Bedektzadigen

In het plantenrijk zijn er grote verschillen te vinden. Er zijn tot nu toe maar liefst 500.000 soorten planten ontdekt, en er worden nog steeds nieuwe soorten ontdekt.

De planten kun je indelen in hoofdgroepen en subgroepen:

1. Wieren (algen)

2. Mossen

3. Paardenstaarten

4. Varens

5. Zaadplanten (coniferen en bloemplanten)

Zaadplanten

Van alle planten zijn zaadplanten het best aangepast aan een droog landleven. De bladeren en stengels hebben een wasachtige laag waardoor ze niet uitdrogen. De bladeren en stengels bevatten vaatbundels waarmee water en voedingsstoffen

De dennenappel is een voorbeeld van een naaktzadigen.

door de plant kunnen worden vervoerd. Zaadplanten kunnen het grootst worden. Loofbomen en naaldbomen zijn bijvoorbeeld ook zaadplanten. Zaadplanten kunnen zich voortplanten door middel van zaden. Een zaad bevat een embryonaal plantje met voedsel voor de kiemperiode. Tijdens de kiemperiode barst de zaadhuid open en ontwikkelt het embryonaal plantje zich tot een kiemplantje met een wortel, stengel en bladeren. De zaadplanten kun je indelen in twee subgroepen: de coniferen (naaktzadigen) en de bloemplanten (bedektzadigen).

Coniferen (naaktzadigen):

Coniferen hebben geen bloemen of vruchten, maar hun zaden ontwikkelen zich op de houtige schubben van kegels. Naaldbomen behoren tot de coniferen. Zij produceren de bekende kegels zoals dennenappels van een den of de sparappels van een spar. Coniferen noem je ook wel naaktzadigen omdat de zaden zich niet in een vrucht ontwikkelen, zoals bij bedektzadigen, maar open en bloot op de schubben van kegels liggen.

Bloemplanten (bedektzadigen):

Bloemplanten maken 80% van alle plantensoorten op aarde uit. Loofbomen, struiken en kruidachtige planten behoren tot de bloemplanten. Bloemplanten hebben bloemen die een grote rol spelen bij de voortplanting. Je ziet bij de bloemplanten grote verschillen in de manier waarop stuifmeel bij de bloem van een soortgenoot terechtkomt.

Witte dovenetel (kruidachtige)

Kastanjeboom (loofbomen)

De bouw van zaadplanten

De meeste planten groeien hun leven lang. De toppen van stengels en wortels zorgen voor groei in de lengte. Knoppen kunnen uitgroeien tot nieuwe zijtakken, bladeren en/of bloemen. De stengel van de plant heeft speciale cellen die ervoor zorgen dat een plantenstengel in dikte kan groeien. Planten kunnen sneller groeien als de omstandigheden gunstig zijn. Er moet aan een aantal belangrijke groeivoorwaarden zijn voldaan. Belangrijke groeivoorwaarden voor een plant zijn licht, koolstofdioxide, zuurstof, water, voedingszouten en warmte. Als aan een van deze groeivoorwaarden niet voldaan is, kan de plant niet goed groeien. De plant zal uiteindelijk afsterven. Je kunt de groei van een plant ook stimuleren door bepaalde groeivoorwaarden verder te optimaliseren. In de glastuinbouw wordt de lichtintensiteit verhoogd met lampen en wordt in de kassen de temperatuur en het koolstofdioxidegehalte van de lucht kunstmatig hooggehouden.

De bouw en functie van bladeren:

De belangrijkste functie van bladeren is het aanmaken van voedsel voor de eigen plant door middel van het proces van fotosynthese. De fotosynthese vindt plaats in de zogenoemde bladgroenkorrels die zich bevinden in de cellen van bladeren. De bladgroenkorrels zorgen ervoor dat de bladeren een groene kleur hebben. Met behulp van de energie uit de zon kunnen de bladgroenkorrel uit koolstofdioxide en water, energierijke suikers vormen. Een plant gebruikt de suikers als bouwstof. De voedingszouten die de wortels opnemen uit de bodem zijn ook belangrijke bouwstoffen. De suikers dienen ook als brandstof. De verbranding van suikers is het omgekeerde van het fotosyntheseproces. De suikers worden met behulp van zuurstof afgebroken (verbrand) tot koolstofdioxide en water, waarbij de vastgelegde energie vrijkomt. De vrijgekomen energie wordt onder andere gebruikt bij de groei van een plant en de vorming van bloemen, vruchten en zaden. Fotosynthese kan alleen plaatsvinden als er voldoende licht, koolstofdioxide en water is. Een blad heeft meestal een brede, platte vorm waardoor er een groot oppervlakte ontstaat waarmee licht kan worden opgevangen. De cellen met de meeste bladgroenkorrels zitten aan de bovenkant van het blad zodat er veel zonlicht kan worden opgevangen. Vanwege het grote oppervlak kan een blad ook veel koolstofdioxide opnemen. Een blad heeft openingen in de opperhuid, ook wel huidmondjes, waardoor de koolstofdioxide opgenomen kan worden. De huidmondjes zitten vooral aan de onderkant van het blad. Via de huidmondjes wordt ook zuurstof afgegeven en opgenomen. De huidmondjes regel ook de verdamping bij een plant.

