Växtrikets historia
Botanik
”Läran om växter”
Studier av tillväxt, reproduktion, ämnesomsättning, utveckling,
sjukdomar, ekologi och evolution av växter.
Studeras på alla nivåer; molekylär, genetisk och biokemisk nivå till
celler, individer och bestånd av plantor.
En djup förståelse för växterna är avgörande för mänsklighetens
framtid eftersom växterna låter oss:
• livnära jordens befolkning
• använda mediciner och material
• förstå miljöförändringar
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
4600 milj. år sedan - jorden bildas.
Livet började för 4500-3800 milj. år sedan.
Första organismerna;
• Enkla prokaryota celler – lika dagens arkéer
(arkebakterier)
• Kemoautotrofer – utnyttjade kemiska
reaktioner för att få energi, varma källor,
svavel.
• Heterotrofer – bryter ner organiska ämnen
för att få energi - åt upp kemoautotroferna.
Arkéer
Black smokers
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Konkurrens om resurser – upphov till ett stort steg
Fotoautotrofer, fotosyntes (sid.18) ca 3500 milj. år sedan;
6H2O + 6CO2 + ljusenergi → C6H12O6 + 6O2
vatten + koldioxid + ljusenergi → socker + syre
Sockret (kolhydrater), används som energi och råvara av
cellen.
Fotosyntesen ger grundnäringen på jorden
Första fotosyntetiserande organismerna:
Encelliga – lika dagens blågröna bakterier
Blågröna bakterier
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Framgångsrik strategi – havets yta täcktes
snart av fotoautotrofer:
• Syrehalten i atmosfären ökar – ozonlagret
börjar bildas
• Syre - reaktivt, giftigt för vissa organismer.
• Stark selektion – för livsformer som kan
”hantera” syret.
• Effektivt att utvinna energi via cellandning.
• Effektivare ämnesomsättning – större celler
• Eukaryota celler utvecklades – men de
kunde inte fotosyntetisera ännu
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Utvecklingen av eukaryota celler
Endosymbiosteorin, (sid.154)
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
620 milj. år sedan första flercelliga organismerna
600 milj. år sedan första flercelliga växterna, påminde
om dagens grönalger.
488 milj.år sedan ozonlagret på plats.
Växter börjar kolonisera land. Syrehalten
hög i atmosfären.
Kolonisationen kan drivits fram av en
brist på näringsämnen i havet.
Livet på land; gott om syre, koldioxid och mineraler.
Ont om vatten
Sid. 125
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Levermossor
450-420 milj. år sen.
Bålväxt, ingen stam eller blad
Mossor (sid.126-126)
Silur, 444-415 milj. år sedan
Levermossa
Typiskt för mossor;
• Lågväxta och enkelt uppbyggda
• Har stam och blad, saknar egentliga rötter
(förankring)
• Saknar transportkärl
• Vatten och näring tas upp genom bladen
• Tål kyla och uttorkning
• Förökar sig antingen asexuellt (fragmentering)
• eller sexuellt, bildar sporer
Mossa - Björnmossa
Kärlväxter
Har ledningsvävnad för vatten och näringstransport.
Möjliggör tillväxt på höjden - ger mer ljus – evolutionär
fördel
Förökning sker med hjälp av sporer eller frön.
Sporer
• Små – bra spridning
• Låg chans att gro
• Liten investering
Frön
• Stora – dålig spridning
• Färdiga embryon – anlag till rot, stam och blad
• Har näringsförråd
• Stor investering
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Sporkärlsväxter (sid. 127)
Delas in i tre huvudgrupper; lummerväxter,
fräkenväxter och ormbunkar.
Dominerade under Karbon 359-299 milj. år
sedan.
Enorma, trädliknande strukturer i sumpskogar.
Idag är de flesta arter små.
Typiskt för sporkärlsväxter:
• Förökar sig med sporer
• Har transportkärl
• Inga äkta rötter, men delar av stammen växer
under jord.
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Lummerväxter
Nära släkt med de allra första kärlväxterna på land
för ca 350 milj. år sedan.
• Små, växer i revor efter marken, krypande stam
• Har barrliknande enkla blad
• Sporer i ax eller bland bladen
• Juldekoration förr - nu fridlysta
Revlummer
Fräkenväxter
• Upprättstående stam med grenar.
• Tillbakabildade blad, fotosyntesen sker inne i
stammen och grenarna.
• Sporer i ax
• Fåtal arter i Sverige
Skogsfräken
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Ormbunkar
• Stora välutvecklade blad, sporer under bladen.
• Jordstam som skickar upp blad på sommaren.
• Växer främst i skuggiga fuktiga skogar
• Ca 40 arter i Sverige
Sporkärlsväxterna har idag mindre
dominerande roller
Konkurrerades ut av fröväxterna
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Fröväxter
Tre organ; rot, stam och löv… har löst problemet med vattenbrist
Nakenfröiga – fröet bildas på utsidan av speciella blad, ej i en frukt
Gömfröiga – fröet bildas inom en frukt.
Nakenfröiga växter (sid.128)
• Kom i slutet på Perm 300 milj. år var länge dominerade.
• Divers grupp, kan komma att delas in i flera undergrupper
• Vanligast är barrträden
• Finns även s.k. kottepalmer och Ginkgo biloba (kinesiskt temepelträd).
Kottepalm
Ginkgo bilobas fröer liknar
de hos gömfröiga arter.
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Barrträd
Finns ca 500 arter världen över. I Sverige finns fyra ”infödda” arter;
Gran, tall, en och idegran.
Barrskog är dominerande vegetationstyp i nordliga områden.
4600
4000 3500 3000 2500
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
miljoner år
Gömfröiga växter (sid.129-130)
Kom under Krita för 130 milj. år, dominerat sen dess.
Finns ca 270 000 arter över hela jorden. Många grupper.
Typiskt för gömfröiga växter;
• Förökning sker med blommor, vind eller djur pollination
• Fröet utvecklas alltid inom en frukt
• Utnyttjar djur för spridning av sina frön
• Ekonomiskt viktig grupp är gräsen och ärtväxterna
Vete, korn, råg, ris, majs, bönor, ärtor, sojaböna, kikärtor.
Bär, apelsin
Stenfrukt, plommon
Balja, ärtor
Typiskt för växtcellen (sid.26)
• Cellväggar av cellulosa
• Kloroplaster (fotosyntes)
• Vakuol
Cellulosa
Bygger upp cellväggarna hos växter
Långa kedjor av glukos molekyler
Bildar fibrer
Hälften av jordens organiska kol.
Svårnedbrytbart! Bakterier, en del
svampar, ett fåtal djur.
Kloroplaster
Fotosyntesen sker med hjälp av kloroplasterna
Gröna färgen kommer av pigmentet klorofyll, fångar in solljuset
Karotenoider (gult, rött, orange)
Vakuolen
Lagring av vatten, joner och
avfallsämnen
Tryck och stadga (turgor tryck)
Kan uppta 90 % av en växtcell
