14. Kasvit

Luvun sisältö

2020-08-27T08:24:37+03:00

14. Johdanto

Tiivistelmä

Linkkejä

2023-12-12T10:52:15+02:00

Kasvilajit Luontoportissa

Kasvien evoluutiosta Erään planeetan ihmeitä -blogissa

Kasvitietoutta Yle Oppimisen sivuilla

Kasvien rakenne OpenBiomissa

Kukan rakenne

Quizlet-harjoitus kasveihin liittyvistä käsitteistä

Fun fact: Maailman suurin elävä organismi painossa mitattuna löytyy Yhdysvalloista. Utahissa kasvaa Pandoksi kutsuttu amerikanhaapa, tai oikeastaan metsä, joka on yhtä ja samaa puuta. Haapa voi lisääntyä suvuttomasti juurivesoista. Utahissakin yksi haapa on kasvattanut aina vain lisää klooneja itsestään jopa kymmenien tuhansien vuosien ajan. Kaikki Pandon puut kasvavat samasta juurijärjestelmästä, ja haapayhdyskunta peittää 43 hehtaarin alan. Pando kokonaispaino on noin kuusi miljoonaa kiloa.

14. Johdanto

2020-10-21T13:04:49+03:00

Kasvikunnan ensimmäisiä edustajia ovat viherlevät, jotka kehittyivät noin puoli miljardia vuotta sitten.

Kasvit ovat sopeutuneet mitä erilaisimpiin elinympäristöihin lukuisten selviytymiskeinojensa avulla.

Kasvit tarvitsevat erityisesti valoa, elintilaa, vettä, hiilidioksidia ja ravinteita. Varmistaakseen näiden ympäristötekijöiden saannin kasveille on kehittynyt erilaisia rakenteellisia sopeutumia.

Kuva: Pohjolan kasvit ovat sopeutuneet lyhyeen kasvukauteen ja kylmään talveen. Riekonmarja.

14.1 Kasvien ominaispiirteitä

2020-10-23T08:49:42+03:00

Kasvienkin täytyy eläinten tavoin kilpailla resursseista, lisääntyä ja puolustautua vihollisia vastaan. Ihminen ei yleensä huomaa näitä tapahtumia kasveissa niiden näennäisen passiivisuuden vuoksi. Kasveilla ei ole eläinten kaltaista liikkumiskykyä, koska kasvit ovat yleensä kiinni kasvualustassaan. Kuitenkin kasveilla on havaittavissa kasvuliikkeitä ja kurottautumista valoa kohti.

Köynnökset (esimerkiksi villiviini), kiipeävät kohti valoa tahmeiden kärhien avulla. Nopeutetussa videokuvassa kärhien kiipeävää liikettä voidaan kuvainnollisesti verrata kiipeilijän käsien tarttuvaan otteeseen (kts. video). Monet kasvien liikkeet ja elintoiminnot vaihtelevat vuodenajoittain tai vuorokausirytmin mukaan. Esimerkiksi käenkaalin kukat avautuvat ja sulkeutuvat päivä- ja yörytmin säätelemän valon määrän mukaan.

Myös kasvit kykenevät reagoimaan ympäristöönsä. Käenkaali vetää lehtensä suppuun yöllä, suorassa auringonpaisteessa ja sateella. Sen lehdet talvehtivat vihreinä.

Vihreät kasvit ovat omavaraisia eli autotrofisia eliöitä, koska ne pystyvät valmistamaan fotosynteesin avulla oman ravintonsa. Kasvit tarvitsevat auringon valoenergiaa fotosynteesiä varten. Fotosynteesissä kasvit tuottavat happea ja valmistavat glukoosia, jota kasvi käyttää omaan kasvuun ja lisääntymiseen. Ylimääräinen glukoosi varastoituu kasvin eri osiin. Se voi varastoitua kasvilajista riippuen esimerkiksi siemeniin, maavarteen tai hedelmiin. Kasvi varastoi yhteyttämistuotteita tärkkelyksenä, öljyinä, rasvoina ja proteiineina. Kasvien valmistama glukoosi ja siitä valmistetut aineet ovat kasvinsyöjien ravintona suoraan ja välillisesti myös petojen ravintona kasvinsyöjien kautta. Näin ollen monet toisenvaraiset eliöt ovat riippuvaisia kasveista. Kasvit ja muut yhteyttämiseen kykenevät eliöt ovat luoneet siten perustan koko maapallon elämälle.

