Plant

De planten (Plantae) zijn een rijk in het domein der eukaryoten (Eukaryota). De wetenschappelijke discipline plantkunde houdt zich bezig met de studie van het plantenrijk. Met vegetatie, plantengroei of begroeiing worden alle planten die op een bepaalde plek groeien en zich van nature op een bepaalde wijze hebben gerangschikt bedoeld.

Planten treden vaak in karakteristieke groepen, de zogenaamde plantengemeenschappen op.

De opbouw van een typische plant is meestal bovengronds een of meer stengels met bladeren (en met tot bloemen omgevormde bladeren) en ondergronds wortels. Hierop bestaan echter vele variaties. Zo leeft darmwier bijvoorbeeld totaal anders.

Historisch gezien is de definitie van de planten aan verandering onderhevig geweest. Zo worden vandaag de dag de fotosynthese bedrijvende prokaryoten zoals de blauwalgen (cyanobacteriën) niet meer tot de planten gerekend. Dit geldt ook voor een hele reeks protistensoorten, bijvoorbeeld de roodalgen of de bruinalgen. Ook de schimmels werden oorspronkelijk tot de planten gerekend, alhoewel recentere onderzoeksresultaten hebben aangetoond dat ze meer aan de dieren verwant zijn. De schimmels worden nu in een eigen rijk ingedeeld: Fungi.

Vandaag volgt men in de biologie bijna uitsluitend fylogenetische systemen welke de planten aan de hand van hun afstamming indelen. Daarnaast gelden alleen de groenwieren (Chlorophyta) naast de landplanten (Embryophyta) als echte planten. Al deze organismen bevatten bladgroen a (chlorofyl a) en bladgroen b en slaan fotosynthetisch geproduceerde suikers in de vorm van zetmeel op in de bladgroenkorrels. De celwanden van deze organismen bestaan uit cellulose.

Taxonomie

In de taxonomie worden verschillende indelingen gebruikt, die regelmatig ook nog worden aangepast. Cronquist publiceerde in 1981 een in brede kring erkende indeling, het Cronquistsysteem. In de negentiger jaren is door de Angiosperm Phylogeny Group een geheel nieuwe indeling gepubliceerd (zie ook het boek van W.S. Judd en anderen), gebaseerd op chloroplast-DNA.

Een lijst van verschillende taxonomische indelingen

• Het Cronquistsysteem (1981) gebruikt de naam Magnoliophyta voor de bedektzadigen en Magnoliopsida voor de dicotylen, en onderscheidt zes onderklassen in de dicotylen (onder andere de Magnoliidae).
• De indeling in de Heukels' Flora van Nederland, 1996, gaat uit van Cronquist, maar in een aangepaste versie. De Heukels gebruikt de naam Magnoliopsida voor de bedektzadigen en Magnoliidae voor de dicotylen, verder worden de oorspronkelijke onderklassen in rang teruggezet tot superorden.
• Flora van België, het Groothertogdom Luxemburg, Noord-Frankrijk en de aangrenzende gebieden gaat uit van de bloemplanten (Anthophyta), en plaatst deze in de zaadplanten (Spermatophyta).
• APG II-systeem, 2003. De nieuwste indeling, die in 2003 gepubliceerd is en grotendeels gebaseerd op chloroplast-DNA. Waarschijnlijk nu de geautoriseerde bron voor de indeling van bloemplanten vanaf het niveau van familie en hoger. Dit systeem gebruikt boven het niveau van orde geen formele botanische namen, maar gebruikt namen van clades: angiosperms, eudicots, rosids, eurosids I.

APG (2003). An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Botanical Journal of the Linnean Society, 141: 399-436.

• De Heukels' Flora van Nederland, 2005, gaat uit van APG II (of liever van een licht aangepaste versie van dit systeem, een vertaling van de weergave in The Plant-book, 2006): hierin zijn de zaadplanten de klasse Spermatopsida geworden. Tussen "klasse" en "orde" worden geen rangen gebruikt, maar Nederlandstalige namen voor clades, zoals Bedektzadigen, Tweezaadlobbigen, Rosiden, Fabiden.

