Botanika

1. Botanika - uvod u svijet autotrofnih organizama

2. Botanika • = grana biologije koja se bavi proučavanjem biljaka (grč. botane = biljka, trava). Pokriva široko znanstveno područje, koje uključuje proučavanje: rasta biljaka, razmnožavanja, metabolizma, biljnih bolesti, evolucije biljaka itd. Razvila se u 18. stoljeću. • Ipak, u carstvu biljaka nisu uključeni svi autotrofni organizmi koji pomoću fotosinteze stvaraju organsku tvar! Fotoautrotrofne organizme nalazimo u sklopu 3 carstava u klasifikaciji vrsta od 5: 1. Carstvo Monera (bakterije i cijanobakterije) 2. Carstvo Protista (zeleni, zlatnožuti i svjetleći bičaši, sve alge) 3. Biljno carstvo

9. Fitoplankton - najveća tvornica kisika na Zemlji • autotrofna komponenta planktonske zajednice • Fitoplankton su jednostanični organizmi koji se mogu udruživati u kolonije. Izgled i oblik stanice odreduje stanična stijenka koja je najčešće gradena od celuloze, kao kod biljaka, a može imati i uklopine u stijenki u obliku ljusaka od kalcijevog karbonata ili silicija. • Najveći fitoplankton (mikrofitoplankton 20-200 μm) uključuje alge kremenjašice, (Diatomeae), svjetleće bičaše (Dinophyta) i kokolitoforide (Coccospherales). Najmanji plankton, nanofitoplankton (220 μm) i pikofitoplankton (0.2- 2 μm), uključuje jednostanične planktonske oblike cijanobakterija (Cyanobacteria).

10. Fitoplankton - najveća tvornica kisika na Zemlji Baza hranidbenih lanaca u vodenim ekosustavima U morima se odvija ukupno 2/3 ukupne fotosinteze na Zemlji, najvećim dijelom u sklopu fitoplanktona Cijanobakterije pridonose oko 70% primarne produkcije u oceanima (proizvodnja organske tvari i kisika) Boja mora i oceana uvelike ovisi o broju i vrsti fitoplanktona (zelenije more gdje ima više fitoplanktona, a plavo gdje je manje) Obitavaju u osvijetljenom području = eufotičkoj zoni Rast im je ograničen hranjivima kao što su nitrati, fosfati, silicij, željezo itd.

11. “Cvjetanje’’ mora vidljivo iz Svemira

12. Odjeljak Chlorophyta – zelene alge • Izrazito zelene boje jer u njihovim kloroplastima, uz karotene i ksantofile, prevladavaju zeleni pignenti – klorofil a i b • Velika raznolikost u slatkim vodama • Sadrže bjelančevinasta zrnca, pirenoide, na koje se skuplja produkt fotosinteze - škrob • Razmnožavaju se spolno i nespolno • Odjeljak uključuje mnoge jednostanične i kolonijalne planktonske alge, te mnoge jednostanične i višestanične bentoske alge koje su pričvršćene na stijenu (epiliti) ili na drugim biljkama (epifiti)

14. Odjeljak Rhodophyta – crvene alge • Uglavnom višestanični organizmi raznolikog oblika steljke • Žive uglavnom u moru na stjenovitom dnu • Živo od površine do razmjerno velikih dubina (Bahami -268 m dubine gdje prodire samo 0,001% površinskog svjetla) • Jedan od najvažnijih proizvoda u akvakulturi – glavni uzgajivači su Kina, Japan i Filipini. Služe u ljudskoj prehrani, ishrani stoke, umjetna gnojiva, ali su najvažnije tvari koje se iz njih dobivaju, kao npr. agar (za kreme, sladolede, pudinge, konzerviranje mesa i ribe). • Temeljna fotosintetska boja je klorofil a, a crvena boja potječe od fotosintetičkog pigmenta fikoeritrina • Unutrašnji slojevi stanične stijenke izgrađeni su od celuloze, a vanjski od pektina • Rezervna tvar je u obliku polisaharida koji se zove floridejski škrob • U sistematskom redu Corallinales alge talože u svojim staničnim stijenkama kristale kalcita, odnosno CaCO3 i stvaraju vrlo važne koraligenske zajednice u moru • Razmnožavaju se spolno i nespolno. Imaju vrlo složene izmjene generacija, a zanimljivo je da muške spolne stanice (spermaciji) nemaju bičeva.