Vesi on kaikille eliöille elinehto. Kasveilla on monia keinoja ja sopeutumia veden saamiseksi ja säästämiseksi, kuten juuret, johtosolukko ja veden haihtumista estävät pintarakenteet. Suurin osa kasveista ottaa veden juurillaan maaperästä. Päällyskasveilla eli epifyyteillä kuitenkin paljaat juuret keräävät veden, ja sammalet ottavat vettä suoraan pintarakenteiden läpi.

Kasvit lisääntyvät joko suvullisesti tai suvuttomasti. Siemenkasvit lisääntyvät yleensä suvullisesti siemenistä. Tosin siemenkasvit voivat lisääntyä myös suvuttomasti esimerkiksi rönsyjen, mukuloiden, sipulien ja itusilmujen avulla. Monet kasvit lisääntyvät vuorotellen suvullisesti ja suvuttomasti. Tällaista lisääntymistapaa kutsutaan sukupolvenvuorotteluksi. Sukupolvenvuorottelu on selvimmin havaittavissa sanikkaisilla ja sammalilla.

Kasvit ovat monisoluisia ja tumallisia eliöitä kuten eläimet. Kasvien solut ovat erikoistuneet eri tehtäviin. Kasveilla samanlaisista soluista muodostuu solukoita kuten pinta-, johto- ja yhteyttämissolukkoja.

Kasvisolu eroaa eläinsolusta monin tavoin. Erotuksena eläinsolusta kasvisolussa on soluseinä, viherhiukkasia ja solunesteontelo (vakuoli). Kasvilla soluseinä on muodostunut selluloosasta, eikä kitiinistä kuten sienillä. Viherhiukkasessa (soluelin) tapahtuu fotosynteesi. Kasvit ovat omavaraisia toisin kuin sienet ja eläimet.

Piirros. Kasvisolu. Vertaa kasvi- ja eläinsolun rakennetta toisiinsa. Mitä eroja huomaat?

Kasvilajit ovat vuorovaikutuksessa muiden lajien kanssa. Esimerkiksi hyönteiset sekä käyttävät kasveja ravintonaan että suorittavat useiden kasvilajien pölytyksen. Osa kasveista jopa saalistaa. Lihansyöjäkasvit, kuten kihokit ja kärpäsloukut, saavat osan ravinteistaan houkuttelemalla ja pyydystämällä hyönteisiä. Niiden ruuansulatusentsyymit sulattavat hyönteiset ja näin lihansyöjäkasvit saavat lisätyppeä, jota ne tarvitsevat vähäravinteisessa elinympäristössä (esimerkiksi suoalueet).

Koska kasvien ja niitä hyödyntävien hyönteisten välillä on ollut tiiviitä vuorovaikutussuhteita, ovat ne vaikuttaneet vastavuoroisesti toistensa kehitykseen. Tällaista kahden lajin toisistaan riippuvaa, vuorovaikutteista evoluutiota sanotaan koevoluutioksi eli yhteisevoluutioksi (eli rinnakkaisevoluutioksi).

Kasvikunnan piirteet:

tumallisia
omavaraisia
solukot
monisoluisia
soluseinässä on selluloosaa
yleensä alustaansa kiinnittyneitä
suvullisesti tai suvuttomasti lisääntyminen (tai sukupolvenvuorottelua)
ryhmittely: viherlevät, sammalet, sanikkaiset ja siemenkasvit
sanikkaiset + siemenkasvit = putkilokasvit

Kuvagalleria: Kasvikunnan piirteitä

2023-11-29T08:09:18+02:00

: Kaktukset ovat sopeutuneet kuivuuteen. Niiden lehdet ovat piikkimäiset, joten ne haihduttavat vain vähän vettä. Piikkimäiset lehdet suovaavat kaktusta kasvinsyöjiltä. Kuvassa pallokaktus.
: Kihokki on lihansyöjäkasvi, joka saalistaa lehtien karvojen päässä olevien limapisaroiden avulla. Kimmeltävät limapisarat muistuttavat mettä tai kastetta.
: Sammalet lisääntyvät itiöpesäkkeissä kehittyvissä itiöistä.

