Ostatnia
modyfikacja:
2013-06-30

1.7. Elementy systematyki roślin

Licznik odwiedzin:
 

Systematyka roślin jest działem botaniki zajmującym się grupowaniem roślin. Za jej twórcę uważa się szwedzkiego przyrodnika Karola Linneusza, który w XVIII wieku stworzył pierwszy3 system klasyfikacji roślin i wprowadził stosowaną do dziś dwuczłonową nazwę gatunku, złożoną z nazwy rodzaju (rzeczownik) i nazwy gatunku (zazwyczaj przymiotnik). Największą wadą tego systemu było oparcie go głównie na podobieństwie cech morfologicznych (budowa kwiatów). Obecne systemy jako podstawę kalsyfikacji przyjmują cechy filogenetyczne czyli oparte na pokrewieństwie (pochodzeniu). W systemach tych decydującą rolę odgrywają związki filogenetyczne wynikające z kolejności powstawania gatunków; podobieństwo (lub jego brak) cech morfologicznych nie ma tutaj większego znaczenia.


Podstawowym pojęciem w systematyce jest gatunek (Species). Jest to elementarna jednostka, w obrębie której
osobniki mają bardzo zbliżone wszystkie cechy.
W ramach gatunku dopuszczalne są jedynie niewielkie różnice,
które mogą prowadzić do wyodrębnienia w nim podgatunków (subspecies == subsp.), a dalej odmian (varietas == var.)
i form (forma == f.). Poprawny zapis nazwy gatunku wraz z ewentualnym określeniem konkretnego podgatunku, odmiany i formy
wygląda następująco:

rodzaj gatunek [podg. podgatunek] [odm. 'Odmiana'] [f. 'Forma']
==
Genus species [subsp. subspecies] [var. 'Varietas'] [f. 'Forma']

(nawiasów kwadratowych użyto w celu wskazania, że poza członami określającymi rodzaj i gatunek, wszystkie pozostałe człony są opcjonalne).
Zwróćmy uwagę, że z wielkiej litery pisany jest tylko człon określający rodzaj w nazwie łacińskiej; wszystkie pozostałe człony - w tym również
wszystkie człony polskiej nazwy - są pisane z małej litery. Przykładowo poprawna nazwa systematyczna kapusty czerwonej, będącej jedną
z form odmiany kapusty głowiastej należącej do gatunku kapusta warzywna to: Brassica oleracea var. 'Capitata' f. 'Rubra'.

█ Często po nazwie gatunkowej dodaje się jeszcze tzw. cytat. Określa on autora, który jako pierwszy opisał dany gatunek czyli dokonał tzw. diagnozy taksonomicznej oraz, po przecinku, rok i ewentualnie miejsce publikacji tej diagnozy (np. Branta albifrons Scopoli, 1769, Annus I Hist.-Nat. 69). Często używany symbol L. oznacza, że autorem był Karol Linneusz; (np. Populus alba L.).
█ W obrębie odmian botanicznych wydziela się czasami uzyskane na drodze sztucznych zabiegów (krzyżówki, mutacje itp.) tzw. odmiany hodowlane (uprawne). Wyraźnie odrębne, jednorodne i trwałe odmiany uprawne nazywamy kultywarami. Wyróżniają się one określonymi walorami użytkowymi lub ozdobnymi, których zachowanie wymaga z reguły zastosowania rozmnażania wegetatywnego i dlatego większość kultywarów stanowią klony. Kultywarom nadaje się unikalne nazwy pisane z wielkiej litery i ujęte w apostrofy, np. Berberis thunbergii 'Atropurpurea' (inny przykład: brukiew - odmiana botaniczna Brassica napus var. 'Napobrassica' rzepaku jest uprawiana w dwóch odmianach hodowlanych: Kaszubska i Pastewna żółta IHAR).

Królestwo roślin obejmuje wszystkie gatunki roślin, a więc stanowi niewyobrażalnie wielki zbiór, idący w setki tysięcy elementów. Aby ułatwić poruszanie się po tak ogromnym zbiorze, wprowadza się jego podział na kolejne, coraz to mniejsze podzbiory, czyli tzw. jednostki systematyczne (inaczej taksony). Jednostki te można podzielić na dwie grupy: główne i pośrednie. Główne jednostki systematyczne (idąc od najniższego poziomu ogólności) to: gatunek (Species), rodzaj (Genus), rodzina (Familia), rząd (Ordo), klasa (Classis), gromada (Divisio)4 i królestwo (Regnum). Wszystkie nazwy dotyczące jednostek wyższych niż gatunek Nazwy pośrednich jednostek systematycznych powstają przez dodanie prefiksu nad- lub pod- do nazwy jednostki głównej, której dotyczą. W ten sposób powstają podrodziny, nadrzędy, podklasy itp. W niniejszym opracowaniu w celu uproszczenia zrezygnowano ze stosowania jednostek pośrednich. Jedynymi wyjątkami, zamieszczonymi ze względu na ich fundamentalne znaczenie, są nadgromada roślin nasiennych i podkrólestwo roślin naczyniowych.
__________________________________
3) Pierwsze próby klasyfikacji roślin opierały się na ich użyteczności dla człowieka; wyróżniały one rośliny pożyteczne, szkodliwe oraz obojętne. Nieco później ojciec nauk przyrodniczych Arystoteles dokonał pierwszego podziału roślin ze względu na opis, wydzielając w nich drzewa, krzewy i zioła.
4) Niektórzy botanicy zamiast gromady, używają zaczerpniętego z zoologii określenia typ (Phyllum).

