Plantae - Wikipedia

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Piante
Intervallo geologico
Mesoproterozoico
Steniano
(1200 Ma) -
recente
PreЄ
Pg
Classificazione filogenetica
Dominio
Eukaryota
clade
sottodominio
Bikonta
clade
supergruppo
Eubikonta
clade
gruppo
Diaphoretickes
clade
sottogruppo
CAM
clade
superregno
Archaeplastida
clade
regno
Plantae
Classificazione classica
Dominio
Eukaryota
Regno
Plantae
Sinonimi
Viridiplantae
Nomi comuni
Piante
verdi
Sottoregni
Divisioni
(filogenetica)
Plantae
Aldanophyton
Prasinodermophyta
Viridiplantae
Chlorophyta
Streptophyta
Embryophyta
(piante terrestri)
Anthocerotophyta
Marchantiophyta
Bryophyta
(muschi)
Tracheophyta
Lycopodiophyta
(licofite)
Euphyllophyta
Polypodiophyta
(felci)
Equisetidae
Marattiidae
Ophioglossidae
Polypodiidae
Spermatophyta
Gymnospermae
(gimnosperme)
Ginkgophyta
Pinophyta
Cycadophyta
Gnetophyta
Angiospermae
(angiosperme)
Le
piante
Plantae
Haeckel,
dette anche
vegetali
) sono organismi viventi
uni
pluricellulari
eucarioti
foto-aerobici
, con
cloroplasti
di origine
endosimbiotica primaria
. Vi sono
386 654
specie
di piante catalogate.
Sono piante gli
alberi
, gli
arbusti
o cespugli, le
erbe
, i
rampicanti
, le
succulente
, le
felci
, i
muschi
alghe verdi
e molti altri ancora.
La maggior parte delle piante è rappresentata dal gruppo delle
angiosperme
(appartenenti alle
spermatòfite
), con circa
250 000
specie che si distinguono dagli altri
gruppi
per la produzione dei
fiori
, seguita, dopo l'
impollinazione
, dalla formazione di
semi
racchiusi e protetti all'interno di un
frutto
Le branche della
biologia
più importanti che si occupano dello studio delle piante sono la
botanica
per la sistematica e l'anatomia, la
fisiologia vegetale
per il loro funzionamento e l'ecologia vegetale, che studia la distribuzione delle piante e l'effetto dei fattori ambientali che influenzano tale distribuzione, nonché le interazioni tra le piante e gli altri organismi.
Definizione
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Per la
biologia
le piante hanno alcune caratteristiche fondamentali:
sono formate da
cellule
eucariote
, cioè cellule particolarmente evolute, dotate di un
nucleo
protetto da una
membrana
sono
organismi autotrofi
, per l'approvvigionamento energetico svolgono la
fotosintesi clorofilliana
, un insieme di reazioni biochimiche, che permette di catturare parte della luce solare trasformando l'anidride carbonica in zuccheri ed altre sostanze;
le
pareti cellulari
sono strutturate con una base di
cellulosa
e le cellule stesse possono immagazzinare
amido
come fonte energetica di riserva.
I limiti precisi del regno delle piante, per quanto riguarda gli organismi inferiori e in particolare unicellulari, sono stati oggetto di valutazioni in parte discordanti. Inizialmente, il regno delle piante (più esattamente il regno Vegetale, vedi sotto) comprendeva anche organismi eterotrofi (come gli animali) come i
funghi
, e tutti i batteri e archeobatteri. Successivamente, le piante vennero ristrette ai soli organismi autotrofi pluricellulari, rimandando tutti gli organismi unicellulari anche autotrofi al regno dei
protisti
Oggi prevale la tendenza a riportare nel regno delle piante gli organismi unicellulari autotrofi, purché eucarioti.
Ciò si applica in particolare alle
alghe
verdi
, tradizionalmente incluse nei Protisti; esse farebbero parte del regno delle piante, perché hanno cellule con le pareti di cellulosa, contengono lo stesso tipo di clorofilla delle piante terrestri e producono amido con la fotosintesi.
Vi sono anche altre posizioni, come quella degli studiosi che considerano ancora oggi le piante un gruppo tassonomico ben circoscritto, dal quale ribadiscono l'esclusione delle alghe.