14.2 Kasvikunnan neljä pääryhmää

2020-10-21T13:10:36+03:00

Kasvikunnan neljä pääryhmää
Kasvit, joilla ei ole putkiloita (sekovarrelliset)	Lisääntymistapa
Viherlevät	itiöt
Sammalet	itiöt
Kasvit, joilla on varressa putkiloita (putkilokasvit)	Lisääntymistapa
Sanikkaiset	itiöt
Siemenkasvit	siemenet (lisäksi osa lajeista pystyy lisääntymään suvuttomasti)

Viherlevät, sammalet, sanikkaiset ja siemenkasvit ovat kasvikunnan neljä pääryhmää. Näillä kaikilla ryhmillä on omat erityispiirteensä esimerkiksi rakenteessa ja lisääntymisessä. Sanikkaiset ja siemenkasvit kuuluvat putkilokasvien ryhmään. Lisääntymistavan perusteella kasvit jaetaan itiökasveihin ja siemenkasveihin.

Viherlevät on monimuotoinen leväryhmä, joka nykyisin luokitellaan kasvikuntaan. Niitä esiintyy pääasiassa makeissa vesissä, mutta myös meressä ja maalla esimerkiksi puiden rungoilla. Osa viherlevistä elää symbioosissa jäkälän sieniosakkaan kanssa. Viherleviä on sekä yksi- että monisoluisia. Ne lisääntyvät joko suvuttomasti (jakautumalla tai itiöiden avulla) tai suvullisesti (kts. tarkemmin täältä). Monet viherlevälajit elävät symbioosissa jäkälien tai korallien kanssa. Viherlevät ovat tärkeä osa merien kasviplanktonia.

Ahdinparta on lähellä vesirajaa esiintyvä viherlevä.

Sanikkaiset ja siemenkasvit ovat putkilokasveja. Putkilokasvin rakenteesta on erotettavissa kasvien peruselimet (juuri, varsi ja lehdet) eli ne ovat versokasveja. Ne kiinnittyvät juurien avulla kasvualustaansa ja ottavat maaperästä vettä ja siihen liuenneita ravinteita. Niiden varressa on johtosolukko, joka on erikoistunut kuljettamaan vettä, ravinteita ja yhteyttämistuotteita kasvin eri osiin. Varsi myös tukee kasvia.

Näiden ominaisuuksien takia putkilokasvit ovat parhaiten maaelämään sopeutuneita kasveja. Yhteyttäminen tapahtuu pääosin kasvin lehdissä. Lehdissä on mikroskooppisen pieniä ilmarakoja, joiden kautta tapahtuu kasvin kaasujen (hiilidioksidi ja happi) vaihto ja veden haihtuminen. Lehtien muoto ja rakenne vaihtelevat kasvilajista riippuen. Esimerkiksi havuneulaset ovat pieniä ja vahapintaisia lehtiä, ja kaktuksen lehdet ovat piikkimäiset.

14.3 Sammalet

2020-10-21T13:16:32+03:00

Sammalen lisääntyminen.

Sammalet ovat maapallon ensimmäisiä ja alkeellisimpia maakasveja. Ne ovat pieniä ja ainavihantia. Sammalet jaetaan maksa- ja lehtisammaliin. Maksasammalilla ei ole putkilokasveille tyypillisiä peruselimiä, vartta, lehtiä ja juuria. Tällaista rakennetta kutsutaan sekovarreksi. Lehtisammalilla on lehdet ja varsi, mutta juurten sijaan niillä on juurtumahapset. Vedenotossa juurtumahapset eivät riitä, joten sammalet ottavat veden ja sen mukana ravinteet suoraan lehtien ja varren läpi. Sammalilta puuttuu veden kuljetukseen erikoistunut rakenne, johtosolukko.

