség kifejezés konyhaművészeti műszó. Definíciója nem tudományos igényű, nagyrészt önkényes és szubjektív.
Alágyszárú növények bármelyik részét, ami emberi fogyasztásra alkalmas, zöldségnek nevezhetünk, kivéve a gabonaféléket, az olajos magvakat, fűszereket és a konyhai értelemben vettgyümölcsöket. Agombákat is zöldségeknek szokás tekinteni, holott azok teljesen más biológiai kategóriába tartoznak (valamikor a növények alá sorolták őket).
A zöldségek közül némelyiknek a levelét fogyasztjuk (példáulfejes saláta), másnak a szárát (spárga), gyökerét (sárgarépa), virágát (brokkoli), gumóját (fokhagyma) vagy éretlen, húsos magvait (zöldborsó,bab). A zöldségfélékhez tartoznak olyan növények is, amelyeknekbotanikai értelemben vett gyümölcsét fogyasztjuk, ilyen azuborka, atök, azavokádó, apaprika és a paradicsom.
Mivel a „zöldség” nem botanikai kifejezés, nincs ellentmondás abban, hogy egy növényi rész botanikailag gyümölcs, de egyébként zöldségnek tekintjük. Régi könyvekben is találkozhatunk olyan nézetekkel, amelyben adinnyét zöldségként, aparadicsomot gyümölcsként említik meg.
Általában a zöldségek inkább sósak vagy erősek, mintsem édes ízűek (néhány kivétellel, mint arebarbara,sütőtök) vagy az óceániai kultúrákban elterjedt édes burgonya, a „kumara”.
Főzeléknövények –főzelék készítésére használt növények.
Afűszerek, mindazon növényekből, gombákból, állatokból vagy ásványokból nyert anyagok, amelyeket hatóanyagaik (illat-, íz-, zamat-, szín- és tartósítóanyagok) miatt ételeink elkészítéséhez, tartósításához felhasználunk. A fűszerek nagy többsége növényi eredetű; a zömmel fűszernek termesztett/használt növények a fűszernövények.
A fűszer a növények erős ízhatású vagyaromájú része, amit ételkészítéskor az ételek ízének, illatának megőrzésére, módosítására használnak csekély mennyiségben. A fűszereket továbbá gyakran használják illatszerek, parfümök ésgyógyszerek előállításához, valamint vallási rituálék során. A fűszerek kitűnnek a többi növényi alapanyag közül, mint példáulgyógynövények, az aromás zöldségek és a szárított gyümölcsök, amelyek zöld leveles részét, szárát, gyökerét, termését vagy virágját hasonló célokra használják.
Gyógynövények-nek nevezzük mindazon növényeket, amelyeknek valamely részét a bennük lévő hatóanyagok miatt gyógyászati célokra használjuk.
Ipari növények – azok a növények, amelyekből az ember valamilyen használati tárgyat (ruházati cikk, szerszám, épületalkatrész, bútor stb.) készít, vagy amelyekből kinyerhetők egyes iparágak, technológiai folyamatok kiindulási anyagai.
Energianövények – olyan növények, melyeketenergiaültetvényeken termesztenek energianyerés céljából.
Rostnövények – olyan növények, melyekből iparilag felhasználható rostot nyernek például textíliák, hálók,kötelek készítéséhez; azaz főleg atextilipar nyersanyagai.
Egyéb ipari növények
Takarmánynövények – elsősorban háziállatok takarmányozására felhasznált növények.
Dísznövények – azok a növényfajok, amelyeket díszítő hatásuk miatt termeszt és nemesít az ember. Egyes dísznövényeket évszázadok óta a legnagyobb tervszerűséggel nemesítenek (azaz kultúrnövények), mások azonban kertekbe és parkokba ültetett vadon élő fajok (főleg fák).
Egyéb nem rendszertani szemléletű növénycsoportok ábécérendben:
Gyomnövényeknek egyfelől azokat a növényfajokat nevezzük, amelyek emberi települések környékének szemetes, törmelékes romtalajain jellegzetesek, másfelől azokat a növényfajokat, amelyek egy adott helyen termesztett haszonnövény növényi kártevőinek számítanak.[13]
Kártevőriasztó növények ültetése hasznos lehet egyes növényi kártevők távol tartásában, de a megfelelőnövénytársítás megválasztása a terméshozamok növelése szempontjából is fontos lehet.
A növények különböző módszerekkel próbálják meg kivédeni azt, hogy a növényevő állatok táplálékává váljanak. Ezen módszerek között szerepel például az, hogy tüskéket növesztenek, mérgező anyagokat termelnek, bizonyos rovarfajokkal lépnek kapcsolatba, melyek védelmezésükért cserébe különböző tápanyagokat kapnak a növényektől. A kutatók azonban felfedeztek egy új módszert, melynek során a növények összegyűjtik a rájuk rakódó homokot és abból, mintegy páncélzatot képeznek magukon, vagy a sérülékenyebb részeiken. Ezáltal a homokkal borított növényi részek ehetetlenné válnak a növényevő állatok számára.[15]
↑A májmohák, becősmohák és lombosmohák köznapi összefoglaló neve:mohák
↑E. Haeckel.Generelle Morphologie der Organismen. Reimer, Berlin (1866)
↑E. Chatton.Titres et travaux scientifiques. Sette, Sottano, Italy (1937)
↑H. F. Copeland.The Classification of Lower Organisms. Palo Alto: Pacific Books (1956)
↑R. H. Whittaker (1969). „New concepts of kingdoms of organisms”.Science163, 150–160. o.
↑C. R. Woese, W. E. Balch, L. J. Magrum, G. E. Fox and R. S. Wolfe (1977). „An ancient divergence among the bacteria”.Journal of Molecular Evolution9, 305–311. o.