Ancora più controversa è la collocazione delle
alghe rosse o rodofite
, che hanno una parentela meno stretta delle alghe verdi con le piante superiori. Rimangono unanimemente esclusi i
procarioti
capaci di fotosintesi, in particolare il gruppo delle alghe azzurre (più correttamente chiamate
cianobatteri
).
Per la loro semplicità strutturale e la stretta vicinanza
filogenetica
, le alghe verdi vengono considerate antenate delle piante terrestri. Secondo questa ipotesi, circa 400 milioni di anni fa alcune alghe verdi d'acqua dolce (le
Caroficee
o le
Carofite
secondo i diversi inquadramenti tassonomici), facevano capolino sulle rive dei
laghi
esposte per breve tempo all'
aria
. Queste sottili fasce verdi intorno alle zone d'acqua erano l'unica
vegetazione
sulla terraferma, allora completamente deserta.
Evoluzione
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Gli antenati delle piante terrestri si sono evoluti nell'acqua. Una schiuma algale si formò sulla terra già 1,2 miliardi di anni fa, ma solo nell'
Ordoviciano
, intorno a 450 milioni di anni fa, apparvero le prime piante terrestri, con un livello di organizzazione simile a quello delle
briofite
Tuttavia, i fossili di organismi con un
tallo
appiattito nelle rocce
precambriane
suggeriscono che eucarioti multicellulari d'acqua dolce esistevano oltre un miliardo di anni fa.
Le piante terrestri primitive iniziarono a diversificarsi nel tardo
Siluriano
, intorno al 420 milioni di anni fa.
Muschi
licofite
felci
compaiono poi nei reperti fossili.
L'anatomia delle piante primitive è conservata nei minimi dettagli cellulari in un insieme di fossili del
Devoniano
antico. Queste prime piante vennero conservate pietrificandosi nella
selce
formata nelle sorgenti calde vulcaniche ricche di silice.
Entro la fine del Devoniano, la maggior parte delle caratteristiche di base delle piante odierne erano presenti, tra cui radici, foglie e
xilema
in alberi come
Archaeopteris
10
Il periodo
Carbonifero
vide lo sviluppo di foreste in ambienti paludosi dominati da licopodi e
equiseti
, alcuni dei quali grandi quanto alberi, e la comparsa delle prime
gimnosperme
, le prime
piante da seme
11
L'
evento di estinzione del Permiano-Triassico
cambiò radicalmente le strutture delle comunità.
12
Ciò potrebbe aver creato le premesse per l'evoluzione delle
piante da fiore
nel
Triassico
(~200 milioni di anni fa), con una
radiazione adattativa
nel
Cretaceo
così rapida che Darwin la definì un "mistero abominevole".
13
14
15
Le
conifere
si diversificarono dal tardo Triassico in poi e divennero una parte dominante della flora nel
Giurassico
16
17
Sistematica
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A partire dal
XVII secolo
, le piante venivano incluse nel più vasto – ed allora poco conosciuto – Regno Vegetale, che comprendeva anche tutti i tipi di
alghe
, i
funghi
, i
batteri
e i
licheni
. Dal
XX secolo
, con l'avanzare delle conoscenze scientifiche, i funghi, biochimicamente e filogeneticamente molto più affini agli
animali
, vennero ascritti a un separato
regno tassonomico
, i batteri si ripartirono nei due regni (o, più correttamente, divisioni)
eubatteri
archeobatteri
, i licheni vennero riconosciuti come organismi modulari formati dalla
simbiosi
di un'alga e di un fungo, mentre le alghe della prima classificazione vennero disperse: la maggior parte di quelle microscopiche comprese nelle piante, mentre molte altre, a seconda dei gruppi, divise in ambiti tassonomici differenziati e tuttora in parte controversi.