15. Jeste li znali da je Zagrebačka katedrala izgrađena od litotamnijskog vapnenca?

16. Odjeljak Phaeophyta – smeđe alge • Sve svojte su višestanične • Neke svojte ( npr. kod roda Sargassum) imaju jako diferenciran talus kod kojeg možemo razlikovati dijelove nalik ‘’korijenu’’ (rizoid), ‘’stablu (kauloid) i ‘’listu’’ (filoid) • Bičaste stanice obično imaju fotoosjetljiv aparat, sastavljen od bičastih nabreklina na stražnjem biču i očne pjege (stigme) koja se nalazi unutar kloroplasta • Većinom žive moru • Osnovna boja potječe od fukoksantina • Razmnožavaju se vegetativno trganjem talusa, nespolno i spolno izmjenom generacija

17. Jadranski bračić – endemska vrsta! kelp Značajan jadranski rod Cystoseira

18. CARSTVO : Biljke (Vegetabilia) Nasuprot steljnjačama koje smo malo prije upoznali, stablašice nazivamo i više biljke jer imaju viši stupanj organizacije tijela i evolucijski su mlađe, a budući da primarno žive na kopnu, zovu se i KOPNENE BILJKE. Biljke su se vjerojatno razvile iz zelenih algi koje su živjele prije više od 400 milijuna godina Njihova nazočnost na kopnu izutetno je važna jer omogućuju opstanak životinjama i čovjeku! Dijelimo ih na: NEVASKULARNE STABLAŠICE - mahovine VASKULARNE STABLAŠICE – papratnjače - sjemenjače – golosjemenjače - kritosjemenjače (jednosupnice i dvosupnice)

19. CARSTVO : Biljke (Vegetabilia) U biljno carstvo spadaju organizmi s višestaničnim tijelom izgrađenim od tkiva i organa, staničnom stijenkom od celuloze,autotrofnim načinom prehrane, prije svega kopnenim načinom života, te izmjenom generacija (sporofita i gametofita) Ti organizmi imaju dobro razvijen izdanak (stabljiku s listovima), a kako je temeljni dio izdanka stabljika, zovu se STABLAŠICE 2 skupine biljnih organa: vegetativni i generativni Vegetativni - korijen, stabljika i list = uloga u održavanju biljke na životu Generativni – vrlo raznoliki, služe za razmnožavanje, a u kritosjemenjača i za rasprostranjivanje (plod)

20. Najstarije stablašice • Njima se smatraju izumrle biljke iz skupine PSILOFITA. • Neki predstavnici tih psilofita žive i danas primjerice PSILOTUM, stanovnik tropskih predjela koji se odlikuje vrlo jednostavnom građom. Gametofit – spolna generacija Sporofit – nespolna generacija

21. KORIJEN Učvršćuje biljku za tlo i spriječava obaranje biljke, apsorbira vodu i mineralne tvari Na vrhu korijena se formira korijenova kapa, a u smjeru baze korijena - stanice koje će kasnije ući u produžni rast. Korijenova kapa štiti meristemske (vegetacijske) stanice od mehaničkoga oštećenja za vrijeme prodiranja korijena kroz tlo, a izlučuje i sluz koja olakšava prodiranje korijena kroz tlo. Vegetacijski vršak korijena je dio u kojem se odvijaju diobe stanica i rast korijena u dubinu. Korijenove dlačice upijaju vodu s otopljenim mineralnim tvarima. Njihov životnim vijek je vrlo kratak, traje samo nekoliko dana.

22. Korijen golosjemenjača i dvosupnica se bočno grana, pa kažemo da te biljke imaju BOČNO RAZGRANAT KORIJEN. • U bočno razgranatog korijena razlikujemo GLAVNI KORIJEN i BOČNO KORIJENJE. • Međutim, ima biljaka koje uopće nemaju korijen u pravom smislu, a to su POLUNAMETNICI (Imela) i NAMETNICI (Volovodi). • Umjesto pravog korijena, te stablašice imaju tvorevine u obliku sisaljki, tzv. HAUSTORIJE.