Sammalten lisääntyminen vaatii kosteita olosuhteita, sillä koiraspuolisen sammaleen siittiöt voivat kulkeutua naaraspuolisen sammalen munasolun luokse vain veden avustamana. Naaraspuolinen sammal kasvattaa hedelmöityksen jälkeen itiöpesäkkeen, jonka itiöistä kasvaa suvuttomasti uusia sammalkasveja (koiras- tai naaraspuolisia sammalia).

Sammalia tavataan yleensä kosteissa ja varjoisissa elinympäristöissä, esimerkiksi havumetsien pohjakerroksessa ja soilla. Sammalet kestävät hyvin kuivuutta ja kylmyyttä. Ne eivät ole kovin vaateliaita ravinteiden ja lämpötilan suhteen, siksi niitä kasvaa myös karuilla kallio- ja kivipinnoilla ja jopa tundralla. Sammalet kasvavat latvasta tyvipään samalla kuollessa. Esimerkiksi rahkasammalen tyvipäästä syntyy turvetta, ellei se hajoa kokonaan.

Kuvagalleria: Sammalet

2023-11-29T08:09:18+02:00

: Kerrossammaleen uusi verso kasvaa edellisvuotisen päälle.
: Rahkasammaleet ovat kosteiden elinympäristöjen sammalia. Niitä esiintyy muun muassa soilla.
: Sammalet lisääntyvät itiöpesäkkeissä kehittyvissä itiöistä. Karhunsammal.

14.4 Sanikkaiset

2020-11-16T14:14:14+02:00

Sanikkaisen lisääntyminen.

Sanikkaisia ovat liekomaiset kasvit (esimerkiksi keltalieko), saniaiset ja kortteet. Saniaisista tunnetuimpia ovat kotkansiipi ja kallioimarre. Saniaisilla on usein liuskamaiset lehdet ja lehtien alapinnoilla tummina täplinä näkyvät itiöpesäkkeet. Uusien lehtien versot ovat kääriytyneet aluksi tiiviisti rullalle. Kortteilla on nivelikäs varsi. Liekokasveilla on maanmyötäinen suikerteleva verso. Sanikkaisia kasvaa sekä lämpimillä alueilla että viileällä havumetsävyöhykkeellä. Ne viihtyvät kosteissa ja varjoisissa olosuhteissa.

Sanikkaiset ovat itiökasveja, joiden itiöpesäkkeissä on suvuttomasti muodostuneita itiöitä. Itiöistä kasvaa uusia yksilöitä. Itiöpesäkkeet sijaitsevat sanikkaisten lehtien alapinnoilla.

Kuvagalleria: Sanikkaiset

2023-11-29T08:09:18+02:00

: Kortteet kuuluvat sanikkaisiin. Peltokorteen kevätverso on haaromaton, suora ja ruskea. Sen päässä on itiötähkä.
: Liekot kuuluvat sanikkaisiin. Keltalieko.
: Saniaiset ovat sanikkaisia. Kuvassa hiidenporras.

14.5 Siemenkasvit

2020-10-21T17:23:05+03:00

Siemenkasvit eli kukkakasvit ovat monilajisin kasviryhmä, sillä ne käsittävät 80 % maailman kasvilajeista. Ne lisääntyvät siementen avulla. Sanikkaisten tavoin siemenkasveilla on varsi, juuret, lehdet ja johtosolukko. Siemenkasvit ja sanikkaiset muodostavat yhdessä putkilokasvien ryhmän.

Kukalla on vain yksi tarkoitus: tuottaa lisääntymiseen tarvittavia siemeniä. Vaikka kukkia on hyvin erilaisia, on kukkien perusrakenne samanlainen. Kukka koostuu muuntuneista lehdistä: verho- ja terälehdistä sekä emi- ja hedelehdistä (emi ja hede). Verholehdet suojaavat nuppua. Terälehtien tarkoituksena voi esimerkiksi olla pölyttäjien houkutteleminen. Emissä on munasolu ja heteessä valmistuu siitepölyhiukkasia. Emin alaosan eli sikiäimen sisällä ovat siemenaiheet. Emin yläosaa kutsutaan luotiksi, johon siitepölyhiukkaset takertuvat. Luotin ja sikiäimen välillä on niitä yhdistävä vartalo.