Nel corso della complessa
storia della tassonomia
delle piante, i continui cambiamenti apportati dai botanici
sistematici
hanno così generato diversi raggruppamenti, spesso basati su distinzioni morfologiche e riproduttive. Anche se molti di essi sono ufficialmente in disuso, questi gruppi rimangono tuttora utilizzati in botanica perché offrono una rapida comprensione delle differenze mostrate dagli organismi vegetali, a seguito di una diversa complessità tracciata dal
cammino evolutivo
Con l'avvento della filogenesi molecolare, molti gruppi inizialmente considerati monofiletici come le Bryophyta, le Gimnosperme o le Charophyta, sono stati suddivisi in linee separate risultando così parafiletici. Un
cladogramma
semplificato realizzato alla luce degli studi filogenetici è il seguente:
18
Plantae
Prasinodermophyta
Viridiplantae
Chlorophyta
Streptophyta
Zygnematophyceae
Charophyta
Embryophyta
Anthocerotophyta
Marchantiophyta
Bryophyta
Tracheophyta
Lycopodiophyta
Euphyllophyta
Polypodiophyta
Spermatophyta
Gymnospermae
Angiospermae
Fisiologia
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Struttura della cellula vegetale
Anatomia di una pianta da seme. 1. Fusto. 2. Apparato
radicale
. 3.
Ipocotile
. 4. Germoglio terminale. 5.
Foglia
. 6. Internodio. 7. Gemma ascellare. 8.
Picciolo
. 9. Stelo. 10. Nodo. 11.
Fittone
. 12. Peli radicali. 13. Punta della radice. 14.
Cuffia della radice
Le cellule vegetali presentano caratteristiche distintive che mancano in altre cellule eucariote (come quelle degli animali). Tra questi vi sono il grande
vacuolo
centrale pieno d'acqua, i
cloroplasti
e la forte e flessibile
parete cellulare
, che si trova all'esterno della
membrana cellulare
. I cloroplasti derivano da quella che un tempo era una simbiosi tra una cellula non fotosintetica e un
cianobatterio
fotosintetico. La parete cellulare, composta principalmente da
cellulosa
, consente alle cellule vegetali di
gonfiarsi d'acqua
senza scoppiare. Il vacuolo consente alla cellula di cambiare dimensione mentre la quantità di
citoplasma
rimane la stessa.
19
La maggior parte delle piante sono
pluricellulari
. Le cellule vegetali si differenziano in molteplici tipi di cellule, formando tessuti come il tessuto vascolare con
xilema
floema
specializzati delle nervature fogliari e dei fusti, e organi con diverse funzioni fisiologiche come le
radici
per assorbire acqua e minerali, gli steli per il supporto e per trasportare acqua e molecole sintetizzate, le
foglie
per la fotosintesi e i
fiori
per la riproduzione.
20
Le piante
effettuano la fotosintesi
, producendo molecole alimentari (
carboidrati
) utilizzando l'energia ottenuta dalla
luce
. Le cellule vegetali contengono
clorofille
nei loro cloroplasti, che sono pigmenti verdi utilizzati per catturare l'energia luminosa. L'equazione chimica per la fotosintesi è:
21
CO
luce
12
{\displaystyle {\ce {6CO2{}+6H2O{}->[{\text{luce}}]C6H12O6{}+6O2{}}}}
Ciò fa sì che le piante rilascino
ossigeno
nell'atmosfera. Le piante verdi forniscono una parte sostanziale dell'ossigeno molecolare del mondo, insieme al contributo delle alghe fotosintetiche e dei cianobatteri.
22
23
24
Le piante che hanno adottato secondariamente uno stile di vita parassitario possono perdere i geni coinvolti nella fotosintesi e nella produzione di clorofilla.
25
La crescita è determinata dall'interazione del
genoma
di una pianta con il suo ambiente fisico e biotico.
26
I fattori dell'ambiente fisico o abiotico includono la
temperatura
, l'
acqua
, la luce, l'
anidride carbonica
e i
nutrienti
nel suolo.
27
I fattori biotici che influenzano la crescita delle piante includono l'affollamento, il brucamento, i batteri e i funghi simbiotici benefici e gli attacchi di insetti o
malattie delle piante
28
Il gelo e la disidratazione possono danneggiare o uccidere le piante. Alcune piante hanno
proteine antigelo
proteine da shock termico
e zuccheri nel loro citoplasma che consentono loro di tollerare questi stress.
29
Le piante sono continuamente esposte a una serie di stress fisici e biotici che causano danni al DNA, ma possono tollerare e riparare gran parte di questi danni.
