Jurt

Jurtir eða plöntur (fræðiheiti: Plantae) eru stór hópur lífvera sem telur um 380.000 tegundir og myndar sérstakt ríki, jurtaríkið. Til jurta teljast meðal annars tré, blómplöntur, grös og burknar. Jurtir ljóstillífa sem þýðir að þær fá orku úr sólarljósi. Þær nota grænukorn, sem þær hafa fengið með innanfrumusamlífi við blábakteríur og innihalda blaðgrænu, til að framleiða sykrur úr koltvísýringi og vatni. Nær allar jurtir ljóstillífa. Einu undantekningarnar eru sníkjujurtir sem hafa misst þennan hæfileika og lifa á öðrum jurtum eða sveppum.

Jurtir Tímabil steingervinga: miðfrumlífsöld til nútíma
Jurtir
Vísindaleg flokkun
Veldi: Heilkjörnungar (Eukaryota) Ríki: Plantae Copeland, 1956
Fylkingar
Grænplöntur Grænþörungar (Chlorophyta) Kransþörungar (Charophyta) Kímplöntur (Embryophyta) Æðlausar plöntur Soppmosar (Marchantiophyta) Hornmosar (Anthocerotophyta) Mosar (Bryophyta) †Horneophytopsida Æðplöntur †Rhyniophyta †Zosterophyllophyta Jafnar (Lycopodiophyta) †Trimerophytophyta Byrkningar (Pteridophyta) †Progymnospermophyta Fræplöntur (Spermatophyta) †Fræburknar (Pteridospermatophyta) Berfrævingar (Pinophyta) Köngulpálmar (Cycadophyta) Musteristré (Ginkgophyta) Gnetuviðir (Gnetophyta) Dulfrævingar (Magnoliophyta) †Nematophyta
Samheiti
Chloroplastida Adl et al., 2005 Viridiplantae Cavalier-Smith 1981 Chlorobionta Jeffrey 1982, emend. Bremer 1985, emend. Lewis and McCourt 2004 Chlorobiota Kendrick and Crane 1997

Aristóteles skipti öllum lífverum í jurtir og dýr og taldi meðal annars þörunga og sveppi til jurta. Þetta urðu svo jurtaríki (Vegetabilia og síðar Plantae) og dýraríki (Animalia) hjá Carli von Linné. Síðar kom í ljós að ríkið innihélt nokkra óskylda hópa þannig að sveppir og sumar tegundir þörunga voru flutt í sérstök ríki. Í þessari grein er jurtaríkið skilgreint sem allar grænplöntur, og nær þá yfir bæði grænþörunga og kímplöntur (hornmosa, soppmosa, baukmosa, jafna, burkna, barrtré og aðra berfrævinga og dulfrævinga). Erfðafræðilega teljast grænplöntur til fornblaðgrænunga (Archaeplastida), ásamt rauðþörungum (Rhodophyta) og bláþörungum (Glaucophyta).

Um 380.000 tegundir jurta eru þekktar. Þar af er langstærsti hlutinn, um 280.000 tegundir, fræplöntur. Jurtir ná yfir allt frá einfruma lífverum að risavöxnum trjám. Þær framleiða stóran hluta af súrefnissameindum jarðar, og sykrurnar sem þær búa til eru helsti orkugjafi vistkerfa. Aðrar lífverur, þar á meðal dýr, lifa á jurtum, ýmist með því að éta þær beint, eða með því að nærast á öðrum jurtaætum.

Menn hagnýta plöntur með margvíslegum hætti. Korn, ávextir og grænmeti hafa verið mikilvægur hluti af fæðu manna í þúsundir ára. Í sumum tilvikum hafa menn þróað ræktunarafbrigði af tilteknum matjurtum, með valræktun yfir margar aldir. Jurtir eru mikilvæg uppspretta byggingarefna, sem skraut og skriffæri. Menn hafa auk þess nýtt margar jurtir til lækninga og í lyfjagerð.^[1][2][3] Jurtir eru meginrannsóknarefni grasafræði, sem er undirgrein líffræði.