Kukan rakenne (emi ja hede).

Usein heteet ja emit sijaitsevat eri kukissa tai eri kasviyksilöissä. Kasvi, jolla on sekä emiö (emilehdet) että heteet samassa kukassa, on kaksineuvoinen. Yksineuvoiseksi sanotaan kasvia, jonka kukassa on vain heteitä tai emiö, mutta ei molempia. Kasvi on kaksikotinen, jos sen yksineuvoiset kukat ovat eri kasviyksilöissä. Yksikotiseksi sanotaan kasvia, jossa saman yksilön kukissa on sekä hede- että emilehtiä. Yksikotisten kasvien kukat voivat olla joko yksi- tai kaksineuvoisia. Esimerkiksi tyrnillä on erikseen emi- ja hedeyksilöt. Emityrniin ("tyttötyrni") kehittyy marjoja, kun hedetyrnin ("poikatyrni") siitepöluhiukkaset pölyttävät tyttötyrnin emikukat.

Tyrni. Koska emikukkia on vain osassa kasveja, kaikkiin tyrneihin ei synny marjoja. Pihapuutarhaan pitää pölytyksen ja marjojen saamisen varmistamiseksi istuttaa vähintään kaksi kasvia, yksi "tyttötyrni" ja yksi "poikatyrni".

Siemenkasvin lisääntyminen vaatii pölytyksen. Pölytyksessä heteen siitepölyä kulkeutuu toisen kukan emin luotille, josta seuraa hedelmöitys. Ristipölytyksessä siitepölyä kulkeutuu toisen kasviyksilön emin munasoluun. Itsepölytyksessä munasolu hedelmöityy saman kukan siitepölyllä. Pölytys voi tapahtua tuulen, veden, hyönteisten, lepakoiden tai lintujen avulla. Siemenkasvit voidaan jakaa tuuli- ja hyönteispölytteisiin kasveihin.

Tuulipölytteisten kasvien kukat ovat usein vaatimattomia: pieniä, tuoksuttomia ja värittömiä. Siitepölyhiukkasia on runsaasti ja ne ovat kevyitä. Lisäksi heteet ovat roikkuvia, jotta tuuli saa niiden siitepölyn helposti liikkeelle. Hyönteispölytteisten kasvien kukat houkuttelevat pölyttäjiä isoilla, värikkäillä ja tuoksuvilla kukilla. Emin luotti ja siitepölyhiukkaset ovat tahmeita, joten siitepölyhiukkaset takertuvat sekä pölyttäjiin että emin luottiin. Heteet ja emi sijaitsevat kukassa niin, että hyönteisen käydessä kukassa se koskee niitä pölyttäen samalla kasvin. Pölytyksen jälkeen tapahtuu hedelmöitys, jonka jälkeen hedelmöittyneestä munasolusta kehittyy siemenaihe.

Pölytys ja hedelmöitys.

Esimerkiksi tuuli ja linnut voivat levittää kasvien siemeniä. Siemenen ulkonäöstä pystytään päättelemään sen leviämistapa. Siementen leviämistä tuulen avulla helpottaa siementen aerodynaaminen muotoilu sekä siipimäiset ja laskuvarjomaiset lisärakenteet. Esimerkiksi linnut syövät siemeniä sisältäviä hedelmiä. Näin siemenet päätyvät ulosteiden mukana uusille kasvupaikoille oman lannoitteen kera. Uudet kasviyksilöt kasvavat siemenistä.

Siemenen kuoren ansiosta siemen kestää hyvin kuivumista ja kylmyyttä. Siemen itää vasta sopivissa olosuhteissa, kun saatavilla on riittävästi vettä, happea ja lämpöä. Siemenen sisällä on vararavintoa (siemenvalkuainen) kasvun alun varmistamiseksi.