Od razu podkreślmy, że wprowadzając jednostki pośrednie stwarzamy możliwość, że nie zawsze dana jednostka systematyczna musi zawierać tylko jednostki bezpośrednio podrzędne. Na przykład królestwo roślin zawiera jedno podkrólestwo (roślin naczyniowych), ale także kilka gromad czyli jednostek w tym przypadku niższych aż o 3 poziomy (licząc z jednostkami pośrednimi). Podobnie w skład podkrólestwa roślin naczyniowych wchodzi tylko jedna jednostka bezpośrednio niższego poziomu - nadgromada roślin nasiennych; pozostałe jednostki w randze gromad są niższe już o dwa poziomy. Ta różnica poziomów nie może jednak przekroczyć trzech, co innymi słowy oznacza, że pomijając jednostki pośrednie (tzn. przemieszczając zawarte w nich jednostki główne do odpowiednich najbliższych jednostek głównych wyższego lub niższego rzędu) każda jednostka główna może zawierać tylko bezpośrednio podrzędne jednostki główne.

Zgodnie z tym, co powiedziano wyżej, uproszczony schemat podziału królestwa roślin jest więc następujący:

K R Ó L E S T W O
R O Ś L I N
GROMADY (TYPY)
KLASY
RZĘDY
RODZINY
Rodzaje
gatunki

Tabela 1.7.1. Jednostki systematyczne świata roślin.


Żyjące obecnie rośliny drzewiaste są rozmieszczone w trzech głównych grupach (wszystkie w randze gromad): paprociowych (Pteridophyta), nagonasiennych (Pinophyta, Coniferophyta) i okrytonasiennych (Magnoliophyta).

Najstarsze ewolucyjnie są oczywiście paprociowe; gromada ta wraz ze skrzypowymi, widłakowatymi i psylofitami tworzy grupę paprotników, których bezpośredni przodkowie - tzw. pierwotne paprotniki w późnym ordowiku (~450 milionów lat temu) były pierwszymi roślinami opanowującymi ląd. Dziś spośród drzewiastych paprotników występują już tylko bardzo nieliczne paprocie drzewiaste, ale w karbonie (360-290 mln. lat temu) lądy były porośnięte lasami złożonymi z ogromnych drzewiastych widłaków, skrzypów i paproci. Pod koniec ery paleozoicznej, a dokładniej w okresie permu (~250 mln. lat temu) dominację na blisko 150 milionów lat przejęły rośliny nagozalążkowe, w tym głównie drzewa iglaste. W połowie kredy (ok. 100 milionów lat temu) oddały one panowanie roślinom okrytozalążkowym, do których należą wszystkie (z wyj. miłorzębu dwuklapowego) żyjące dziś drzewa liściaste. Od tego momentu rośliny okrytozalążkowe nieprzerwanie dominują na Ziemi.

Podział żyjących obecnie roślin drzewiastych w ujęciu systematyki roślin przedstawia zbiorczo poniższa tabela:

R O Ś L I N Y     D R Z E W I A S T E
PAPROTNIKI
(grupa roślin zarodnikowych)
N A S I E N N E
(nadgromada roślin nasiennych)
PAPROCIOWE
(gromada)
NAGONASIENNE
(gromada)
OKRYTONASIENNE
(gromada)
Paprocie
drzewiaste
(podzbiór)
Sagowcowe, Miłorzębowe,
Gniotowe, Iglaste (Szpilkowe)
(klasy)
Jednoliścienne
(klasa)
Dwuliścienne
(klasa) (*)
(*) Obecnie klasa dwuliściennych
została podzielona na cztery nowe klasy,
z których najważniejsza z punktu
widzenia drzew i krzewów jest Rosopsida

Tabela 1.7.2. Podział żyjących roślin drzewiastych w ujęciu systematyki roślin.

Przejdźmy teraz do skrótowego omówienia głównych jednostek systematycznych roślin drzewiastych (szczegółowe informacje na temat podziału systematycznego świata roślin znajdują się w rozdziale Systematyka roślin).