Skilgreiningar

Allar lífverur voru áður flokkaðar í tvo flokka: jurtir og dýr. Þessa flokkun má rekja til Aristótelesar (384-322 f.Kr.) sem setti þá fram í líffræði Aristótelesar.^[4] Hann gerði greinarmun á lífverum sem hefðu „tilfinninganæma sál“ eða aðeins „vaxtarsál“ eins og plöntur.^[5] Þeófrastos þróaði flokkunarfræði Aristótelesar áfram.^[6] Löngu síðar lagði Linnaeus (1707–1778) grunninn að vísindalegri flokkun nútímans, en hélt í þessi tvö ríki: dýraríkið Animalia og jurtaríkið Vegetabilia.^[6]

Þegar hugtakið Plantae er notað til að flokka lífverur á það oftast við um eina af þessum fjórum skilgreiningum:

Nafn	Inntak	Skilgreining	Lýsing
Kímplöntur (Embryophyta)	Plantae sensu strictissimo	Aðeins fjölfruma	Jurtir í þrengstum skilningi telja soppmosa, hornmosa, baukmosa og æðplöntur, auk forsögulegra jurta sem líkjast þessum flokkum (s.s. Metaphyta Whittaker, 1969,[7] Plantae Margulis, 1971[8]).
Grænplöntur (Viridiplantae, Viridiphyta, Chlorobionta eða Chloroplastida)	Plantae sensu stricto	Bæði einfruma og fjölfruma	Jurtir í þröngum skilningi telja græna þörunga og landplöntur sem þróuðust út frá þeim, þar á meðal kransþörunga. Innbyrðis skyldleiki þessara lífvera er enn til rannsóknar og nöfnin breytast ört. Greinin Viridiplantae nær yfir lífverur með beðmi, blaðgrænu a og b, og plastíð með tveimur himnum sem geta ljóstillífað og geymt mjölva. Þessi skilgreining er notuð í þessari færslu (s.s. Plantae Copeland, 1956[9]).
Fornblaðgrænungar (Archaeplastida, Plastida eða Primoplantae)	Plantae sensu lato	Bæði einfruma og fjölfruma	Jurtir í víðum skilningi, þar á meðal rauðþörungar (Rhodophyta) og bláþörungar (Glaucophyta) sem framleiða rauðþörungamjölva í utanfrumuefni. Þessi grein telur allar þær lífverur sem fengu grænukorn fyrir milljónum ára með því að gleypa blágeril (s.s. Plantae Cavalier-Smith, 1981[10]).
Eldri úreltar skilgreiningar	Plantae sensu amplo	Bæði einfruma og fjölfruma	Jurtir í víðustum skilningi, þar á meðal óskyldir þörungar, sveppir og bakteríur, samkvæmt eldri úreltum skilgreiningum (s.s. Plantae eða Vegetabilia Linnaeus 1751,[11] Plantae Haeckel 1866,[12] Metaphyta Haeckel, 1894,[13] Plantae Whittaker, 1969[7]).

Þróun

Fjölbreytni

Skrautþörungurinn Cosmarium botrytis er einfruma.

Strandrauðviðurinn Sequoia sempervirens verður allt að 120 metrar á hæð.

Um 382.000 jurtategundir eru viðurkenndar.^[14] Mikill meirihluti þeirra, um 283.000 tegundir, eru fræplöntur.^[15] Í töflunni er helstu fylkingum grænna jurta raðað eftir áætluðum fjölda tegunda. Um 85-90% af öllum jurtum eru blómstrandi jurtir (dulfrævingar). Nokkur verkefni hafa reynt að safna færslum um allar þekktar jurtategundir í gagnagrunn, eins og World Flora Online.^[14][16]

Minnstu jurtir heims eru einfruma lífverur eins og skrautþörungar (frá 10 μm í þvermál) og picozoa-þörungar (innan við 3 μm í þvermál),^[17][18] og þær stærstu eru risavaxin tré, eins og rauðviður (Sequoia sempervirens) sem verður allt að 120 metrar á hæð, og tröllagúmviður (Eucalyptus regnans) sem verður allt að 100 metrar.^[19]

Helstu fylkingar núlifandi grænna jurta eftir fjölda tegunda

Óformlegur flokkur	Fylkingarnafn	Almennt nafn	Fjöldi lýstra núlifandi tegunda
Grænir þörungar	Chlorophyta	Grænþörungar	3800–4300 [20][21]
	Charophyta	Kransþörungar	2800–6000 [22][23]
Bryophytes (mosar)	Marchantiophyta	Soppmosar	6000–8000 [24]
	Anthocerotophyta	Hornmosar	100–200 [25]
	Bryophyta	Baukmosar	12000 [26]
Pteridophyta (byrkningar)	Lycopodiophyta	Jafnar	1200 [27]
	Polypodiophyta	Burknar	11000 [27]
Spermatophyta (fræplöntur)	Cycadophyta	Köngulpálmar	160 [28]
	Ginkgophyta	Musteristré	1 [29]
	Pinophyta	Barrtré	630 [27]
	Gnetophyta	Gnetuviðir	70 [27]
	Angiospermae	Dulfrævingar	258650 [30]

