Planten
Planten (Viridiplantae binnen de Archaeplastida[2], oorspronkelijk Plantae) is de algemene benaming voor organismen die zich niet kunnen voortbewegen en die fotosynthese vertonen. De naam Plantae wordt niet meer voor een taxonomische eenheid gebruikt.
| Planten Fossiel voorkomen: Mesoproterozoïcum[1] — heden | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||
| Taxonomische indeling | ||||||
| ||||||
| Rijk | ||||||
| Plantae Haeckel (1866) | ||||||
Afbeeldingen Planten op  | ||||||
Planten op  | ||||||
| ||||||
Bij de uitdrukking "planten en bloemen" gaat het in het gewone spraakgebruik vaak om kruidachtige soorten van de bedektzadigen (Angiospermae), bijvoorbeeld in "sierplant", "kamerplant", "tuinplant", "kuipplant", "potplant", "snijbloemen". Deze worden dan tegenover de houtige planten zoals de "struiken" en "bomen" geplaatst. Samen vormen deze slechts een klein deel van de Viridiplantae.
Alternatieve opvattingen
Oorspronkelijk omvatten de planten (in de oude, ruime betekenis) ongeveer de meercellige eukaryote fotosynthetiserende organismes (soms zelfs samen met de schimmels), dus landplanten zoals mossen en vaatplanten en groenwieren en soms inclusief de korstmossen en de overige schimmels. Op deze manier opgevat is de term "plant" een ecologische term, net zoals de term "alg".
Hoewel in moderne opvattingen de planten de groep Viridiplantae omvatten, is het is ook mogelijk de gehele supergroep Archaeplastida op te vatten als planten, dus inclusief algengroepen als de kranswieren, de groenwieren en de roodwieren.
Voor de opkomst van de moleculaire biologie was het systematisch onderzoek aan de verschillende plantengroepen en in het bijzonder de fylogenie, gebaseerd op morfologische en anatomische kenmerken en op de analyse van de levenscycli. De traditionele methoden worden nog steeds gebruikt bij het onderzoek aan fossiele planten.
Bouwplan
De typische bouw van zaadplanten omvat:
- wortels, ondergronds (zelden bovengronds);
- stengels, bovengronds (soms ondergronds);
- bladeren, langs de stengels.
Op de drie basisorganen bestaan veel variaties, vaak afhankelijk van hun functie. Bloemen zijn te beschouwen als omgevormde stengels met bladeren. Organenals wortels, bladen of stengels kunnen ontbreken of sterk gereduceerd zijn.
Planten uit andere groepen, zoals de varens en de wolfsklauwen hebben een iets andere bouw, waarvoor vaak een eigen terminologie bestaat. Om deze bouw en de evolutie daarvan goed te kunnen verklaren is voor deze groepen in het verleden de teloomtheorie opgesteld.
Sterker afwijkend zijn de levermossen, mossen, hauwmossen omdat het bij deze "planten" (de dominante generatie) om haploïde gametofyten gaat en niet zoals bij de voorgaande groepen om diploïde sporofyten. Bij de "folieuze" of bebladerde levermossen en bij mossen zijn er structuren die sterk gelijken op stengels en bladeren, maar met wortels vergelijkbare structuren zijn er niet. Bij hauwmossen en de "thalleuze" levermossen bestaat de "plant" uit een min of meer vlak en gelobd thallus.
Een zeer heterogene groep wordt gevormd door de algen, die een hiervan afwijkende bouw en generatiewisseling hebben. Het meest verwant aan de "planten" zijn de groenwieren en de kranswieren.
Historische omgrenzing
De term planten kan min of meer losjes gebruikt worden, zonder dat wordt aangegeven of het om een oude omgrenzing,[3] om de meer moderne, of om een nog nauwer begrensde groep gaat, bijvoorbeeld alleen de vaatplanten, de zaadplanten, de bedektzadigen of zelfs de bloemplanten.
Historisch gezien is de definitie van de planten aan verandering onderhevig geweest. Met planten werd vaak bedoeld: alle organismen die traditioneel door plantkundigen worden bestudeerd, onder andere vaatplanten, mossen, groenwieren, schimmels, korstmossen, blauwalgen, diatomeeën, bruinwieren en roodwieren. Oudere teksten gebruiken vaak deze traditionele omgrenzing.