 1.7.1. Paprotniki (Pteridophyta)

Określenie paprotniki nie stanowi nazwy jednostki systematycznej; jest to raczej nazwa pewnej grupy roślin, wyodrębniona na podstawie związków filogenetycznych, ale także grupująca rośliny o podobnych cechach morfologicznych i fizjologicznych. W jej skład wchodzą wymarłe dziś psylofity oraz trzy gromady żyjących jeszcze roślin: widłakowe, skrzypowe i paprociowe. W epoce węgla (karbonie) we wszystkich tych gromadach występowały duże rośliny drzewiaste, a nawet "prawdziwe drzewa". Żyjące dziś skrzypy i widłaki, podobnie jak większość paproci, to niewielkie rośliny zielne. Rośliny drzewiaste występują tylko, a i to bardzo nielicznie, w gromadzie paprociowych (są to omówione dalej paprocie drzewiaste).


Jako rośliny zarodnikowe, paprotniki nie tworzą kwiatów, nasion ani tym bardziej owoców - rozmnażają się one
generatywnie poprzez zarodniki
(oraz wegetatywnie, np. przez odrośla korzeniowe i zakorzenianie pędów naziemnych).

Akt płciowy paprotników musi się odbywać w obecności wody, która stanowi jedyny środek transportu plemników do rodni. Paprotniki nie wykształciły palowego systemu korzeniowego; ich pnie są podtrzymywane przez liczne wiązki cienkich korzeni przybyszowych. Wszystko to powoduje, że paprotniki są w większym stopniu niż inne rośliny lądowe uzależnione od wilgotnego środowiska i mogą zasiedlać tylko wilgotne obszary (np. w pobliżu zbiorników wodnych).



Dicksonia squarrosa Dicksonia squarrosa
Młody osobnik paproci drzewiastej Dicksonia squarrosa
w Ogrodzie Botanicznym w Krakowie.

 1.7.1.1. Paprociowe (paprocie drzewiaste)

W chwili obecnej na Ziemi istnieje około 10 tysięcy gatunków paproci. Jest to liczba niezwykle mała w porównaniu do czasów prehistorycznych, kiedy to, jak przypuszczają naukowcy, mogła ona sięgać nawet miliona! Zdecydowana większość żyjących obecnie paproci to rośliny zielne; do roślin drzewiastych należą tu jedynie stanowiące dziś najprymitywniejszą grupę roślin drzewiastych na świecie paprocie drzewiaste. Wraz z innymi wielkimi paprotnikami - widłakami i skrzypami, paprocie drzewiaste tworzyły w okresie karbonu (360-290 mln. lat temu) ogromne lasy, które dały początek wydobywanym dziś pokładom węgla kamiennego.

Dziś paprocie drzewiaste to prawdziwe żywe skamieliny. Są one reprezentowane zaledwie przez cztery rodziny (w tym ok. 550 gatunków), a ich nieliczne stanowiska można jeszcze znaleźć tylko na niewielkich obszarach tropikalnych i subtropikalnych Australii i Nowej Zelandii. Przykładem gatunku należącego do paproci drzewiastych jest diksonia antarktyczna (Dicksonia antarctica) - wiecznie zielona roślina osiągająca 15m wysokości i występująca w południowo-wschodniej Australii oraz na Tasmanii.

Choć z wyglądu paprocie drzewiaste przypominają drzewa, to jednak ich budowa jest zupełnie inna. Poza różnicami, o których była mowa wyżej, a więc rozmnażaniem przez zarodniki i brakiem mocnego systemu korzeniowego, istnieją jeszcze co najmniej dwie niezwykle istotne różnice. Po pierwsze paprocie drzewiaste nie wytwarzają drewna - ich przypominające pnie łodygi są zbudowane z zeschniętych resztek ogonków liściowych i korzeni przybyszowych. Co ciekawe, niektórzy naukowcy uważają, że pradawne paprocie drzewiaste, tworzące wraz z widłakami i skrzypami karbońskie lasy, wytwarzały drewno. Z jakiegoś bliżej nie znanego powodu musiały one w którymś momencie ewolucji zatracić tę właściwość. Kolejną istotną różnicą pomiędzy paprociami drzewiastymi a drzewami jest to, że paprocie drzewiaste, podobnie zresztą jak nieco wyżej od nich rozwinięte palmy, nie posiadają konarów ani gałęzi - ich "pień" jest bezpośrednio zwieńczony pióropuszem wielkich, pierzastych liści. Paprocie wytwarzają dwa rodzaje liści: zarodnikonośne (służące do rozmnażania płciowego poprzez produkcję zarodników) i asymilacyjne (służące wyłącznie do prowadzenia fotosyntezy). Liście paproci drzewiastych osiągają ogromne rozmiary - ich długość może przekraczać nawet 4m!


 1.7.2. Nasienne (Spermatophyta)


Zdecydowanie wyżej od paprotników w hierarchii rozwoju stoją rośliny nasienne (Spermatophyta),
które do rozmnażania generatywnego wytwarzają nasiona
. Pomijając wspomniane wyżej
egzotyczne paprocie drzewiaste, wszystkie pozostałe rośliny drzewiaste należą dziś do nasiennych.