30
Le piante si riproducono sia sessualmente, tramite
gameti
, sia
asessualmente
, tramite la normale crescita. Molte piante utilizzano entrambi i meccanismi.
31
Quando si riproducono sessualmente, le piante hanno cicli di vita complessi che prevedono l'
alternanza di generazioni
. Una generazione, lo
sporofito
, che è
diploide
(con 2 serie di
cromosomi
), dà origine alla generazione successiva, il
gametofito
, che è
aploide
(con una serie di cromosomi). Alcune piante si riproducono anche asessualmente tramite
spore
. In alcune piante non fiorite come i muschi, il gametofito sessuale forma la maggior parte della pianta visibile.
32
Nelle piante da seme (gimnosperme e angiosperme), lo sporofito costituisce la maggior parte della pianta visibile, mentre il gametofito è molto piccolo. Le angiosperme si riproducono sessualmente tramite i fiori, che contengono parti maschili e femminili: queste possono trovarsi all'interno dello stesso fiore (
ermafroditismo
), su fiori diversi della stessa pianta (
monoicismo
) o su piante diverse (
dioicismo
). Gli
stami
producono
polline
, che contiene i gameti maschili che entrano nell'
ovulo
per fecondare la cellula uovo del gametofito femminile. La fecondazione avviene all'interno dei
carpelli
ovari
, che si sviluppano in
frutti
contenenti i
semi
. I frutti possono essere dispersi interi oppure possono aprirsi e lasciar disperdere i semi individualmente.
33
Le piante si riproducono in modo asessuato sviluppando una qualsiasi delle numerose strutture in grado di dare origine a nuove piante. Nella forma più semplice, piante come i muschi o le epatiche possono essere spezzate in varie parti, ognuna delle quali può rigenerarsi dando origine a piante intere. La propagazione delle piante da fiore tramite
talea
è un processo simile. Strutture come gli
stoloni
permettono alle piante di crescere fino a coprire un'area, formando un
clone
. Molte piante sviluppano strutture di riserva alimentare come
tuberi
bulbi
che possono svilupparsi in una nuova pianta.
34
Alcune piante non fiorite, come molte epatiche, muschi e alcuni licopodi, insieme ad alcune piante fiorite, sviluppano piccoli gruppi di cellule che possono staccarsi e crescere in una nuova pianta.
35
36
Ecologia
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Nepenthes villosa
, una specie di
pianta carnivora
La
fotosintesi
condotta dalle piante e dalle alghe è la principale fonte di
energia
e di
materia organica
(la
fitomassa
) in quasi tutti gli
ecosistemi
. Questo processo portò ad un radicale cambiamento della composizione dell'
atmosfera
originaria, causato da un incremento della quantità di
ossigeno
, che ora ne occupa il 21% del volume. Ciò permise lo sviluppo degli organismi
aerobi
ed in seguito l'approdo della
vita
nell'ambiente sub-aereo. Grazie all'
autotrofia
, le piante sono i produttori primari negli ecosistemi terrestri, formando la base della
catena alimentare
, da cui dipende l'esistenza degli
animali
e degli altri organismi
eterotrofi
37
Le specie vegetali svolgono un'importante funzione all'interno del
ciclo dell'acqua
evapotraspirazione
) e di altri
cicli biogeochimici
. Alcune piante si sono
coevolute
con batteri
azotofissatori
, essenziali per il
ciclo dell'azoto
. Inoltre, lo sviluppo
radicale
ha un ben determinato ruolo nell'evoluzione del
suolo
pedogenesi
) e, assieme alle chiome che formano il manto vegetale, nel prevenire la sua
erosione
Le piante sono anche gli organismi dominanti i vari
biomi
terrestri, i cui nomi derivano proprio dal tipo di
vegetazione
caratteristica. Numerosi animali si sono coevoluti con le piante, assumendo entrambi forme e comportamenti specializzati a favorire un'
associazione mutualistica
che, a volte, diviene così stretta da legare le due specie letteralmente per la "vita", perché la scomparsa di una particolare pianta provoca l'immediata
estinzione
della specie animale simbiotica e viceversa. Mentre le piante offrono tane, siti per la riproduzione e cibo in quantità, alcuni animali, detti
pronubi
, favoriscono l'
impollinazione
dei fiori; altri la
dispersione
dei semi. Le
mirmecofite
sono piante coevolutesi con le
formiche
, che le difendono dagli
erbivori
o da piante
competitrici
e le
fertilizzano
con i loro rifiuti organici, in cambio di una casa e, non sempre, di cibo.