De bouw en functie van wortels:

Het wortelstelsel van een plant heeft twee belangrijke functies. Wortels zorgen ervoor dat de plant stevig in de grond staat waardoor de wind geen vat op de plant kan krijgen. Daarnaast nemen de wortels water en voedingszouten op uit de bodem. De plant heeft water nodig voor het proces van fotosynthese en voor het verkrijgen van stevigheid. Als plantencellen optimaal met water zijn gevuld zijn de cellen stevig en veerkrachtig. Als een plant te weinig water krijgt, of als de verdamping vanuit de bladeren sneller gaat dan de aanvoer van water uit de wortels, zie je dat de plant zijn stevigheid verliest. De plant gaat slap hangen en gaan verwelken. Naast het voedsel dat planten zelf maken met behulp van zonlicht, water en koolstofdioxide, hebben planten ook behoefte aan voedingszouten. Er komen waardevolle voedingstoffen vrij in de bodem doordat de poep en urine van dieren en dood plantaardig en dierlijk materiaal wordt afgebroken door de ‘afbrekers’ in de natuur. De plant kan deze stoffen opnemen in de vorm van in water opgeloste zouten. In deze zouten zitten voor de plant belangrijke stoffen, zoals stikstof, fosfor, magnesium en kalium. Een wortelstelsel kan verschillende vormen hebben. Een plant kan bijvoorbeeld één hoofdwortel met zijwortels hebben of vele kleinere wortels. Vlak achter de toppen van alle wortels en hun zijtakken zitten kleine, haarvormige uitgroeisels, de zogenoemde wortelharen, die zorgen voor de wateropname. Omdat een wortelstelsel miljoenen wortelharen heeft, is het totale worteloppervlak dat water en voedingszouten kan opnemen zeer groot. Wortels kunnen nog een derde functie hebben. Zij kunnen als opslagplaats van reservevoedsel dienen. De suikers die door de bladeren zijn aangemaakt, worden bij sommige planten in de vorm van zetmeel opgeslagen in de wortels. Het volgende groeiseizoen kunnen de planten dit reservevoedsel benutten.

De bouw en functie van stengels:

De stengel van een plant heeft een aantal functies. De stengel draagt de bladeren die daardoor een gunstige plaats kunnen innemen ten opzicht van het licht. Daarnaast geeft een stengel stevigheid aan een plant. Als de stengel groen is, vindt er ook fotosynthese plaats in de stengel. De belangrijkste functie van de stengel is het transport van water en voedingsstoffen. Doordat elk plantenonderdeel met de stengel verbonden is, kan de stengel alle benodigde stoffen aan- en afvoeren. De suikers die in de bladeren worden aangemaakt worden door de stengel naar de rest van de plant vervoerd. Dit kunnen plantenonderdelen zijn die energie en bouwstoffen nodig hebben om te groeien. Het water met de opgeloste zouten dat door wortels is opgenomen wordt onder andere naar de bladeren vervoerd waar het gebruikt wordt bij de fotosynthese. De stengel beschikt over vaatbundels waarin het vervoer plaats vindt. De vaatbundels bestaan uit buisachtige cellen die met elkaar verbonden zijn. Een vaatbundel bestaat uit twee soorten vaten: de bastvaten en de houtvaten. De bastvaten vervoeren suikers van de bladeren naar de rest van de plant. De houtvaten vervoeren water en zouten vanuit de wortels omhoog. Het stelsel van hout- en bastvaten loopt door in de wortels en de bladeren. De celwanden van houtvaten zijn extra verstevigd met houtstof om ervoor te zorgen dat de celwanden niet tegen elkaar aan kunnen plakken. Tussen de bast- en de houtvaten zit een dun laagje cellen, het cambium, dat voortdurend nieuwe cellen aanmaakt. Naar de buitenkant vormt het cambium bastcellen, naar de binnenkant de houtcellen. Door cambium kan de plant ook in dikte groeien.