De nomenclatuur van de hogere taxa kan licht tot verwarring leiden. De schade zal meevallen wanneer er beschrijvende namen gebruikt worden (zie Art 16 van de ICBN) zoals Spermatophyta (zaadplanten) of Spermatopsida, Angiospermae (bedektzadigen) of Anthophyta ("bloemplanten"), alsook Monocotyledones en Dicotyledones. Het is echter in de mode geraakt om een naam te gebruiken gevormd uit een familienaam, zoals Magnoliopsida, Magnoliidae (vanuit de familienaam Magnolicaceae): deze familienaam moet op zijn beurt gebaseerd zijn op een genusnaam. Het enige onderlinge verschil tussen zulke namen is de uitgang welke de rang aangeeft, en rang verandert met elke publicatie van wéér een systeem. Volgens de Heukels van 1996 zijn Magnoliopsida de bedektzadigen, de bloeiende planten, volgens de flora van België zijn het echter de tweezaadlobbigen: dat is geen inhoudelijk verschil van inzicht maar alleen een (gering) verschil van opschrijven. Dergelijke namen zeggen dus alleen iets binnen een vooraf gedefinieerd (maar vluchtig) kader.

Compact

Een beknopte indeling (niet volledig) van de landplanten is de onderstaande:

• Mossen (Bryophyta)

  Levermossen (Hepaticae), bijvoorbeeld Riccia (Watervorkje)

  Bladmossen (Musci), bijvoorbeeld Sphagnum (Veenmos), Mnium (Sterremos), Tortula (Muurmos)

• Vaatplanten (Tracheophyta = alle landplanten behalve mossen)

  Varens en andere sporeplanten

  Wolfsklauwen (bijvoorbeeld wolfsklauw, Zwitsers mosvaren)

  Paardenstaarten bijvoorbeeld de paardenstaartenfamilie (Equisetaceae)

  Varens (bijvoorbeeld Osmunda, Dryopteris (mannetjesvaren) en de hertshoornvaren.

  Zaadplanten (Spermatophyta of Spermatopsida)

  Naaktzadigen (Gymnospermae (uitwendig zaaddragende planten)

  Palmvarens (order Cycadales of familie Cycadaceae)

  Naaldbomen (Coniferae of Coniferales)

  Bedektzadigen (Angiospermae of Anthophyta; inwendig zaaddragende planten oftewel bloemplanten)

  Eenzaadlobbigen

  'nieuwe' Tweezaadlobbigen

Oudere indelingen

In de literatuur zijn allerlei andere indelingen te vinden. Zo is er de tweedeling Thallophyta versus Cormophyta, waarbij de Cormophyta de planten zijn met een opbouw vanuit een centrale stengel met daaraan bladeren (ze hebben meestal ook een wortel). De Thallophyta zijn dan alle andere plantvormen (algen, wieren, korstmossen, paddenstoelen, schimmels, enz). De naam Thallophyta heeft betrekking op een niet-natuurlijke eenheid (een zogenaamde parafyletische groep) en wordt eigenlijk niet meer gebruikt. De naam Cormophyta heeft wel betrekking op een natuurlijke groep, maar deze wordt tegenwoordig veelal Embryophyta genoemd. Een systeem dat de naam Cormophyta gebruikte is het Wettstein systeem.

Een andere tweedeling is die in Cryptogamae versus Phanerogamae, waarbij de Phanerogamae de zaadplanten zijn, tegenwoordig meestal Spermatophyta of Spermatopsida geheten (dit laatste is de keuze van de Heukels). De Cryptogamen zijn dan de rest, de "lagere planten". Ook de Cryptogamen vormen geen natuurlijke eenheid, maar de naam wordt nog steeds gebruikt omdat het een gemakkelijke verzamelterm die een aantal moeilijk in te delen organismes onder één noemer samenbrengt (varens, wolfsklauwen, mossen, lichenen, etc).