Oltre che con i batteri e gli animali, le piante instaurano frequentemente simbiosi con delle specie fungine tramite le radici, formando un'associazione definita
micorriza
: i funghi aiutano la pianta per l'assorbimento dell'acqua e dei nutrienti presenti nel suolo; la pianta offre in cambio i
carboidrati
prodotti con la fotosintesi. Altre specie ospitano al loro interno dei funghi endofitici che proteggono la pianta dagli erbivori mediante la produzione di
tossine
. Nelle
Orchidacee
, i semi sono privi o carenti di
endosperma
e la
germinazione
non può avvenire senza l'ausilio di un fungo specifico.
Reattività delle piante
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Come tutti gli esseri viventi le piante possono essere sensibili a molecole perché le loro cellule sono dotate di recettori di tali sostanze; usano questi recettori, per esempio, per ricevere informazioni dall'ambiente. Se le cellule delle radici captano la presenza di nutrienti come
azoto
fosforo
, la crescita delle radici si rivolge verso la direzione degli elementi. Le piante sono anche in grado di reagire in tempo reale a uno stimolo meccanico. Le
piante carnivore
hanno questa caratteristica.
Ad esempio la
dionea
ha sulle foglie-trappola dei peli sensibili che rilevano la presenza degli insetti e che consentono alle trappole di chiudersi immediatamente, impiegando meno di un secondo, e la
Mimosa pudica
ritrae le foglie se toccata. Le piante individuano la luce grazie a molecole presenti sulle foglie (come i
fitocromi
) che agiscono da recettori. Diverse specie di piante sono in grado di percepire l'umidità del terreno, la
gravità
, la CO
anidride carbonica
) o altri composti chimici. Come difesa passiva usano centinaia di molecole, quali l'
acido salicilico
, la
morfina
, la
nicotina
e la
caffeina
. Queste molecole rendono la pianta poco appetibile o velenosa.
L'emissione di alcune molecole si verificano in caso di predazione; ad esempio l'
artemisia
, se ferita, emette dei composti chimici che fanno reagire le piante vicine. Il
tabacco
cotone
fagiolo
del
Perù
, quando sono attaccati da insetti, producono molecole che attirano altri insetti predatori che le liberano dai loro aggressori. Le piante usano i filamenti (
miceli
) dei
funghi
che vivono in
simbiosi
con le radici, scambiandosi segnali chimici, formando una rete molto più vasta di quella delle sole radici.
38
Già
Charles Darwin
aveva supposto, nel suo
The power of movement in plants
(1880), che le radici potevano essere considerate sede di fenomeni di elaborazione dell'informazione delle piante. Ogni segmento delle radichette ha una funzione particolare quando si addentra nel terreno. È in grado di percepire le condizioni ambientali e produce e propaga segnali elettrici.
39
M. pudica
è anche in grado di memorizzare localmente eventi passati. Dopo alcuni di questi colpi innocui smette di chiudere le foglie, mostrando il fenomeno dell'abituazione.
39
Suoni
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Lo stesso argomento in dettaglio:
Fitoacustica
Da evidenze emerse sullo studio di piante di pomodoro, tabacco ed altre, è emerso che ogni pianta emette suoni acuti quando viene sottoposta a stress, nell'ordine di -65dbspl tra i
20
kHz
ed i
100
kHz
e che quindi il suono emesso è piuttosto forte e può essere udito da diversi metri di distanza in parte da umani, altri animali, insetti ed altre piante.
