植物生物

王国的定义

Plantae王国包括大小不等的生物，范围从微小的苔藓到巨大的树木。尽管存在巨大的差异，但所有植物都是多细胞且是真核的（即，每个细胞都具有一个包含染色体的膜结合核）。它们通常具有色素（叶绿素a和b以及类胡萝卜素），它们在通过光合作用将太阳光的能量转换为化学能方面起着核心作用。因此，大多数植物的营养需求（自养）是独立的，并以淀粉大分子形式存储其多余的食物。相对较少的非自养植物失去了色素，并且依赖其他生物体获取营养。尽管植物是非运动性生物，但有些会产生鞭状鞭毛推动的运动性细胞（配子）。植物细胞被由碳水化合物纤维素组成的或多或少刚性的细胞壁所包围，相邻的细胞被细丝状的胞质相互连接，细丝穿过胞壁。许多植物具有在称为分生组织的局部细胞分裂区域无限生长的能力。植物与动物不同，可以使用无机形式的元素氮（N），例如硝酸盐和氨（通过微生物的活动或通过肥料的工业生产而向植物提供）和元素硫（S）；因此，它们不需要外部蛋白质（其中氮是主要成分）来生存。

植物的生命史包括两个阶段或世代，其中一个是二倍体（细胞核包含两组染色体），而另一个是单倍体（具有一组染色体）。二倍体的生成被称为孢子体，从字面上讲是指产生孢子的植物。单倍体世代称为配子体，产生性细胞或配子。因此，植物的整个生命周期涉及世代交替。植物的孢子体和配子体世代在结构上完全不同。

随着时间的流逝，构成植物的概念发生了重大变化。例如，有一次，通常被称为藻类的光合水生生物被认为是植物界的成员。现在，各种主要藻类（例如绿藻，棕藻和红藻）被放置在Protista王国中，因为它们缺乏一种或多种植物特有的特征。曾经被称为真菌的生物也曾经被认为是植物，因为它们通过孢子繁殖并拥有细胞壁。然而，真菌始终缺乏叶绿素，并且是异养的，并且化学上不同于植物。因此，它们被放置在一个单独的王国真菌中。

王国的定义没有完全排除所有非植物生物，甚至不包括所有植物。例如，有些植物不是通过光合作用生产食物，而是寄生在其他有生命的植物上。一些动物具有植物样的特征，例如缺乏活动性（例如，海绵）或存在植物样的生长形式（例如，一些珊瑚和苔藓动物），但总的来说，此类动物缺乏此处引用的植物的其他特征。

尽管存在这些差异，植物仍具有所有生物共有的以下特征。它们的细胞会经历复杂的代谢反应，从而产生化学能，营养物质和新的结构成分。它们以自我保护的方式对内部和外部刺激做出反应。它们通过将遗传信息传递给与它们相似的后代来繁殖。通过自然选择的过程，它们已经在地质时间尺度（亿万年）中演变为各种各样的形式和生命历史策略。

无疑，最早的植物是从水生绿色藻类祖先进化而来的（色素沉着，细胞壁化学，生物化学和细胞分裂方法的相似性证明了这一点），不同的植物群已在不同程度上适应了陆地生物。陆地植物面临着严重的环境威胁或困难，例如干燥，温度急剧变化，支撑，植物每个细胞的养分利用率，植物与大气之间的气体交换调节以及成功繁殖。因此，在植物界中已经发生了许多对土地生存的适应，并反映在不同的主要植物群之间。一个例子是开发覆盖植物体的蜡质覆盖物（角质层），防止过多的水分流失。专门的组织和细胞（维管组织）使早期的陆地植物能够更有效地吸收水分和养分并将其运输到身体的远处，最终发展出由茎，叶和根组成的更复杂的身体。木质素物质的进化和掺入植物的细胞壁提供了强度和支持。生活史的细节通常反映出植物对陆地生活模式的适应，并可能代表特定的群体。例如，进化最迅速的植物是通过种子繁殖的，而在所有最先进的植物（被子植物）中，都会形成称为花的生殖器官。