De schimmels werden oorspronkelijk tot de planten gerekend, maar volgens meer recente opvattingen zijn ze meer verwant met de dieren. De schimmels worden nu in een eigen rijk ingedeeld: Fungi in de supergroep van de Unikonta, samen met de rijken van de dieren en de Amoebozoa.
Tegenwoordig wordt gewoonlijk met planten bedoeld: de landplanten (Embryophyta), die de mossen, levermossen, hauwmossen en de vaatplanten (Tracheophyta) omvatten. Zo worden de fotosynthetische prokaryoten (de blauwalgen of cyanobacteriën) niet meer tot de planten gerekend. Dit geldt ook voor een hele reeks van groepen van protisten, zoals de roodalgen of de bruinwieren.
Taxonomische indeling
De formele botanische nomenclatuur (naamgeving) van planten wordt tegenwoordig geregeld door de International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (ICBN).
Tegenwoordig volgt men in de biologie bijna uitsluitend fylogenetische classificatiesystemen die de planten aan de hand van hun afstamming indelen. Hierbij gelden alleen de groenwieren (Chlorophyta), de kranswieren (Charophyta) en de Prasinophyta naast de landplanten (Embryophyta) als echte planten, te weten de Archaeplastida of Primoplantae. Al deze organismen bevatten chlorofyl a en b en slaan fotosynthetisch geproduceerde suikers in de vorm van zetmeel op in plastiden zoals bladgroenkorrels en leukoplasten. De celwanden van deze organismen bestaan uit het macromolecuul cellulose (een polymeer van druivensuiker).
Wanneer plantaardige cellen delen, moeten zij een nieuwe celwand vormen tussen beide dochtercellen. Dit wordt bewerkstelligd door de vorming van een fragmoplast: een systeem van langs de as van de celdeling georiënteerde microtubuli, die helpt bij het begeleiden van de afzetting van cellulose. Dit is ook een belangrijk verschil met de groenwieren, die een fycoplast tijdens de mitose vormen, waarbij de microtubuli loodrecht liggen op de as van de celdeling. Alleen planten en kranswieren hebben celdeling met behulp van een fragmoplast.
Moderne indeling
Tegenwoordig wordt een indeling als de onderstaande gebruikt, waar de wat nauwer omgrensde groep van planten is te vinden binnen de Archaeplastida:
| Haeckel (1894) 3 rijken |
Whittaker (1969) 5 rijken |
Woese (1977) 6 rijken |
Woese (1990) 3 domeinen |
Cavalier-Smith (1998) 2 domeinen en 6 rijken |
Keeling (2004) 3 domeinen en 5 supergroepen | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Animalia | Animalia | Animalia | Eukarya | Eukaryota | Animalia | Eukaryota | Unikonta |
| Plantae | Fungi | Fungi | Fungi | Excavata | |||
| Plantae | Plantae | Plantae | Archaeplastida | ||||
| Protista | Protista | Chromista | Chromalveolata | ||||
| Protista (niet behandeld door Linnaeus) |
Protozoa | Rhizaria | |||||
| Monera | Archaebacteria | Archaea | Prokaryota | Bacteria | Archaea | ||
| Eubacteria | Bacteria | Bacteria | |||||
Een indeling van de supergroep Archaeplastida = Primoplantae
|
Bedektzadigen
Er zijn in het verleden verschillende indelingen gebruikt, die regelmatig ook nog worden aangepast (bijvoorbeeld het Engler-systeem en het Wettstein-systeem). Arthur Cronquist publiceerde in 1981 het Cronquist-systeem. In de negentiger jaren is door de Angiosperm Phylogeny Group een nieuwe indeling gepubliceerd (zie ook het boek van W.S. Judd en anderen), gebaseerd op het DNA van chloroplasten bij bedektzadigen. De nieuwste indeling is APG II (2003): dit wordt in de Nederlandstalige Wikipedia gebruikt. De indeling omvat een klein gedeelte van de planten, maar dus niet de naaktzadigen, de varens, de bladmossen, de levermossen en de hauwmossen.