Overigens is ook de naam Plantae tamelijk verouderd. Bij zijn indeling in drie rijken (dieren, planten en mineralen) gebruikte Linnaeus de naam Plantae voor een groep die vandaag de dag buitengewoon ruim gedefinieerd lijkt.

Overzicht indelingen van de levende wezens

Levensprocessen

De bouwstoffen van een plant worden bijna allemaal uit de lucht opgenomen. Door een proces dat fotosynthese genoemd wordt zet een plant met behulp van energie uit zonlicht koolstofdioxide om in water en suiker met als bijproduct zuurstof. Deze suikers vormen de belangrijkste stof waarvan een plant gebouwd wordt. Het fotosyntheseproces vindt plaats in de bladgroenkorrels die zich voornamelijk in het blad bevinden.

Via de bodem wordt de plant voorzien van water, mineralen zoals fosfor en nitraat. De meeste planten hebben zuurstof nodig om te groeien zowel bij de bovengrondse delen als bij de wortels. Er zijn maar weinig planten die zonder zuurstof bij de wortels kunnen overleven. Een voorbeeld is de mangrove die in een zuurstofarm milieu kan groeien met zijn wortels.

De groei van een plant hangt af van een aantal factoren. Als eerste is de groei genetisch bepaald. De mate van groei wordt ook bepaald door de omgeving. Abiotische factoren zoals licht, temperatuur, de aanwezigheid van water en de aanwezigheid van voedingsstoffen hebben invloed op de groeisnelheid van de plant.

Biotische factoren hebben ook invloed op de plant.

• Planten concurreren met andere planten voor licht, water, ruimte en voedingsstoffen.
• Sommigen planten hebben dieren zoals vogels en insecten nodig om te kunnen overleven
• Door dieren kan een plant schade oplopen, bijvoorbeeld door overbegrazing.
• De vruchtbaarheid van de bodem wordt bepaald door schimmels en bacteriën, wat invloed heeft op de groei van de plant.
• Andere organismen kunnen planten parasiteren wat nadelig is voor de groei.
• Wortels van planten kunnen bepaalde schimmels of bacteriën nodig hebben voor de groei.

Eenvoudige planten zoals algen hebben als individu een korte levenstijd. Algen als populatie leven meestal één seizoen. Andere planten kunnen gerangschikt worden volgens de volgende begrippen.

• Eenjarig
• Tweejarig
• Vaste planten

De groeisnelheid van de plant is erg gevarieerd. Sommigen mossen groeien ongeveer 0.001 mm/h terwijl veel bomen met een snelheid van 0.025-0.250 mm/h groeien. sommigen planten zoals Kudzu (Pueraria lobata) groeien met de snelheid van 12.5 mm/h.

Planten beschermen zichzelf tegen vorst en uitdroging door antivries-eiwitten, hitteschok-eiwitten en suikers. Late embryogenesis Abundant (LEA) zorgt ervoor dat eiwitten niet samenklonteren als gevolg van uitdroging of bevriezing.

Vaatplanten verschillen van andere planten omdat zij voedingsstoffen door de plant heen transporteren door middel van xylem en phloem. De wortels nemen ook water op. Het xylem vervoerd water en mineralen naar de rest van de plant en het phloem levert suikers en andere voedingsstoffen aan de wortels.

Ecologie

Planten zorgen door fotosynthese voor het overgrote deel van alle energie in een ecosysteem. Door het fotosyntheseproces is in de loop van de tijd de samenstelling van de atmosfeer veranderd. De meeste dieren en andere organismen zijn afhankelijk van zuurstof. Planten zijn de belangrijkste producenten in de meeste ecosystemen op het land en vormen de basis van de voedselketens in ecosystemen. Bovendien zijn planten noodzakelijk voor veel dieren omdat ze onderdak, voedsel en zuurstof afnemen van de plant. Planten zijn het belangrijkst in de waterkringloop. Doordat sommigen planten mechanismen ontworpen hebben om stikstof te binden spelen ze ook een grote rol in de stikstofkringloop. De wortels van een plant spelen bovendien een belangrijke rol in de ontwikkeling van de bodem en het voorkomen van erosie.