De voortplanting van bloemplanten

Je kunt onderscheid maken tussen geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting. Veel planten kunnen zich op beide manieren voortplanten. Bij de ongeslachtelijke voortplanting kan een deel van de plant uitgroeien tot een nieuwe plant. De nakomelingen die op deze manier ontstaan, beschikken over hetzelfde erfelijk materiaal en daarmee over dezelfde eigenschappen als de ouderplant. Bij de geslachtelijke voortplanting vindt er een versmelting plaats van een mannelijke geslachtscel (in het stuifmeel) met een vrouwelijke geslachtscel. Om te kunnen versmelten, moeten de geslachtscellen eerst bij elkaar komen. Dit is een lastig proces omdat planten zich niet kunnen verplaatsen. Ondanks het feit dat geslachtelijke voortplanting complex is, en het vormen van bloemen, vruchten en zaden veel energie kost, heeft deze manier van voortplanten voordelen. Op deze manier kunnen erfelijk bepaalde eigenschappen van de ouderplanten op een nieuwe manier gecombineerd worden. Er ontstaat variatie binnen één soort, waardoor er een grotere kans is op nakomelingen die beter zijn aangepast aan veranderende omgevingsfactoren.

Ongeslachtelijke voortplanting

Bepaalde delen van de moederplant kunnen uitgroeien tot een nieuwe plant, de ongeslachtelijke voortplanten. Bollen, knollen en uitlopers zijn voorbeelden van die delen.

Bollen: Bolgewassen, zoals uien en tulpen, slaan hun reservevoedsel op in gespecialiseerde bladeren onder de grond, de zogenoemde bolrokken. Tussen deze bolrokken bevinden zich de knoppen. In het begin van het voorjaar groeit de eindknop uit tot een plant en verbruikt daarbij het reservevoedsel uit de bolrokken, waardoor de rokken verschrompelen. Nu maakt de plant zelf voedsel door fotosynthese in de bladeren. Aan het eind van het voorjaar wordt een deel van het voedsel in nieuwe bolrokken opgeslagen. Er ontstaat een nieuw bol binnen de oude. De oude, verschrompelde bolrokken vormen de beschermende bolvliezen aan de buitenkant van de bol. Ondertussen krijgen de zijknoppen ook voedsel waardoor zij zich tot nieuwe bollen (klisters) kunnen ontwikkelen.

Knollen: Planten kunnen ook stengelknollen vormen waarin reservevoedsel wordt opgeslagen. In het voorjaar kunnen deze knollen uitgroeien tot een nieuwe plant. De eindknop groeit aan het begin van het voorjaar snel uit tot ene plant dankzij het reservevoedsel dat in de knol is opgeslagen. Aan het eind van het voorjaar wordt er voedsel opgeslagen in een nieuwe knol boven op de oude, nu verschrompelde, knol. Enkele zijknoppen zijn ondertussen ook uitgegroeid tot nieuwe planten met een stengelknol.

Uitlopers:

In het voorjaar lopen de knoppen van kruidachtige planten uit en vormen zo nieuwe scheuten, uitlopers genoemd. Aan de knoppen van deze uitlopers kunnen weer nieuwe wortels en stengels groeien. Zo ontstaan er nieuwe plantjes die aan het eind van de zomer onafhankelijk van de moederplant verder groeien. Uitlopers bevinden zich boven de grond. Als de uitlopers onder de grond groeien, noem je ze wortelstokken.

Uitloper van een aardbeienplant.

Geslachtelijke voortplanting

De bouw en functie van bloemen: Bij de geslachtelijke voortplanting van bloemplanten speelt de bloem een grote rol.

Delen van de bloem.

