Растенията (Plantae) са царство организми, включващо познати форми, като дървета, храсти, треви, лиани, папрати и мъхове, а според някои дефиниции и зелените водорасли. Точният брой на видовете растения е трудно да се определи, но в наши дни се смята, че съществуват 300 – 315 хиляди вида, от които основната част, 260 – 290 хиляди, са семенни растения.
Характерно за тях е наличието на целулозни клетъчни стени и извличането на необходимата за жизнените им процеси енергия от слънчевата светлина чрез фотосинтеза. При този процес те използват хлорофил, разположен в хлоропласти, на който се дължи зеленият цвят на много техни части. Въпреки това някои растения са паразити и могат да не фотосинтезират или да не произвеждат значителни количества хлорофил. Също с някои изключения, растенията се характеризират с полово размножаване, модулен и неограничен растеж и редуване на поколенията.
Растенията са основна част от живота на Земята. Те са източник на основната част от свободния кислород и са основен елемент на повечето екосистеми, особено на сушата. Всички животни зависят от химичната енергия, натрупана във вид на органични съединения, която растенията добиват от слънчевата светлина чрез фотосинтеза. Тази енергия животните усвояват чрез метаболизма си. Растителни продукти, като зърно, плодове и зеленчуци, са основни елементи на диетата на хората и много видове растения се култивират от тях от хилядолетия. Растенията се използват от хората и с декоративна, както и с лечебна цел. Растенията са били източник за повечето лекарства преди да стане възможно синтетичното им получаване.
Науката, изследваща растенията, се нарича ботаника.
Обхват Още през 4 век пр.н.е. Аристотел разделя живите същества на две групи – растения, които обикновено не се движат и животни, които често се придвижват, за да се снабдяват с храна. Много по-късно в систематиката на Карл Линей от 18 век тези две групи получават статут на царства – съответно Vegetabilia (по-късно Metaphyta или Plantae) и Animalia (или Metazoa). Впоследствие се изяснява, че царството Plantae в първоначалния си вид обхваща няколко несвързани помежду си групи, в резултат на което гъбите и някои водорасли са обособени в новосъздадени царства. Въпреки това в много случаи те продължават да се разглеждат като растения, когато контекстът не изисква прецизност.
Извън формалния научен контекст понятието „растение“ се свързва с определени характеристики, като многоклетъчност, наличие на целулоза и способност за извършване на фотосинтеза.
Дефиниции В наши дни, когато наименованието растения или Plantae се прилага към конкретен таксон, то може да се отнася за една от три различни по обхвата си групи организми:
Наименование Описание Растения в най-тесен смисъл, наричани също висши растения, Embryophyta или Metaphyta Най-тясната дефиниция на растенията, описана подробно по-долу в тази статия. Зелени растения, наричани също Viridiplantae, Viridiphyta или Chlorobionta Включва висшите растения, заедно със зелените водорасли (Charophyta и Chlorophyta). Общото за всички тях е, че съдържат хлорофил a и b, имат пластиди, свързани само с две мембрани, могат да натрупват скорбяла, а в клетъчните им стени има целулоза. Archaeplastida, наричани също Plastida или Primoplantae Включва зелените растения, заедно с червените водорасли (Rhodophyta) и водораслите Glaucophyta. Тази група обхваща еукариотите, които в хода на еволюцията си са образували хлоропласти чрез пряко поглъщане на цианобактерии.
Много от спорните въпроси около обхвата на таксона на растенията са свързани с организми, които, макар и важни за изследването на еволюцията на съвременната флора, са рядко срещани в ежедневието и имат минимално стопанско значение. По тази причина разграничението между описаните групи организми е от значение главно в тясно научен контекст.
Растения и водорасли
Водорасли се наричат няколко самостоятелни групи организми, които натрупват енергия чрез фотосинтеза и по тази причина в миналото са причислявани към растенията. Най-забележимите представители на водораслите са многоклетъчните форми, които външно наподобяват висши растения, но в действителност са зелени, червени или кафяви водорасли. Всяка от тези три групи включва също и множество микроскопични или едноклетъчни организми. Тези групи организми еволюират от различни нефотосинтезиращи предшественици независимо една от друга и от висшите растения, поради което вече не се включват в царство Растения.
Viridiplantae обхваща зелените водорасли и същинските растения и представлява клад, група организми, включваща всички потомци на един общ предшественик. С няколко изключения сред зелените водорасли, всички представители на Viridiplantae споделят общи характерни черти, сред които съдържащите целулоза клетъчни стени, хлоропластите с хлорофили a и b и запасите от храна във вид на нишесте. Всички те претърпяват затворена митоза без центриоли и обикновено имат митохондрии с плоски кристи. Хлоропластите им са заобиколени от две мембрани, което говори за пряк произход от ендосимбионтни цианобактерии.
Две други групи водорасли – червените водорасли (Rhodophyta) и Glaucophyta – също имат хлоропласти, които изглежда са произлезли от ендосимбионтни цианобактерии, макар че използват при фотосинтезата различни пигменти и съответно имат различен цвят. Тези три групи, Viridiplantae, Rhodophyta и Glaucophyta, вероятно имат общ произход и се обединяват в таксона Archaeplastida, който представлява и най-широката съвременна дефиниция на растенията.