40
Questi suoni sono stati registrati da un team diretto da Itzhak Khait al Tel Aviv University in Israele, e sottoposti ad un programma di intelligenza artificiale che è riuscito a predire dal solo ascolto del suono emesso anche in mezzo a rumori ambientali, lo stato della pianta come secca, recisa o intatta. Quando la pianta è intatta ed in salute emette pochissimi suoni praticamente trascurabili e spesso neanche rilevabili, praticamente resta in silenzio, mentre quando è sottoposta a stress l'ultrasuono è netto, rilevabile ed acuto. L'emissione dei suoni viene prodotta per
cavitazione
, la produzione di piccole bolle all'interno delle piante stressate. Alcune piante sono più "loquaci" di altre, ad esempio il "lamento" del pomodoro è il triplo più frequente del tabacco, ed anche le "motivazioni" sono differenti, ad esempio alcune piante fanno più rumore se hanno poca acqua piuttosto che vengano danneggiate.
Importanza per l'uomo
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Cibo
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Campo di grano coltivato
La coltivazione umana delle piante è il fulcro dell'
agricoltura
, che a sua volta ha
svolto un ruolo chiave nella storia delle civiltà mondiali
. Gli esseri umani dipendono dalle piante per il
cibo
, sia direttamente sia come mangime nell'allevamento
animale
. Circa
7 000
specie di piante sono state utilizzate a scopo alimentare, anche se la maggior parte del cibo odierno deriva da sole 30 specie. Gli
alimenti di base
principali sono
cereali
come
riso
grano
, radici e tuberi amidacei come
manioca
patate
e legumi come
piselli
fagioli
. Gli
oli vegetali
come l'
olio d'oliva
e l'
olio di palma
forniscono
lipidi
, mentre
frutta
verdura
apportano
vitamine
e minerali alla dieta.
41
Caffè
tè
cioccolato
sono le principali colture i cui prodotti contenenti
caffeina
fungono da blandi stimolanti.
42
Lo studio dell'uso delle piante da parte dell'uomo è chiamato botanica economica o
etnobotanica
43
Medicinali
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Le
piante medicinali
sono una fonte primaria di
composti organici
, sia per i loro effetti medicinali e fisiologici, sia per la
sintesi
industriale di una vasta gamma di sostanze chimiche organiche.
44
Centinaia di medicinali e
narcotici
derivano dalle piante, sia medicinali tradizionali utilizzati in
erboristeria
45
46
sia sostanze chimiche purificate dalle piante o identificate per la prima volta in esse e poi sintetizzate per l'uso nella medicina moderna. I farmaci moderni derivati dalle piante includono l'
aspirina
, il
taxolo
, la
morfina
, il
chinino
, la
reserpina
, la
colchicina
e la
vincristina
. Le piante utilizzate in erboristeria includono il
ginkgo
, l'
echinacea
, il
partenio
e l'
iperico
. La
farmacopea
di
Dioscoride
De materia medica
, che descrive circa 600 piante medicinali, fu scritta tra il 50 e il 70 d.C. e rimase in uso in Europa e nel Medio Oriente fino al 1600 d.C. circa; fu il precursore di tutte le farmacopee moderne.
47
48
49
Prodotti non alimentari
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Legname da segheria
Le piante coltivate come colture industriali sono la fonte di un'ampia gamma di prodotti. I prodotti non alimentari includono
oli essenziali
coloranti
naturali, pigmenti,
cere
resine
tannini
alcaloidi
ambra
sughero
. I prodotti derivati dalle piante includono saponi, shampoo, profumi, cosmetici, vernici, lacche, trementina, gomma,
lattice
, lubrificanti, linoleum, plastica, inchiostri e
gomme da masticare
. I combustibili rinnovabili provenienti dalle piante includono la
legna da ardere
, la
torba
e altri
biocarburanti
50
51
combustibili fossili
carbone
petrolio
gas naturale
derivano dai resti di organismi acquatici tra cui il
fitoplancton
in
tempi geologici
52
Molti dei giacimenti di carbone risalgono al periodo
Carbonifero
. Le piante terrestri formano anche il
cherogene di tipo III
, una fonte di gas naturale.
53
54
Per costruire abitazioni e confezionare indumenti vengono utilizzate risorse strutturali e fibre vegetali. Il
legno
viene utilizzato per costruire edifici, imbarcazioni, mobili e anche per oggetti più piccoli come
strumenti musicali
e attrezzature sportive. Il legno viene ridotto in
polpa
per produrre
carta
cartone
55
I tessuti sono spesso realizzati con
cotone
lino
ramiè
o fibre sintetiche come il
rayon
, derivate dalla cellulosa vegetale.