Oudere indelingen
In de literatuur zijn allerlei andere indelingen te vinden. Zo is er de tweedeling Thallophyta versus Cormophyta, waarbij de Cormophyta de planten zijn met een opbouw vanuit een centrale stengel met daaraan bladeren (ze hebben meestal ook een wortel). De Thallophyta zijn dan alle andere plantvormen (algen, wieren, korstmossen, paddenstoelen, schimmels, enz). De naam Thallophyta heeft betrekking op een niet-natuurlijke eenheid (een zogenaamde parafyletische groep) en wordt eigenlijk niet meer gebruikt. De naam Cormophyta heeft wel betrekking op een natuurlijke groep, maar deze wordt tegenwoordig veelal Embryophyta genoemd. Een systeem dat de naam Cormophyta gebruikte is het Wettstein systeem.
Een andere tweedeling is die in Cryptogamae versus Phanerogamae, waarbij de Phanerogamae de zaadplanten zijn, tegenwoordig meestal Spermatophyta of Spermatopsida geheten (dit laatste is de keuze van de Heukels). De Cryptogamen zijn dan de rest, de zogenaamde "lagere planten". Ook de Cryptogamen vormen geen natuurlijke eenheid, maar de naam wordt nog steeds gebruikt omdat het een gemakkelijke verzamelterm die een aantal moeilijk in te delen organismes onder één noemer samenbrengt (varens, wolfsklauwen, mossen, lichenen, etc).
Overigens is ook de naam Plantae tamelijk verouderd. Bij zijn indeling in drie rijken (dieren, planten en mineralen) gebruikte Linnaeus de naam Plantae voor een groep die vandaag de dag buitengewoon ruim gedefinieerd lijkt.
De wat verouderde indeling, waarin de planten nog voorkomen is:
| Linnaeus (1735) 2 rijken |
Haeckel (1866) 3 rijken |
Chatton (1937) 2 domeinen |
Copeland (1956) 4 rijken |
Whittaker (1969) 5 rijken |
Woese e.a. (1977) 6 rijken |
Woese e.a. (1990) 3 domeinen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (niet behandeld) | Protista | Prokaryota | Monera | Monera | Eubacteria | Bacteria |
| Archaebacteria | Archaea | |||||
| Eukaryota | Protoctista | Protista | Protista | Eukaryota | ||
| Vegetabilia | Plantae | Fungi | Fungi | |||
| Plantae | Plantae | Plantae | ||||
| Animalia | Animalia | Animalia | Animalia | Animalia |
Flora
Flora's zijn in eerste instantie systematische inventarisaties van taxa (soorten, geslachten, families), die voorkomen in een bepaald gebied, bijvoorbeeld België, Nederland. Het betreft traditioneel beperkte groepen,zoals kranswieren, korstmossen, mossen, levermossen, of vaatplanten.
Meestal zijn deze soortenlijsten voorzien van determinatiesleutels en van morfologische en ecologische gegevens. Op een dergelijke publicatie is de benaming flora overgegaan. Vaak zijn de taxonomische indelingen aangepast voor lokaal gebruik en zijn namen in de lokale taal of talen toegevoegd. Voor het Nederlandse (taal-)gebied bijvoorbeeld:
- De voorloper van de huidige Heukels' Flora van Nederland gebruikte vanaf 1934 het systeem van Wettstein in Handbuch der systematischen Botanik (2 Bände, 1901-08; 3. Auflage 1924, 4. Auflage 1933–1935); een nauw verwant systeem is dat van Engler, in Die natürlichen Pflanzenfamilien.
- De indeling in de Heukels' Flora van Nederland, 1996, gaat uit van Cronquist, maar in een aangepaste versie. Het Cronquist systeem (1981) gebruikt de naam Magnoliophyta voor de bedektzadigen en Magnoliopsida voor de dicotylen, en onderscheidt zes onderklassen in de dicotylen (onder andere de Magnoliidae).De Heukels gebruikt de naam Magnoliopsida voor de bedektzadigen en Magnoliidae voor de dicotylen, verder worden de oorspronkelijke onderklassen in rang teruggezet tot superorden.