Piirros: Erilaisia hedelmiä ja siemeniä. Monilla siemenillä on leviämistä helpottavia lisärakenteita. Myös syötävä hedelmä edistää siementen leviämistä. Auringonkukka, pähkinäpensas, vaahtera, unikko, vehnä, soijapapu.

Siemenen itäessä sen kuoresta työntyy ulos sirkkavarsi ja -juuri. Sirkkalehdet ovat kasvin ensimmäisiä yhteyttäviä alkeislehtiä. Sirkkalehdet kuolevat yleensä pois, kun varsinaiset kasvulehdet muodostuvat taimeen. Osa siemenkasveista lisääntyy myös suvuttomasti esimerkiksi rönsyjen, juurivesojen ja sipulien avulla.

Siemenestä kehittyy pieni taimi (jolla on yksi tai kaksi sirkkalehteä). Taimesta kasvaa kasvi, jossa on juuret, varsi, lehdet ja kukat.

Siemenkasvit jaetaan paljas- ja koppisiemenisiin. Paljassiemenisten kasvien, kuten havupuiden, siemenet kehittyvät emilehtien pinnalle eivätkä umpinaiseen sikiäimeen kuten koppisiemenisillä. Kaikki nykyiset paljassiemeniset kasvit ovat puuvartisia.

Kuusen lisääntyminen.

Koppisiemenisten kasvien siemenet kehittyvät emin sisällä sikiäimessä, siemeniä suojaavassa kopissa. Sikiäimestä kehittyy pölytyksen ja hedelmöityksen jälkeen hedelmä.

Hedelmä suojaa siemenaiheita, ja siemenaiheista kehittyy siemeniä. Tästä syystä koppisiemenisiä on aikaisemmin kutsuttu myös hedelmäkasveiksi. Jos hedelmät ovat eläinten ravintoa, se edesauttaa siementen leviämistä. Siemenkasveista suurin osa on koppisiemenisiä.

Piirros: Koppisiemenisen kasvin kehitys. Alkio kehittyy sikiäimen suojassa. Alkion ympärillä on siemenvalkuainen ja siemenkuoret. Hedelmä sijaitsee usein siemenen ympärillä.

Pölytyksen jälkeen tapahtuu emin sikiäimessä kaksoishedelmöitys. Siitepölystä itää siiteputki emin siemenaiheen luokse.

Siitepölyhiukkasista kehittyy kaksi siiteputken tumaa. Toinen näistä tumista hedelmöittää munasolun, josta kehittyy siemenaihe. Toinen siiteputken tuma hedelmöittää sikiäimen keskussolun ja näin kehittyy siemenvalkuainen.

Tiivistelmä

2020-08-20T06:26:46+03:00

Kasvit ovat monisoluisia, aitotumaisia, viherlevistä kehittyneitä omavaraisia eliöitä.
Kasvit lisääntyvät sekä suvuttomasti että suvullisesti. Vuorotellen suvuttomasti ja suvullisesti lisääntymistä kutsutaan sukupolvenvuorotteluksi.
Kasvit ryhmitellään neljään ryhmään: viherleviin ja sammaliin sekä sanikkaisiin ja siemenkasveihin (jotka ovat putkilokasveja).
Lisääntymistavan perusteella kasvit jaetaan itiökasveihin ja siemenkasveihin.
Siemenkasvit jaetaan yksi- ja kaksineuvoisiin sekä yksi- ja kaksikotisiin.
Sammalet ovat maapallon ensimmäisiä maakasveja. Ne ovat pieniä ja ainavihantia. Niiltä puuttuu johtosolukko ja ne lisääntyvät itiöiden avulla.
Sanikkaisia ja siemenkasveja kutsutaan putkilokasveiksi.
Sanikkaisilla ja siemenkasveilla on varsi, juuret, lehdet ja johtosolukko.
Sanikkaiset ovat itiökasveja.
Siemenkasvit lisääntyvät siementen avulla.
Siemenkasvit jaetaan paljas- ja koppisiemenisiin.
Siemenkasvin suvullinen lisääntyminen vaatii pölytyksen, jossa siitepöly kulkeutuu emikukille. Pölytys voi olla risti- tai itsepölytys ja tapahtua mm. tuulen tai hyönteisten avulla.