23. Preobrazba korijena • Najpoznatije preobraženo korijenje jest : • Repast korijen ( zadebljani glavni korijen npr. mrkva, celer..) • Korijenski gomolji (zadebljano bočno korijenje npr. dalia) • Zračno korijenje (razvija se iz stabljike, u zraku, a uloge su mu različite). Može služiti • za pričvršćivanje stabljike (bršljan), • za upijanje atmosferske vlage (monstere), • kao potpora razgranatoj krošnji (fikus).

24. STABLJIKA • Os izdanka i vegetativni organ biljke koji provodi vodu i otopljene mineralne tvari od korijena do krajnjih dijelova izdanka i asimilata, od listova do svih dijelova biljke. • Stabljika redovito nosi listove i pupove, a ponekad i druge organe, primjerice cvijetove i plodove • Bočno razgranata stabljika ima • GLAVNU STABLJIKU i BOČNE OGRANKE • Na vrhu glavne stabljike iz svakog bočnog ogranka je TJEMENI PUP, a u njemu vegetacijski vršak koji služi rastu stabljike u vis. Članci Koljenca

25. Zeleni i drveće • Prema građi stabljika može biti • ZELJASTA ili DRVENASTA. • Biljke koje imaju zeljastu stabljiku, u kojoj prevladava osnovno tkivo, zovu se ZELENI. • Zeleni mogu biti • Jednogodišnje (PŠENICA I KUKURUZ) • Dvogodišnje ( mrkva, peršin i celer) • Višegodišnje (krumpir, lukovi i šumarice) • Za razliku od zeleni, DRVENASTE BILJKE ili DRVEĆE uvijek su više godišnje biljke s odrvenjenom stabljikom u kojoj prevladavaju potporna ili provodna tkiva. • Drvenastim biljkama pripadaju • STABLA (hrast lužnjak), • GRMOVI (divlja ruža) • POLUGRMOVI (kadulja)

26. Hrast lužnjak Divlja ruža Kadulja

27. Preobrazba stabljike • Najpoznatije preobražene stabljike jesu: • PODZEMNE, TRN, VITICA, FILOKLADIJ, KLADODIJ. • Podzemne stabljike nalaze se u zemlji, nose listove i pupove (gomolj, likovica, i podanak ) • Trnovima nazivamo probražene kratke ogranke stabljike čiji je oblik šiljast, a zadaća zaštitna (glog) • Vitice su preobraženi dijelovi stabljike u obliku nitastih tvorevina koje su osjetljive na dodir, služe za penjanje i pričvršćivanje biljaka za podlogu npr. vinova loza. • Filokladij su zapravo preobraženi ogranci stabljike u obliku zelenih i spljoštenih listova koji obavljaju ulogu listova (bodljikava veprina). • Kladodijima nazivamo spoljštene stabljike zelene boje koje služe za fotosintezu i pohranjivanje vode (božićni kaktus).

28. Filokladij - bodljikava veprina Podzemna stabljika -podanak Vitica - vinova loza Trn stabljika -glog Kladodiji -božićni kaktus

29. LIST • Vegetativni organ biljke koji služe za FOTOSINTEZU i TRANSPIRACIJU. • Sastoji se od tri temeljna dijela: • PLOJKE, PETELJKE, I PODINE • Plojka je najvažniji dio lista jer se upravo u njoj odvijaju spomenuti procesi. Razlikuju se dvije temeljne skupine listova i to: • JEDNOSTAVNI imaju jednu nerazdijeljivu plojku koja može biti ili cjelovita ili urezana • SASTAVLJENI imaju jednu plojku, a ona je u njih razdjeljena na više dijelova, tzv. LISKI, koje su nalik na male plojke.

30. Nervatura na listu može biti viličasta (ginko), prugasta (jednosupnice) I mrežasta (većina papratnjača i sve dvosupnice). Igličasti listovi četinjača imaju samo jednu ili dvije žile! • RASPORED LISTOVA na stabljici može biti u osnovi trojak; naizmjeničan, nasuprotan i pršljenast. • O NAIZMJENIČNOM je rasporedu riječ kada se na svakom koljencu stabljike nalazi po jedan list, o NASUPROTNOM kada se na svakom koljencu nalaze dva lista, jedan nasuprot drugom. PRŠLJENASTO su raspoređeni listovi kada su na koljencu tri lista ili više njih. • ANATOMSKA GRAĐA plojke uvelike ovisi o ekološkim uvjetima staništa na kojem biljka živi.