- Daarentegen baseert de 23ste druk van Heukels' Flora van Nederland, 2005, zich op een ander systeem. Het APG II-systeem[4] is grotendeels gebaseerd op chloroplast-DNA.
Dit APG II-systeem gebruikt boven het niveau van orde geen formele botanische namen, maar gebruikt namen van clades: angiosperms, eudicots, rosids, eurosids I. Deze Heukels' Flora van Nederland gebruikt een licht aangepaste versie van dit systeem, een vertaling van de weergave in The Plant-book, 2006). Hierin zijn de zaadplanten de klasse Spermatopsida geworden. Tussen "klasse" en "orde" worden geen rangen gebruikt, maar Nederlandstalige namen voor clades, zoals Bedektzadigen, Tweezaadlobbigen, Rosiden, Fabiden.
Ondertussen is er in 2016 het APG IV-systeem gepubliceerd.[5] Het is de opvolger van het APG III-systeem.
De nomenclatuur van de hogere taxa kan licht tot verwarring leiden (zo gaat de Flora van België, het Groothertogdom Luxemburg, Noord-Frankrijk en de aangrenzende gebieden uit van de bloemplanten (Anthophyta), en plaatst deze in de zaadplanten (Spermatophyta). De schade zal meevallen wanneer er beschrijvende namen gebruikt worden (zie Art. 16 van de ICBN) zoals Spermatophyta (zaadplanten) of Spermatopsida, Angiospermae (bedektzadigen) of Anthophyta ("bloemplanten"), alsook Monocotyledones en Dicotyledones. Het is echter in de mode geraakt om een naam te gebruiken gevormd uit een familienaam, zoals Magnoliopsida, Magnoliidae (vanuit de familienaam Magnolicaceae): deze familienaam moet op zijn beurt gebaseerd zijn op een genusnaam. Het enige onderlinge verschil tussen zulke namen is de uitgang welke de rang aangeeft, en rang kan veranderen met elke publicatie van wéér een systeem. Volgens de Heukels van 1996 zijn Magnoliopsida de bedektzadigen, de bloeiende planten, volgens de flora van België zijn het echter de tweezaadlobbigen: dat is geen inhoudelijk verschil van inzicht maar alleen een (gering) verschil van opschrijven. Dergelijke namen zeggen dus alleen iets binnen een vooraf gedefinieerd (maar vluchtig) kader.
Vegetatie
Met vegetatie worden alle planten bedoeld die op zich een bepaalde plek hebben gevestigd en zich daar uit zichzelf (spontaan) hebben gerangschikt. Planten treden vaak op in karakteristieke groepen, de zogenaamde plantengemeenschappen. Vaak vormt de vegetatie als primaire producent de basis van een (land-)ecosysteem.
De term aanplant wordt gewoonlijk voor door de mens doelbewust geplante begroeiing gebruikt, de termen plantengroei en begroeiing zijn meer neutraal en kan zowel op vegetatie als op aanplant slaan.
Levensprocessen
De bouwstoffen van een plant worden bijna allemaal uit de lucht opgenomen. Door fotosynthese zet een plant met behulp van energie uit zonlicht koolstofdioxide en water om in suiker (glucose) met als bijproduct zuurstofgas. Deze suikers vormen de belangrijkste stof waarvan een plant gebouwd wordt. Het fotosyntheseproces vindt plaats in de bladgroenkorrels die zich in alle groene delen van een plant bevinden. Bladgroen of chlorofyl is een biologisch pigment dat samen met andere rode en gele pigmenten planten helpen om zo veel mogelijk licht te vangen.
De wortels van de Vaatplanten nemen water op met de daarin opgeloste mineralen zoals fosfor en nitraat. Ze transporteren water en voedingsstoffen door de plant door middel van vaatbundels met xyleem en floëem. Het xyleem vervoert water en mineralen naar de rest van de plant en het floëem transporteert suikers en andere voedingsstoffen naar plaatsen waar deze gebruikt worden zoals de wortels. Er bestaan ook vleesetende planten. Deze halen hun voedingsstoffen niet uit grond, maar uit gevangen insecten.