Nasiona okazały się doskonałym wynalazkiem, który pozwolił roślinom skutecznie opanować ląd. Nasiono zawiera młody i bardzo słabo rozwinięty, ale kompletny zarodek rośliny (zapłodniony zalążek). Znajduje się on w stanie uśpienia i w takiej postaci może przetrwać długi czas nawet w bardzo niesprzyjających warunkach, korzystając z substancji zapasowych zawartych w nasionie i będąc chroniony przez zewnętrzną warstwę ochronną. Może też być przenoszony na duże odległości przez wiatr, wodę i zwierzęta. W określonych warunkach zarodek kiełkuje dając początek nowej roślinie. Nasiona są wytwarzane w kwiatach, dlatego rośliny nasienne określane są również jako kwiatowe. Kwiaty są organami rozmnażania generatywnego roślin; wytwarzają one męskie i żeńskie organy płciowe. Do zapłodnienia żeńskiego zalążka męskim pyłkiem dochodzi w procesie zapylenia, wynikiem którego jest powstanie zarodka rośliny umieszczonego wewnątrz nasiona. Są dwie główne metody zapylania: poprzez wiatr i z wykorzystaniem zwierząt (głównie owadów). W zależności od stosowanej przez roślinę metody zapylania jej kwiaty mogą być niepozorne (zapylanie przez wiatr) lub duże, kolorowe i pachnące (zapylanie przez owady).

Budowa kwiatów oraz sposoby tworzenia nasion są podstawą podziału wielkiej grupy (dokł.: nadgromady) roślin nasiennych na mniejsze jednostki systematyczne. I tak w obrębie roślin nasiennych wyróżniamy dwie gromady: nagozalążkowe i okrytozalążkowe. Różnią się one położeniem zalążków na owocolistkach (żeńskich liściach zarodnionośnych) a także tym, że u roślin okrytozalążkowych występuje zróżnicowanie na okwiat (płatki korony i działki kielicha) oraz słupki (żeńskie organy rozrodcze zawierające zalążki) i pręciki (męskie organy produkujące pyłek).

 1.7.2.1. Nagonasienne (Pinophyta = Coniferophyta)

Starsze ewolucyjnie rośliny nagozalążkowe posiadają zalążki umieszczone na nieosłoniętych łuskach nasiennych
(brak zalążni). Każda łuska nasienna odpowiada pojedynczemu kwiatowi żeńskiemu. Łuski nie zrastają się, nie ma tu więc słupka.
Dojrzewające łuski tworzą przeważnie zdrewniałe twory z nasionami zwane szyszkami. Te oraz inne (np. mięsiste osnówki, szyszkojagody)
kontenery nasion stanowią odpowiednik owoców, których rośliny nagonasienne nie tworzą.

Kwiatostany męskie roślin nagozalążkowych wyglądają inaczej - zwykle są to niewielkie, jasnożółte utwory, z których na wiosnę wysypuje się żółty pyłek. Dość zaskakującą cechą niektórych roślin nagonasiennych jest wieloletni okres dojrzewania nasion. Na przykład na jednym osobniku sosny można często znaleźć wiele pokoleń szyszek: obok najmłodszych, czerwonawych, niedawno przekwitłych kwiatostanów żeńskich, oraz zielonych szyszek z bieżącego roku możemy zobaczyć ciemnobrązowe szyszki z poprzedniego sezonu, które otworzą się dopiero pod koniec trzeciego roku, a nawet otwarte, nie zawierające już nasion, czarnobrązowe szyszki z ubiegłych lat.

Gromadę nagonasiennych (Pinophyta = Coniferophyta) dzieli się często na dwie podgromady: nagonasiennych wielkolistnych (Cycadophytina), obejmujących klasy paproci nasiennych (Pteridospermatopsida = Lyginopteropsida - wymarłe), sagowcowych (Cycadopsida), benetytowych (Bennettitopsida - wymarłe) i gniotowych (Gnetopsida) oraz nagonasiennych drobnolistnych (Pinophytina = Coniferophytina) z klasami kordaitowych (Cordaitopsida - wymarłe), miłorzębowych (Ginkgoopsida) i iglastych (inaczej szpilkowych - Pinopsida = Coniferopsida). Żyjące obecnie rośliny nagozalążkowe są więc zgrupowane w czterech klasach: sagowcowych, gniotowych, miłorzębowych i iglastych; trzy pozostałe klasy - paprocie nasienne, benetytowe oraz kordaitowe zawierają wyłącznie rośliny kopalne.

Olbrzymie szyszki sagowca Sagowiec
Olbrzymie szyszki niektórych sagowców mogą osiągać
kilkadziesiąt cm długości i ważyć kilka kilogramów!
Mniejsze sagowce są popularnymi
roślinami doniczkowymi.