31. Podina je dio kojim je list pričvršćen na stabljiku. Listovi općenito žive kratko, posebice LITOPADNI, samo jedno vegetacijsko razdoblje. Duže žive VAZDAZELENI LISTOVI, u prosjeku 1 do 5 godina. Prava su rijetkost listovi koji žive od 15 godine Osobit su tip listova SUPKE ili KOTILEDONI, to su zapravo listovi klice ili embrije. Peteljka je dio lista koji nosi plojku i usmjeruje je prema sunčevoj svjetlosti.Nemaju li listovi peteljku, primjerice trava, zovu se SJEDEĆI LISTOVI.

32. Preobrazba listova • Kao i stabljika, listovi se mogu preobaraziti u TRNOVE i VITICE. Preobražene listove u trnove ima žutika te svi kaktusi, a listove preobražene u vitice imaju grašak i bundeva. • List može imati i zaštitnu ekološku funkciju te može biti preobražen u organe za hvatanje životinja (te biljke su autotrofne, dakle zelene su i obavljaju fotosintezu). Pricvjetni listovi - brakteje Bundeva Kaktus Mesojedne biljke

33. Vegetativno razmnožavanje • Od vegetativnih načina razmnožavanja spomenut ćemo ove: RAZMNOŽAVANJE KORJENOM, STABLJIKOM i LISTOM, PODZEMNIM STABLJIKAMA, BULBILIMA i TURIONIMA • Razmnožavanje korjenom odvija se tako da se iz pupova na korjenu razviju izbojci. Oni se nalaze uz matičnu biljku. Mogu se vidjeti, naprimjer, oko stabala bagrema i jorgovana te voćaka. • Razmnožavanje stabljikom odvija se REZNICAMA, POVANJENICAMA i VRIJEŽAMA. REZNICE su odvojeni djelovi stabljike koji imaju sposobnost obnavljanja (krhka vrba). Ramnožavanje reznicama rabi čovjek naprimjer u uzgoju vinove loze. • POVALJENICE su grane matične biljke koje prilježu uz tlo, a VRIJEŽA nitasti izdanci zeljaste nadzemne stabljike koji pužu po zemlji. Razmnožavanje vriježama primjenjuje se pri uzgoju jagoda.

34. Podancima, lukovicama i gomoljima razmnožavaju se višegodišnje zeleni. • Razmnožavanje listom mnogo je rijeđe nego razmnožavanje korijenom i stabljikom. Taj se način razmnožavanja primjenjuje pri uzgoju lončanica. Na taj se način razmnožavaju afrička ljubica i carska begonija. • Razmnožavanje bulbilima- to su rasplodni pupovi koji u glavnom nastaju u pazušcu lista, ali se iz njih ne razvijaju bočni ogranci, nego oni padaju na tlo gdje se zakorijene i isklijaju u nove biljke (lukovičaste režuhe, zlatice) • Razmnožavanje turionima u vodenih biljaka - proljeće, se hranjive tvari potroše, turioni postaju lakši, isplivaju na površinu vode gdje isklijaju u nove biljke. • Osim navedenih načina tu su i umjetni načini vegetativnog razmnožavanja (cijepljenje, kultura tkiva).

35. Prilagodbe vegetativnih organa • Vegetativni organi stablašica često su prilagođeni vanjskim čimbenicima, prije svega količini vode i sunčeve svjetlosti. S obzirom na prilagodbe u vezi s vodom, razlikuje se 4 tipa biljaka: • HIDROFITI, HIGROFITI, KSEROFITI I MEZOFITI • Hidrofiti su prilagođeni životu u vodi • Higrofiti su prilagođeni životu na vlažnim staništima • Kserofiti su prilagođeni životu na suhim staništima • Mezofiti su prilagođeni životu na staništima s promjenjivom vlažnošću

36. NEVASKULARNE STABLAŠICEMAHOVINE • Smatramo ih najprimitivnijim stablašicama. Nemaju prave vegetativne organe, nego RIZOIDE, STABALCE i LISTIĆE. • Oni nemaju ni pravi provodni sustav, pa se zbog toga zovu nevaskularne stablašice. • Mahovine nisu ni prave kopnene biljke jer je za njihovo održavanje na životu prijeko potrebno mnogo vode. • Mahovine se razmnožavaju NESPOLNO I SPOLNO ; nespolno SPORAMA, a spolno OOGAMIJOM (spajanjem jajne stanice i spermatozoida) oba se načina izmjenjuju u obliku HETEROMORFNE IZMJENE GENERACIJA.