De meeste planten hebben zuurstof nodig om te groeien zowel bij de bovengrondse delen als bij de wortels. Er zijn maar weinig planten die zonder zuurstof bij de wortels kunnen overleven. Waterplanten hebben dan ook vaak luchtkanalen door de plant. Voorbeelden van planten die in een zuurstofarm milieu kunnen groeien met de wortels zijn tredplanten en mangroves.
De groei van een plant hangt af van een aantal factoren. Als eerste is de groei genetisch bepaald. De mate van groei wordt ook bepaald door de omgeving. Abiotische factoren zoals licht, temperatuur, de aanwezigheid van water en de aanwezigheid van voedingsstoffen hebben invloed op de groeisnelheid van de plant.
Biotische factoren hebben ook invloed op de plant.
- Planten concurreren met andere planten voor licht, water, ruimte en voedingsstoffen.
- Sommigen planten hebben dieren zoals vogels en insecten nodig om te kunnen overleven
- Door dieren kan een plant schade oplopen, bijvoorbeeld door (over)begrazing.
- De vruchtbaarheid van de bodem wordt bepaald door schimmels en bacteriën, wat invloed heeft op de groei van de plant.
- Andere organismen kunnen planten parasiteren wat nadelig is voor de groei.
- Wortels van planten kunnen bepaalde mycorrhizaschimmels of bacteriën nodig hebben voor de groei.
Eenvoudige planten zoals algen hebben als individu een korte levenstijd. Algen als populatie leven meestal één seizoen. Andere planten kunnen gerangschikt worden volgens hun levensduur:
- Eenmaal bloeiende planten
- Overblijvende planten (bloeien meerdere malen)
- Vaste planten, overblijvende kruiden
- Houtige planten zoals struiken en bomen
De groeisnelheid van de plant is erg divers. Sommige mossen groeien ongeveer 0,001 mm/h terwijl veel bomen met een snelheid van 0,025–0,250 mm/h groeien. Sommige planten zoals Kudzu (Pueraria lobata) groeien met de snelheid van 12,5 mm/h.
Planten beschermen zichzelf tegen vorst en uitdroging door "antivries-eiwitten", "hitteschok-eiwitten" en suikers. Late embryogenesis Abundant (LEA) zorgt ervoor dat eiwitten niet samenklonteren als gevolg van uitdroging of bevriezing.
Plantenecologie
Planten zorgen door fotosynthese voor het overgrote deel van alle energie in land-ecosystemen. In zee zijn het meest fotosynthetische groepen algen die zorgen voor de energieomzetting. Door fotosynthese is in de loop van de tijd de samenstelling van de atmosfeer veranderd. De meeste dieren en andere organismen zijn afhankelijk van zuurstof. Toen planten gedurende het Ordovicium (485-443 Ma) aan land kwamen werden ze de belangrijkste zuurstofproducenten op het land en vormden ze de producenten en zo basis van de voedselketens in ecosystemen. Bovendien zijn planten noodzakelijk voor de primaire consumenten (herbivoren), de dieren omdat ze onderdak, voedsel en zuurstof afnemen van de plant.
Planten zijn het belangrijkst in de waterkringloop. Doordat sommigen planten mechanismen ontworpen hebben om stikstof te binden spelen ze ook een grote rol in de stikstofkringloop. De wortels van een plant spelen bovendien een belangrijke rol in de ontwikkeling van de bodem en het voorkomen van erosie.
Studies
Onder plantkunde of botanie wordt gewoonlijk de studie van het plantenrijk in de oudere, vage omgrenzing verstaan. Over het algemeen wordt de mycologie hier niet meer onder begrepen, meestal dan weer met de uitzondering daarop van de lichenologie.
Floristiek is de studie van de verspreiding van de wilde flora (van het spontane voorkomen van planten), en dus een onderdeel van de plantengeografie.
Bronnen, noten en/of referenties
|
| Hoofdindeling van Eukaryoten | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Indeling in domeinen en supergroepen:
Verouderde indeling:
|
 |
Zoek plant op in het WikiWoordenboek. |
|
Zie de categorie Plantae van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp. |