Sagowcowe (Cycadophytina) są najstarszymi przedstawicielami drzewiastych roślin nagozalążkowych; swój rozkwit przeżywały one w okresie jurajskim, około 150 milionów lat temu. Do dziś przetrwało jedynie 11 rodzajów, w tym około 185 gatunków tych niezwykłych roślin. Występują one tylko na niewielkich obszarach stref subtropikalnych, głównie na półkuli południowej. Z wyglądu i pod względem budowy sagowce przypominają starsze ewolucyjnie paprocie drzewiaste; podobnie jak one nie wytwarzają drewna ani nie posiadają gałęzi, a z ich nastroszonego, składającego się w większości ze zdrewniałych ogonków liściowych pnia wyrasta najczęściej pióropusz ogromnych, pierzastych liści. Od paproci drzewiastych sagowce różnią się występowaniem palowego systemu korzeniowego (z grubymi i mięsistymi korzeniami głównymi) oraz tworzeniem szyszek. Szyszki te u niektórych gatunków mogą osiągać nawet kilkadziesiąt cm długości i ważyć kilka kilogramów! Istnieją także gatunki sagowców, które dzięki zdrewniałym ogonkom liściowym i łuskom pokrywającym pień, są praktycznie całkowicie "ognioodporne". Mogą one bez trudu przetrwać nawet duże pożary zdarzające się w lasach.

Liście miłorzębu dwuklapowego Nasiona miłorzębu dwuklapowego
Blaszkowate liście miłorzębu stanowią wyjątek wśród drzew nagonasiennych.
Ich widlasta nerwacja jest z kolei wyjątkiem wśród drzew liściastych.
Nasiona miłorzębu są otoczone kulistą, mięsistą osnówką.

Miłorzębowe (Ginkgoopsida) stanowią niezwykle specyficzną klasę roślin nagozalążkowych. Składa się na nią tylko jeden jedyny żyjący obecnie gatunek - miłorząb dwuklapowy (Ginkgo biloba). Co więcej, ponieważ miłorzębowe budową anatomiczną są zbliżone do nagonasiennych drobnolistnych, a pod wzgledem procesu rozmnażania przypominają bardziej nagonasienne wielkolistne, niewykluczone, że w przyszłosci trzeba będzie dla miłorzębu stworzyć oddzielną podgromadę Ginkgoophytina. Osobliwość miłorzębu dwuklapowego polega między innymi na tym, że jest to tak na prawdę jedyne na świecie nagozalążkowe drzewo liściaste; wszystkie inne drzewa nagozalążkowe (pomijając sagowce i gniotowe, które jednak nie są drzewami w ścisłym tego słowa znaczeniu) są drzewami iglastymi. Widlasta nerwacja liści występująca obecnie u niektórych paproci wskazuje na pochodzenie roślin podobnych do miłorzębu dwuklapowego od starszych ewolucyjnie paprotników. Miłorząb dwuklapowy jest jedynym gatunkiem miłorzębowych, który przetrwał do dziś. Rośliny tego typu pojawiły się na Ziemi przed około 270 milionami lat(!), a swój największy rozwój przeżywały, występując licznie na obu półkulach, przed około 100 milionami lat. Pod koniec paleocenu, tj. około 55 milionów lat temu ich liczba została nagle zredukowana do jednego gatunku - Ginkgo adiantoides, bardzo podobnego do jedynego żyjącego dziś miłorzębu dwuklapowego (G. biloba). Także i ten gatunek niedawno był bliski wyginięcia, jednak nie z powodów związanych z ewolucją, a na skutek działalności człowieka. Sądzi się, że to pochodzące z Chin drzewo nie występuje już w ogóle na stanowiskach naturalnych, a wszystkie jego osobniki pochodzą z uprawy i nie wyginęły tylko dzięki zapobiegliwości chińskich i japońskich mnichów buddyjskich, traktujących miłorząb jako drzewo święte.

Drzewa iglaste
Igły świerka pospolitego Szyszka sosny zwyczajnej
Liście drzew iglastych mają postać małopowierzchniowych igieł (lub łusek)
a ich nasiona są zwykle zebrane w "kontererach zwanych szyszkami.

Drzewa iglaste (Pinophyta, Coniferophytina). Liczące dziś niespełna 550 gatunków (liczba ta stanowi zaledwie ok. 1% ogólnej liczby drzew i krzewów!) drzewa iglaste stanowią najliczniejszą, najbardziej reprezentatywną i zdecydowanie najbardziej rozpowszechnioną na Ziemi grupę roślin nagozalążkowych. Rośliny te pojawiły się na naszej planecie przed około 290 milionami lat, a swój największy rozkwit przeżywały w mezozoiku. Mimo, że jako rośliny nagozalążkowe drzewa iglaste już ok. 100 milionów lat temu utraciły gatunkową dominację (zostając w dużej mierze zepchnięte przez rośliny okrytozalążkowe w najtrudniejsze regiony świata jak np. tajga, wysokie góry itp.), to pod względem wielkości populacji do dziś stanowią one główny składnik lasów na Ziemi (dość powiedzieć, że iglaste lasy tajgi na północnej półkuli zajmują powierzchnię równą łącznej powierzchni wszystkich pozostałych lasów razem wziętych!). Drzewa iglaste wykazują też wyjątkowo dużą zdolność adaptacji do trudnych warunków; możemy je spotkać praktycznie we wszystkich strefach klimatycznych - od gorących poprzez umiarkowane do zimnych, od suchych do wilgotnych itp. Często drzewa iglaste docierają tam, gdzie liściaste nie mogą już dotrzeć (np. wysokie góry, daleka północ itp.).