De stamper is het vrouwelijke geslachtsorgaan van een bloem en vormt de vrouwelijke geslachtscellen (de eicellen) in de zaadbeginsels. Als de vrouwelijke geslachtscellen zijn bevrucht, groeien de zaadbeginsels uit tot de zaden van een plant. Het vruchtbeginsel groeit mee en vormt een beschermende vrucht om het zaad. Meeldraden zijn de mannelijke geslachtsorganen van een bloem. De helmknoppen produceren stuifmeelkorrels die de mannelijke geslachtscellen (de zaadcellen) bevatten. Veel bloemen hebben kroonbladeren en kelkbladeren die op de bloembodem groeien. De kelkbladeren beschermen de bloem in de knop. De kroonbladeren kunnen fel gekleurd of juist onopvallend zijn. Dit hangt af van de wijze waarop de bloem bestoven wordt. In het basisbouwplan zie je veel variatie in kleur, grootte en aantal van de verschillende onderdelen. Bij de tulp is er bijvoorbeeld weinig verschil tussen de kelk en kroonbladeren. De kroon- en kelkbladeren noem je dan samen een bloemdek. Een witte dovenetel heeft vergroeide kroonbladeren en vergroeide kelkbladeren. Ze behoren tot de zogenoemde lipbloemigen. De ‘onderlip’ van de witte dovenetel vormt een soort opstapje voor een insect. Een paardenbloem lijkt op één grote felgekleurde bloem, maar als je goed kijkt zie je dat op de bloembodem vele kleine, lintvormige bloemen groeien. Bij de meeste plantensoorten zie je dat de stamper en meeldraden in één bloem zitten. Deze bloemen noem je tweeslachtig. Er zijn ook plantensoorten die aparte mannelijke en vrouwelijke bloemen hebben. Deze bloemen noem je eenslachtig. Er bestaan ook plantensoorten waarbij de mannelijke en vrouwelijke bloemen op aparte planten voorkomen. Deze noem je tweehuizig.

Bestuiving: Planten kunnen zich niet verplaatsen om hun geslachtscellen op de juiste plaats af te leveren, zoals dieren dat kunnen. Planten hebben allerlei mechanismen ontwikkeld om mannelijk stuifmeel over te brengen van de helmknoppen van de ene bloemplant naar de vrouwelijke stempel van een andere bloemplant. Dit proces noem je bestuiving. De belangrijkste mechanismen zijn insectenbestuiving en windbestuiving. Aan de bouw van de bloemen kun je zien op welke manier ze bestoven worden.

Delen van de meeldraad.

Delen van de stamper.

Door insecten bestoven bloemen: Bloemen die afhankelijk zijn van insecten, hebben een aantrekkelijke kleur, vorm en geur. Dit kan enen geur zijn die wij ook lekker vinden, zoals de zoete geur van rozen of lavendel. Deze zoetgeurende bloemen trekken bijen en vlinders aan. De insecten zijn geïnteresseerd in de bloemen, omdat de bloemen ze wat te bieden hebben. Voor bijen en hommels is dat in de eerst plaats het stuifmeel, een belangrijke voedingsbron voor deze insecten. Daarnaast produceren veel bloemen een aantrekkelijke suikeroplossing, de nectar. Voor insecten als vlinders is dit hun enige voedselbron. De plaats van de nectar wordt vaak aangegeven door patronen van vlekjes of streepjes op kroonbladeren, de zogenoemde honingmerken. De helmknoppen die het stuifmeel produceren, bevinden zich op een strategische plaats in een bloem zodat de insecten er zeker weten in aanraking mee komen. De stuifmeelkorrels zelf zijn kleverig of stekelig, waardoor ze makkelijk aan een insectenlijf vast blijven zitten. Als het insect vervolgens naar een andere bloem van hetzelfde soort gaat, wordt het stuifmeel overgebracht op de stempel. Ook de stempel zit op een strategische plaats. Stempels zijn vaak plat en kleverig, waardoor stuifmeel er gemakkelijk aan vast blijft plakken.

Door de wind bestoven bloemen: Bloemen die door de wind bestoven worden, zijn meestal klein, groen en onopvallend. De helmknoppen van deze bloemen zijn groter en hangen buiten de bloem. Daardoor kan de wind makkelijk vat krijgen op het lichte stuifmeel en dat verspreiden. Het kleinste zuchtje wind zorgt als dat er beweging komt in de helmknoppen. Het stuifmeel van windbloemen is glad, zodat het niet aan elkaar blijft plakken. Bloemen die op deze manier bestoven worden, produceren veel meer stuifmeel. De kans dat het stuifmeel op een stempel van een andere bloem terecht komt is dan ook veel kleiner. De stempels van windbloemen hangen ook buiten de bloem. Ze zijn meestal veervormig en enigszins kleverig, waardoor ze een soort vangnet vormen voor het rondzwevende stuifmeel. Er kan soms ook zelfbestuiving optreden, waarbij stuifmeel van een bloem op de stamper van dezelfde bloem terechtkomt. Het kost een plant veel energie om een bloem te vormen terwijl dit niet het voordeel van geslachtelijke voortplanting heeft, namelijk het uitwisselen van erfelijk materiaal. Veel bloemplanten hebben echter specifieke aanpassingen die de kans op zelfbestuiving verkleinen of zelfs voorkomen. Ze zijn de meeldraden en de stampers van dezelfde bloem niet op dezelfde tijd rijp. De stampers en meeldraden bevinden zich op ongelijke hoogte zodat ze minder snel met elkaar in contact komen. Stuifmeel dat op de eigen stamper terechtkomt, leidt niet tot bevruchting. En tweehuizigheid maakt zelfbestuiving onmogelijk.