За разлика от представителите на Archaeplastida, повечето други водорасли, като Heterokontophyta, Haptophyta, Dinoflagellata и Euglenoidea, не само използват различни пигменти, но и имат хлоропласти с три или четири ограждащи мембрани. Те не са близко свързани с растенията, като се предполага, че са придобили хлоропластите си самостоятелно от погълнати или симбионтни зелени и червени водорасли. По тази причина, макар в миналото да са причислявани към растенията, в наши дни те са изключени и от най-широките дефиниции на растение.
Традиционно Viridiplantae са разделяни на зелени водорасли и висши растения. Днес се приема, че висшите растения са еволюирали от група зелени водорасли, което прави групата на зелените водорасли парафилетична (невключваща част от потомците на общ предшественик). Тъй като такива групи се избягват в съвременните класификации, напоследък Viridiplantae се подразделя на два клада – Chlorophyta и Streptophyta (или Charophyta). Chlorophyta (наименование, използвано и за всички зелени водорасли) обхваща зелените водорасли, които не са пряко свързани с висшите растения – около 4300 вида едноклетъчни и многоклетъчни предимно морски организми.
Другата съставна част на Viridiplantae са предимно сладководните и сухоземни Streptophyta, която се състои от няколко групи зелени водорасли и от всички висши растения. Водораслите в Streptophyta са едноклетъчни или образуват прости или разклонени многоклетъчни влакна. Сред тях са Charales, които силно наподобяват висшите растения, и се предполага, че са техните най-близки родственици. Те растат под водата и имат централно стъбло и разклонения, което им придава лъжлива прилика с хвощовете, които са същински висши растения.
Растения и гъби
Класификация
Неваскуларни растения Anthocerotophyta – Рогоспорангиеви мъхове Bryophyta – Листнати мъхове Hepatophyta – Чернодробни мъхове Подцарство Tracheobionta – васкуларни растения Cycadophyta – Цикасовидни Equisetophyta – Хвощовидни Ginkgophyta – Гинкови Gnetophyta – Гнетови Lycopodiophyta – Плауновидни Magnoliophyta – Покритосеменни Pinophyta – Голосеменни Psilotophyta – Псилотовидни Pteridophyta – Папратовидни † Rhyniophyta – Безлистни
В таблицата са показани основните подразделения на царство Растения и е посочен приблизителният брой представители за всеки отдел. Счита се, че растенията наброяват около 300 000 вида, от които покритосеменните са между 85 и 90%. Различни източници посочват различен брой представители.
+Многообразие на отделите растения Неофициална група Отдел Име Брой на видовете Приблизителен брой в неофициалната група Зелени водорасли Chlorophyta Зелени водорасли 3800 Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae: An Introduction to Phycology. pages 343, 350, 392, 413, 425, 439, & 448 (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9 – 4,300 8500 (6600 – 10 300) Charophyta Харови водорасли 2800; 4000 – 6000 Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae: An Introduction to Phycology. pages 457, 463, & 476. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9 Мъхове Marchantiophyta Чернодробни мъхове 6000 – 8000 Crandall-Stotler, Barbara. & Stotler, Raymond E., 2000. „Morphology and classification of the Marchantiophyta“. page 21 in A. Jonathan Shaw & Bernard Goffinet (Eds.), Bryophyte Biology. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-66097-1 19 000 (18 100 – 20 200) Anthocerotophyta Рогоспорангиеви мъхове 100 – 200 Schuster, Rudolf M., The Hepaticae and Anthocerotae of North America, volume VI, pages 712 – 713. (Chicago: Field Museum of Natural History, 1992). ISBN 0-914868-21-7. Bryophyta Лиснати мъхове 12 000 Спорови растения Lycopodiophyta Плауновидни 1200 Raven, Peter H., Ray F. Evert, & Susan E. Eichhorn, 2005. Biology of Plants, 7th edition. (New York: W. H. Freeman and Company). ISBN 0-7167-1007-2. 12 000 (12 200) Pteridophyta Папратовидни 11 000 Семенни растения Cycadophyta Цикасови 160 Gifford, Ernest M. & Adriance S. Foster, 1988. Morphology and Evolution of Vascular Plants, 3rd edition, page 358. (New York: W. H. Freeman and Company). ISBN 0-7167-1946-0. 260 000 (259 511) Ginkgophyta Гинкови 1 Taylor, Thomas N. & Edith L. Taylor, 1993. The Biology and Evolution of Fossil Plants, page 636. (New Jersey: Prentice-Hall). ISBN 0-13-651589-4. Pinophyta Иглолистни 630 Gnetophyta Гнетови 70 Magnoliophyta Покритосеменни 258 650 International Union for Conservation of Nature and Natural Resources, 2006. IUCN Red List of Threatened Species:Summary Statistics Имената на отделните подразделения следват Международния код за ботаническа номенклатура и Международния код за номенклатура на култивираните растения.
Еволюция на растенията Еволюцията на растенията е довела до повишаване на нивата на сложност, от първите водорасли, през мъхове, плауновидни, папратовидни до комплекса от голосеменни и покритосеменни днес. Групите, които се появяват по-рано, продължават да се развиват, особено в средата, в която те са еволюирали.