Pokrój drzew iglastych jest zdecydowanie bardziej regularny niż drzew liściastych. Mamy tu zwykle do czynienia z prostym, widocznym do samego wierzchołka pniem, z którego wyrastają regularne okółki gałęzi. Długość gałęzi maleje ze wzrostem wysokości tak, że korona przyjmuje charakterystyczny dla drzew iglastych, stożkowaty kształt. Do drzew iglastych należą najwyższe i najpotężniejsze obecnie drzewa na świecie: sekwoja wieczniezielona, mamutowiec olbrzymi i choina kanadyjska.


Jednym z najbardziej typowych przedstawicieli
drzew iglastych jest świerk pospolity.

Wspomniane wyżej, swoje niezwykłe zdolności przystosowawcze drzewa iglaste zawdzięczają specjalnej budowie liści. Mają one postać cienkich igieł (czasem łuskowatych), pokrytych grubą warstwą wosku. Taka konstrukcja liści pozwala ograniczyć do minimum odparowywanie wody oraz zabezpiecza je przed niskimi temperaturami. Dodatkowo drzewa iglaste co roku wymieniają tylko niewielką część aparatu listnego (ok. 1/5), mogą więc funkcjonować na terenach o krótkim okresie wegetacji dużo lepiej niż drzewa liściaste, które nie są w stanie w tak krótkim okresie od nowa wytworzyć całej masy liściowej. Kwiaty drzew iglastych są rozdzielnopłciowe i wiatropylne. Większość gatunków to rośliny jednopienne, choć sporadycznie zdarzają się także dwupienne drzewa iglaste (np. cisy). Kwiaty męskie tworzą niewielkie, kotkowate kwiatostany, które po wyczerpaniu pyłku opadają. Kwiatostany żeńskie są zazwyczaj większe od męskich i tworzą tzw. szyszeczki. Szyszeczki składają się z łusek nasiennych, z których każda stanowi pojedynczy kwiat żeński i zawiera na swojej powierzchni dwa zalążki. Po zapyleniu łuski szyszeczek rozrastają się i twardnieją, a same szyszeczki przekształcają się w szyszki pełniące rolę kontenerów nasion i stanowiące odpowiednik owoców, których drzewa iglaste, jako rośliny nagonasienne, nie tworzą. Dojrzałe szyszki rozwierają się (zwykle dopiero po kilku latach) i uwalniają nasiona. Wyjątkowo wśród drzew iglastych występują gatunki nie tworzące szyszek. Zamiast nich drzewa te wytwarzają pojedyncze nasiona otoczone miękką osłonką (cisowate) lub mięsiste nibyjagody (jałowce).

 1.7.2.2. Okrytonasienne (Magnoliophyta)

Stojące na szczycie hierarchii ewolucyjnej rośliny okrytozalążkowe posiadają zalążki ukryte w słupku powstającym
przez zrośnięcie owocolistków
. Słupek posiada tzw. znamię, na którym osiada pyłek produkowany w pylnikach pręcików zbudowanych
z nitki i główki (męskie organy rozrodcze). W ten sposób dochodzi do zapłodnienia (zwanego w tym przypadku zapyleniem), w wyniku którego
ze słupka powstaje owoc. Tworzenie owoców jest cechą charakterystyczną tylko dla roślin okrytozalążkowych,
dlatego bywają one określane mianem roślin owocowych.

Można obrazowo powiedzieć, że owoc jest jednym z najnowszych wynalazków świata roślin. Jego główną rolą jest umożliwienie bardziej skutecznego i szybszego rozprzestrzeniania się roślin poprzez wykorzystanie zwierząt do roznoszenia nasion (owoce zwabiają zwierzęta, które zjadają je i wydalają nasiona w innym miejscu). Jak widać rośliny mogą wykorzystywać zwierzęta nie tylko przy akcie zapylenia, ale także do roznoszenia nasion powstałych w jego efekcie. Oczywiście nie wszystkie owoce stanowią pokarm dla zwierząt; w przypadku niektórych roślin (np. topole, wierzby, jesiony) tworzone owoce są niepozorne, a czasami dodatkowo zdrewniałe. W tym przypadku posiadają one jednak zwykle jakiś rodzaj aparatu lotnego (torebki zaopatrzone w puch, skrzydlaki itp.) pozwalający im na bycie roznoszonymi przez wiatr. Tak więc podobnie jak przy zapylaniu, także i przy roznoszeniu nasion rozróżniamy dwa główne mechanizmy transportu: wiatr i zwierzęta.