38. Dijelovi mahovina su gametofit i sporofit. • Gametofit obavlja fotosintezu i može samostalno živjeti bez sporofita • Sporofit se nalazi na gametofitu i na neki način parazitira na njemu uzimajući iz njega vodu, minerale, i organske tvari te ne može živjeti samostalno već nako sazrijevanja i rasijavanja spora ugiba. • Iz toga proizlazi da je u mahovina jače razvijen gametofit nego sporofit • Osim nespolnog i spolnog načina razmnožavanja mahovine se razmnožavaju i VEGETATIVNO, a odvija se pomoću rasplodnih tjelešaca koja se razvijaju u tzv.rasplodnim košaricama.

39. Rasprostranjenost i ekologija • Mahovine pretežno žive na vlažnim staništima, šumama i tresetištima. • Budući da nemaju pravi provodni sustav, vodu primaju cijelom površinom tijela. Zbog težine opskrbe vodom nepostižu značajan rast. • Mogu se naći i na izrazito suhim mjestima ali njihov životni ciklus tada završava prije ljetnih suša. • Ima ih i na stijenama gdje s lišajima sudjeluju u stvaranju humusa. Stoga i njih, kao i lišaje, smatramo • PIONIRIMA VEGETACIJE.

40. Predstavnici • Mahovine dijelimo na dvije skupine: JETRENJARKE i PRAVE mahovine • Jedna od najpoznatijih jetrenjarki svakako je zdenčara koja se može naći na izrazito važnim staništima osobito uz bunare izvore i riječne obale. • Njezino je tijelo u obliku sploštene krpasto-vrpčaste steljke s viličastim ograncima • Od pravih su mahovina važni OBIČNI VLASAK, koji je čest u bijelogoričnim šumama, te MAHOVINE TRESETARI

41. MAHOVINE TRESETARI žive na vlažnim mjestima s kiselom podlogom. • Njihova je osobitost da vršnim dijelom tijela neprestno rastu, dok im donji dio tijela odumire. Budući da je podloga na kojoj žive kisela odumrli dijelovi ne trunu već se karboniziraju i prelaze u TRESET (najmlađa vrsta ugljena) • Od pravih je mahovina iznimno važno spomenuti i MAHOVINE SEDROTVORCE. One u nas žive u krškim vodama ( Krki, Plitvičkim jezerima), gdje pospješuju stvaranje sedvenih barijera preko kojih se slijevaju slapovi

42. VASKULARNE STABLAŠICEPAPRATNJAČE • Njih smatramo PRAVIM STABLAŠICAMA jer imaju prave vegetativne organe • One nisu potpuno prilagođene kopnenom načinu života, jer im je za oplodnju prijeko potrebna voda • Razmnožavaju se nespolno SPORAMA, i spolno OOGAMIJOM • Imaju HETEROMORFNU IZMJENU GENERACIJA

44. Razdioba • Papratnjačama pripadaju: • Psilofiti, crvotočine, preslice i paprati. CRVOTOČINE • Male vazdazelene biljke od kojih u nas žive OBIČNA CRVOTOČINA I SELAGINA. • Običnu crvotočinu možemo naći u crnogoričnim šumama, npr. u Gorskom kotaru i Zagrebačkoj gori. • Prepoznat ćemo ju po viličasto razgranatoj puzajućoj stabljici s uspravnim ograncima, malim zavojito raspoređenim vazdazelenim sjedećim listovima i viličasto razgranatom korijenju te tvorevinama poput klasića, tzv. STROBILIMA na vrhovima uspravnih ogranaka.