Bevruchting

Zodra een stempel bestoven is door stuifmeel van een andere soortgenoot, kan er bevruchting plaatsvinden. Het oppervlak van de stempel is kleverig en dat houd de stuifmeelkorrel op zijn plek. Op de stempel groeit er vanuit de stuifmeelkorrel een buisje dat door de stijl naar het vruchtbeginsel groeit. Ten slotte dringt de stuifmeelbuis door in een van de zaadbeginsels en kan er versmelting plaatsvinden. Nadat de vrouwelijke geslachtscellen bevrucht zijn, verschrompelen de kelk- en kroonbladeren, de meeldraden, stempel en stijl en dan vallen deze af. Het bevruchte zaadbeginsel gaat nu groeien en wordt steeds groter. Uit het zaadbeginsel groeit een zaad dat een embryonaal plantje bevat. Het omhulsel van het zaadbeginsel wordt hard en stevig en vormt de zaadhuid, een beschermende laag om het embryo. Het omringende vruchtbeginsel groeit mee en vormt de vrucht waarin de zaden zich bevinden. Het embryonale plantje bestaat uit zaadlobben. Dit is een minuscule wortel en stengel en een of twee bladeren. Dit bevat meestal een kleine voorraad reservevoedsel. Dit reservevoedsel heeft het plantje nodig om te groeien, direct na de ontkieming. Na de bevruchting heeft het vruchtbeginsel een vrucht. Bij sommige bloemplanten wordt de vrucht hard en/of houtachtig. Bij andere bloemplanten is de vrucht zacht en sappig.

Zaadverspreiding

Bij verspreiding van zaden kun je drie manieren onderscheiden: verspreiding door dieren, de wind of de plant zelf. Vruchten spelen een belangrijke rol bij de zaadverspreiding. De wijze van zaadverspreiding van een bloemplant zie je terug in het uiterlijk van de vruchten

Zaadverspreiding door dieren:

Sappige en opvallend gekleurde vruchten trekken vogels aan. De vogels eten de vruchten op en verteren alles behalve de zaden. Deze poepen ze ergens uit. Hiermee dragen ze bij aan zaadverspreiding. Dieren zoals een eekhoorn, Vlaamse gaai of veldmuis eten de zaden op en kunnen deze ook verteren. Deze dieren leggen in de herfst voorraadjes aan op verschillende plaatsen in het bos. De dieren vergeten wel eens zo’n voorraadje waardoor ze meehelpen met de zaadverspreiding. Sommige vruchten hebben weerhaakjes, hierdoor blijven ze makkelijk aan de vacht van dieren kleven. Ook zo helpen de dieren aan zaadverspreiding.

Zaadverspreiding door de wind:

Neem bijvoorbeeld de paardenbloem en de esdoorn. De paardenbloem vormt kleine vruchten met een soort parachute eraan. De vruchten van een esdoorn hebben ‘vleugels’. Hierdoor blijven ze langer in de lucht zweven als de wind ze meevoert.

Paardenbloem

Een klaproos vormt een zaaddoos als vrucht. Daarin zitten losse en lichte zaden. De zaaddoos heeft gaatjes aan de bovenkant. Als de zaaddoos door de wind beweegt, worden de zaden er door de openingen uitgeschud.

Zaaddoos van een klaproos.

Zaadverspreiding door de plant zelf:

Sommige bloemplanten kunnen hun zaden een eindje weg schieten. Zij hebben vruchten die droog en hard zijn geworden op het moment dat de zaden rijp zijn. Doordat de vruchten uitdrogen, komen de naden van de vrucht onder spanning te staan. De vrucht springt dan met veel kracht open en dan worden de zaden weggeslingerd. Ook zaden als een eikel of walnoot kunnen een eindje weg rollen of stuiteren als ze van een grote hoogte van een tak naar beneden vallen.