W skład gromady roślin okrytozalążkowych (Magnoliophyta) wchodzą wszystkie żyjące dziś drzewa i krzewy liściaste (z wyj. miłorzębu dwuklapowego) a także ogromna liczba gatunków roślin zielnych. Rośliny te znajdują się na szczycie hierarchii ewolucji i stanowią najliczniejszą dziś gatunkowo gromadę roślin. Liczba gatunków roślin okrytozalążkowych aż 300-500-krotnie przewyższa ilość gatunków nagozalążkowych! Można zatem bez przesady stwierdzić, że z botanicznego punktu widzenia żyjemy w erze roślin okrytonasiennych. Oczywiście nie zawsze tak było. Kiedy na początku kredy, około 135 milionów lat temu rośliny okrytozalążkowe pojawiły się na Ziemi, były one zdominowane przez przeżywające swój rozkwit rośliny nagozalążkowe, a nawet przez będące już w regresie paprotniki. Potrzeba było około 40 milionów lat, aby okrytonasienne przejęły dominację w świecie roślin. Jak powiedziano wyżej, główne różnice pomiędzy roślinami okrytozalążkowymi i nagozalążkowymi dotyczą budowy kwiatów i istnienia zalążni. U okrytonasiennych kwiaty mają bardziej skomplikowaną budowę: występuje u nich zróżnicowanie na okwiat (płatki korony i działki kielicha), słupki (żeńskie organy rozrodcze zawierające zalążki) i pręciki (męskie organy rozrodcze produkujące pyłek). Zalążki okrytonasiennych nie występują nieosłonięte bezpośrednio na łuskach nasiennych, a są umieszczone wewnątrz zalążni powstałej ze zrośniętych owocolistków (żeńskich liści zarodnionośnych). Konsekwencją istnienia zalążni jest tworzenie przez rośliny okrytonasienne owoców (których nie tworzą rośliny nagonasienne).


W skład roślin okrytonasiennych wchodzą prawie wszystkie drzewa liściaste,
a więc drzewa posiadające blaszkowate liście o dużej powierzchni.

Róża - kwiaty Jabłoń domowa - owoce
Kwiaty roślin okrytonasiennych (w odr. od nagonasiennych) mogą być obupłciowe i owadopylne. W takim przypadku są one zwykle duże,
atrakcyjnie zabarwione i intensywnie pachnące (). Jedną z głównych cech roślin okrytonasiennych jest tworzenie owoców ().

Budowa kwiatów i owoców jest jednym z kryteriów decydujących o podziale wielkiej gromady roślin okrytozalążkowych na mniejsze jednostki systematyczne. A podział ten zaczynamy od wyodrębnienia w ramach gromady roślin okrytozalążkowych dwóch klas: roślin jednoliściennych i dwuliściennych (obecnie klasa dwuliściennych została podzielona na cztery nowe klasy). Taki podział wynika z liczby liścieni, jakie posiada zarodek rośliny. Jest to niezbyt praktyczne krtyerium o tyle, że liścienie występują tylko u bardzo młodych osobników, zaraz po wykiełkowaniu. Na szczęście w parze z liczbą liścieni idzie szereg innych cech, które pozwalają bez trudu odróżnić rośliny jednoliścienne od dwuliściennych także w przypadku dorosłych osobników. Są to na przykład nerwacja liści (równoległa u jednoliściennych i pierzasta lub dłoniasta u dwuliściennych) oraz krotność okółków kwiatów (jednoliścinnne - 3, dwuliścienne - 4 lub 5). Z punktu widzenia hierarchii rozwoju dwuliścienne rośliny okrytozalążkowe stanowią najbardziej rozwiniętą grupę roślin; liczba ich gatunków znacznie też przewyższa liczbę gatunków jednoliściennych.

Rośliny jednoliścienne (Liliopsida) są reprezentowane głównie przez formy zielne (np. trawy); liczba gatunków drzewiastych jest tu stosunkowo niewielka. Poza wymienionymi już cechami, takimi jak jeden liścień, równoległa nerwacja liści oraz 3-krotne kwiaty (z okwiatem słabo zróżnicowanym na kielich i koronę), cechami charakterystycznymi jednoliściennych są wiązkowy system korzeniowy (brak głównego korzenia palowego) oraz nie wytwarzanie drewna w botanicznym tego słowa znaczeniu. Łodyga drzewiastych roślin jednoliściennych tylko "udaje pień" - tak na prawdę stanowi ona zlepek zdrewniałych pochew liściowych i resztek korzeni przybyszowych, a więc jest zbudowana podobnie jak u sagowców i paprotników. To podobieństwo jednoliściennych roślin drzewiastych do starszych ewolucyjnie paprotników i sagowców nie jest zresztą jedyne. Inne polega na tym, że większość gatunków jednoliściennych, podobnie jak paprotniki i sagowce, nie tworzy w ogóle gałęzi - zamiast nich z łodygi wyrasta bezpośrednio pióropusz wielkich liści. I choć istnieją gatunki, np. afrykańskie drzewo kołczanowe, które wytwarzają gałęzie, to sposób, w jaki to czynią jest bardzo nietypowy: najpierw łodyga dzieli się na pół, następnie powstałe z tego podziału części znów ulegają podziałowi itd. Jako spektakularne przykłady jednoliściennych roślin drzewiastych można podać należący do traw bambus oraz chyba najbardziej znaną rodzinę palm.