45. selagina • Selagina živi na sjenovitim mjestima u šikarama naših primorskih krajeva • Imaju pretežno nasuprotno raspoređene listove • Ovakve papratnjače koje imaju dvije vrste spora, mikrospore i megaspore, zovemo HETEROSPORNIM PAPRATNJAČAMA, za razliku od IZOSPORNIH PAPRATNJAČA, kao što je obična crvotočina, u kojih su sve spore jednake. • Izumrle crvotočine bile su velika stabla, viša od 30 metara, koja su tvorila šume ( SIGILARIJE I LEPIDODENDRONI ). Obična crvotočina

46. PRESLICE • Zeljaste biljke vrlo osebujne građe • Od 10-tak vrsta koliko ih živi u nas, svakako je najpoznatija POLJSKA PRESLICA koja naseljava vlažna mjesta uz kanale, živice, rubove šuma • Ona ispod zemlje ima PODANAK, a iznad zemlje dvije vrste nadzemnih stabljika; FERTILNU I STERILNU. • Samo u nekih preslica, primjerice MOČVARNE PRESLICE, donji je dio nadzemne stabljike sterilan, a gornji fertilan • I izumrle prelice su također bila velika stabla koja su tvorila goleme šume

47. PAPRATI • One su papratnjače koje nemaju STROBILE (tvorba koja se sastoji od glavne osi na koju su zavojito smješteni sporofili koji nose sporangije) • Njihovo se tijelo sastoji od PODANAKA u zemlji i kratke NADZEMNE STABLJIKE iznad zemlje s razmjerno VELIKIM LISTOVIMA u odnosu prema stabljici • Listovi su gotovo redovito razdijeljeni ili sastavljeni, samo su iznimno cjelovito • Spore većine paprati su IZOSPORE, a protaliji JEDNODOMNI • Paprati žive na cijeloj Zemlji, no najbrojnije su u tropskim predjelima gdje ima i drvenastih vrsta • Naše su paprati zeljaste biljke. Ima ih oko 50 vrsta, a pretežno su stanovnici sjenovitih i vlažnih šuma. • Poznate paprati u nas jesu : BUJAD, JELENAK, OSLAD, ZLATINJAK.. • Posebna skupina su VODENE PAPRATI koje obitavaju uz vodu i močvarna staništa na koja su naknadno prešle (NEPAČKA I ČETVEROLISNA RAZNOROTKA)

48. SJEMENJAČE • Sjemenke nastaju iz SJEMENIH ZAMETAKA nakon oplodnje • Oplodnja se odvija pomoću nepokretnih muških spolnih stanica, tzv. SPERMALNIH STANICA, bez posredstva vode. • Za sjemenjače se može reći da su biljke koje su se potpuno prilagodile biljke na životu • Razmnožavaju se nespolno( sporama) i spolno (spermatogamijom) • Spermatogamija je spajanje nepokretne ženske spolne stanice tj. JAJNE STANICE i nepokretne muške spolne stanice, tj. SPERMALNE STANICE.

49. Oba se načina razmnožavanja izmjenjuju u obliku HETEROMORFNE IZMJENE GENERACIJA. • Znatno je jače razvijen sporofit. • Iako su sporofit i gametofit jedna biljka, sjemenjače u našem okolišu zapravo su sporofiti u kojima se nalaze skriveni gametofiti. • Prema smještaju sjemenih zametaka, sjemenjače se dijele na dva pododjeljka: • GOLOSJEMENJAČE • KRITOSJEMENJAČE

50. GOLOSJEMENJAČE su drvenaste sjemenjače čiji su sjemeni zametci i sjemenke izvana vidljivi i u neposrednom dodiru s okolišem (malaze se na sjemenom listu ili ljusci) • Najrasprostranjenije golosjemenjače jesu ČETINJAČE, odlikuju se razmjerno malim, vazdazelenim, igličastim listovima • Oprašuju se vjetrom • Golosjemenjače dijelimo na • ČETINJAČE i PERASTOLISNE GOLOSJEMENJAČE • Četinjače obuhvaćaju tri porodice: • Borove, čemprese i tise • Borovi obuhvaćaju 4 roda: • Bor, jelu, smreku i ariš • Poznati borovi u nas jesu: • Crni bor, šumski bor, alepski bor i dalmatinski crni bor