Piante ornamentali
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Glicine
decorativo
Migliaia di specie vegetali vengono coltivate per la loro bellezza e per fornire ombra, modificare le temperature, ridurre il vento, attenuare il rumore, garantire la privacy e ridurre l'erosione del suolo. Le piante sono la base di un'industria turistica multimiliardaria, che comprende viaggi in giardini storici,
parchi nazionali
foreste pluviali
foreste
con foglie autunnali colorate e festival come quello dei ciliegi in fiore in Giappone.
56
Le piante possono essere coltivate all'interno come
piante da appartamento
oppure in edifici specializzati come le
serre
. Piante come
Dionaea muscipula
Mimosa pudica
Selaginella lepidophylla
vengono vendute come curiosità. Le forme d'arte specializzate nella disposizione di piante recise o vive includono il
bonsai
, l'
ikebana
e la composizione di fiori recisi o secchi. Le
piante ornamentali
hanno talvolta cambiato il corso della storia, come nel caso della
bolla dei tulipani
57
Scienza
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Lo studio tradizionale delle piante è la scienza della
botanica
58
La ricerca biologica di base ha spesso utilizzato le piante come
organismi modello
. In
genetica
, la coltivazione di piante di pisello ha permesso a
Gregor Mendel
di derivare le
leggi fondamentali che governano l'ereditarietà
59
e l'esame dei cromosomi nel mais ha permesso a
Barbara McClintock
di dimostrare la loro connessione con i tratti ereditari.
60
La pianta
Arabidopsis thaliana
viene utilizzata nei laboratori come organismo modello per comprendere come i
geni
controllano la crescita e lo sviluppo delle strutture vegetali.
61
Gli
anelli degli alberi
forniscono un metodo di datazione in
archeologia
e una registrazione dei
climi passati
62
Lo studio dei fossili vegetali, o
paleobotanica
, fornisce informazioni sull'evoluzione delle piante, sulle ricostruzioni
paleogeografiche
e sui cambiamenti climatici del passato. Anche i fossili vegetali possono aiutare a determinare l'età delle rocce.
63
Mitologia, religione e cultura
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Le piante, compresi gli alberi, compaiono nella mitologia, nella religione e nella letteratura.
64
65
66
In numerose religioni
indoeuropee
, siberiane e dei nativi americani, l'
albero del mondo
è raffigurato come un albero colossale che cresce sulla terra, sostiene i cieli e le cui radici si estendono fino agli
inferi
. Le forme dell'albero del mondo includono l'
albero archetipico della vita
, che a sua volta è collegato al concetto eurasiatico dell'albero sacro.
67
I fiori sono spesso utilizzati come segno di commemorazione, come regalo e per celebrare occasioni speciali come nascite, decessi, matrimoni e festività. Le composizioni floreali possono essere utilizzate per inviare
messaggi nascosti
68
Le piante e in particolar modo i fiori costituiscono i soggetti di molti dipinti.
69
70
Effetti negativi
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Le
piante infestanti
sono piante indesiderabili dal punto di vista commerciale o estetico che crescono in ambienti gestiti come i campi coltivati e i giardini.
71
L'uomo ha diffuso molte piante oltre i loro habitat nativi; alcune di queste piante sono diventate
invasive
, danneggiando gli ecosistemi esistenti soppiantando le specie autoctone e talvolta diventando gravi infestanti della coltivazione.
Alcune piante che producono
polline
trasportato dal vento, tra cui le
graminacee
, provocano
reazioni allergiche
nelle persone che soffrono di
raffreddore da fieno
. Molte piante producono tossine per
proteggersi dagli erbivori
. Le principali classi di tossine vegetali includono
alcaloidi
terpenoidi
fenoli
72
Questi possono essere dannosi per gli esseri umani e il bestiame se ingeriti
73
74
o, come nel caso dell'
edera velenosa
, per contatto.
75
Alcune piante hanno effetti negativi su altre piante, impedendo la crescita delle piante vicine attraverso il rilascio di sostanze chimiche
allelopatiche
76
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