Najbardziej znanymi drzewiastymi przedstawicielami klasy jednoliściennych są palmy.
Tak naprawdę jednak nie są to drzewa - oprócz tego, że nie tworzą drewna (ich "pień",
a właściwie łodyga zwana kłodziną stanowi po prostu zlepek pozostałości po pochwach
liściowych i korzeniach przybyszowych), nie występują u nich gałęzie - bezpośrednio z pnia
wyrasta zawsze pióropusz ogromnych, pierzastych lub dłoniastych liści. System korzeniowy
roślin jednoliściennych jest zawsze wiązkowy, nawet u tak dużych, drzewiastych roślin,
jak palmy.
Topola kanadyjska

Do klasy dwuliściennych (Dicotyledones) należy ogromna większość roślin drzewiastych, w tym prawie wszystkie żyjące dziś drzewa i krzewy liściaste (z wyjątkiem miłorzębu dwuklapowego). Jak już wspomniano, dwuliścienne stanowią obecnie najwyżej zorganizowaną klasę roślin, zawierająca także najwięcej gatunków. Nazwa klasy pochodzi od dwóch liścieni występujących w zarodku młodej rośliny i w siewce. Dwuliścienne rośliny drzewiaste posiadają także rozbudowany, palowy system korzeniowy, blaszkowate liście z pierzastą lub dłoniastą nerwacją oraz kwiaty o 4- lub 5-krotnym okwiacie zróżnicowanym często na kielich i koronę. Bardzo ważnymi cechami tej grupy roślin jest wytwarzanie "prawdziwego" (w botanicznym sensie tego słowa) drewna oraz wyraźne zróżnicowanie na pień i gałęzie; jak było powiedziane wyżej, poza okrytozalążkowymi roślinami drzewiastymi, podobne cechy posiadają tylko nagozalążkowe drzewa iglaste. Jednak drewno okrytozalążkowych ma więcej wiązek przewodzących i są one bardziej regularnie rozłożone. Występuje tu także zróżnicowanie wiązek pod względem rodzaju przesyłanych składników - jedne z nich transportują wodę, inne - produkty fotosyntezy. Pokrój większości gatunków drzew liściastych wyraźnie różni się od typowego pokroju drzew iglastych. Występuje tu większa różnorodność form i mniejsza regularność planu budowy. W szczególności pień drzew liściastych często już na niewielkiej wysokości rozgałęzia się na niesymetryczne konary, przez co korona nie musi być stożkowata, a może przyjmować rozmaite kształty.



Topola kanadyjska należy do najbardziej "klasycznie"
zbudowanych drzew liściastych.

 Dalsze jednostki systematyczne

W naszych rozważaniach dotyczących roślin drzewiastych, wychodząc od podziału królestwa roślin na paprotniki i rośliny nasienne, poprzez dalszy podział tej ostatniej grupy na dwie gromady: nago- i okrytonasiennych, doszliśmy w końcu do podziału gromad na klasy. I tak gromadę nagozalążkowych podzieliliśmy na cztery klasy żyjących obecnie roślin: gniotowych, sagowcowych, miłorzębowych i iglastych, zaś gromadę okrytozalążkowych na dwie klasy: jedno- i dwuliściennych. Nadal jednak, szczególnie w przypadku klasy dwuliściennych, mamy do czynienia z bardzo obszernymi zbiorami roślin. Konieczne są dalsze podziały na rzędy, rodziny, rodzaje i wreszcie gatunki. Nie będziemy tu szczegółowo omawiać poszczególnych jednostek systematycznych; byłoby to zbyt skomplikowane. Zainteresowanego Czytelnika odsyłam do rozdziału poświęconego systematyce roślin. W tym miejscu odnotujmy jedynie istnienie wyjątkowo interesującej i bardzo licznej rodziny różowatych (Rosaceae), do której poza roślinami zielnymi należy większość uprawianych w naszych sadach drzew owocowych. Z rodziną tą (jak zresztą z wieloma innymi) wiąże się bardzo ciekawa konstatacja. Otóż przykładowo tak zupełnie inne na pierwszy rzut oka dwie rośliny - jabłoń dzika i róża dzika - są ze sobą bliżej spokrewnione niż ta sama jabłoń i większość zdecydowanie bardziej podobnych do niej drzew, w tym nawet niektórych owocowych (takich jak np. orzech włoski). Mechanizmem umieszczającym oba te gatunki - mimo ich tak dużych różnic morfologicznych (w tym pokroju) - w jednej rodzinie różowatych jest oczywiście filogenetyka.