Alþjóðlegt nafnakerfi þörunga, sveppa og plantna^[31] og Alþjóðlegt nafnakerfi ræktaðra plantna^[32] halda utanum nafngiftir plantna.

Skyldleikatré

Árið 2019 var stungið upp á eftirfarandi skyldleikatré út frá greiningu á erfðamengi og umritunarmengi úr 1.153 jurtategundum.^[33] Staðsetning þörungahópa byggist á erfðamengi úr ættunum Mesostigmatophyceae og Chlorokybophyceae sem hafa verið raðgreind. Bæði chlorophyta og streptophyta þörungar eru taldir samstofna í þessari greiningu, þar sem landplöntur þróuðust frá þessum hópum.^[34][35] Flokkun mosa er bæði samhljóða Puttick et al. 2018,^[36] og þróunarferlum sem byggja á raðgreiningu á erfðamengi hornmosa.^[37][38]

Fornblaðgrænungar	Rauðþörungar       Bláþörungar   Grænplöntur   Grænþörungar       Prasinococcales               Mesostigmatophyceae       Chlorokybophyceae     Spíraldjásn           Klebsormidiales       Kransnál       Coleochaetales     Okþörungar   Kímplöntur   Mosar   Hornmosar       Soppmosar     Baukmosar             Jafnar     Burknar   Fræplöntur   Berfrævingar     Dulfrævingar

Lífeðlisfræði

Plöntufrumur

Aðalgrein: Plöntufruma

Skýringarmynd sem sýnir helstu frumulíffæri plöntufrumu.

Plöntufrumur hafa ýmis sérkenni sem aðrir heilkjörnungar hafa ekki. Þær hafa vatnsfyllta safabólu í miðri frumunni, grænukorn og sterkan en sveigjanlegan frumuvegg sem umlykur frumuhimnuna. Grænukornin voru eitt sinn samlífi frumu óljóstillífandi lífveru og blágerils. Frumuveggurinn er að mestu úr beðmi og gerir það að verkum að fruman getur belgst út af vatni, án þess að springa. Safabólan gerir frumunni kleift að breyta um stærð, þrátt fyrir sama magn umfrymis.^[39]

Bygging

Aðalgrein: Plöntulíffæri

Líffærafræði fræplantna: (1) sprotakerfi, (2) rótarkerfi, (3) kímstöngull, (4) brumknappur, (5) laufblað, (6) stöngulliður, (7) brum, (8) blaðstilkur, (9) stilkur, (10) stöngulliðamót, (11) stólparót, (12) rótarhár, (13) rótarendi, (14) rótarbjörg.

Flestar jurtir eru fjölfrumungar sem mynda sérhæfða vefi, eins og æðvefi, viðarvefi og sáldvefi í laufi og stönglum. Plöntur mynda líka sérhæfð líffæri, eins og rætur til að draga upp vatn og steinefni, stöngla til að styðja plöntunar og flytja vatn og plöntuefni, lauf sem sjá um ljóstillífun, og blóm fyrir æxlun.

Ljóstillífun

Jurtir ljóstillífa næringarríkar sameindir (sykrur) með orku sem þær fá úr ljósi. Plöntufrumur innihalda blaðgrænu í grænukornum, grænt litarefni sem safnar í sig ljósorku. Efnahvarfinu er lýst með formúlunni:^[40]

${\displaystyle {\ce {6CO2{}+6H2O{}->[{\text{ljós}}]C6H12O6{}+6O2{}}}}$

Þetta efnahvarf leysir súrefni út í andrúmsloftið. Grænar plöntur, ásamt grænþörungum og blágerlum, framleiða stóran hluta af súrefni heimsins.^[41][42][43]

Plöntur sem hafa þróað með sér sníkjulífi geta misst þau gen sem eru undirstaða ljóstillífunar og framleiðslu á blaðgrænu.^[44]