Che cos' è lo studio delle antiche piante fossilizzate?
doc-2395
I paleobotanisti studiano le piante antiche nel registro fossile per fornire informazioni sulla storia evolutiva delle piante. Si ritiene che i cianobatteri, i primi organismi fotosintetici che rilasciano ossigeno sulla Terra, abbiano dato origine all' antenato delle piante entrando in relazione endosinomiomiotica con un eucariota precoce, fino a diventare i cloroplasti nelle cellule delle piante. Le nuove piante fotosintetiche (insieme ai loro parenti algali) hanno accelerato l' aumento dell' ossigeno atmosferico iniziato dai cianobatteri, cambiando l' antica atmosfera priva di ossigeno, riducendola a quella in cui l' ossigeno libero è abbondante da oltre 2 miliardi di anni.
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doc-2380
La botanica, detta anche scienza delle piante o biologia delle piante, è la scienza della vita vegetale e un ramo della biologia. Un botanico o scienziato delle piante è uno scienziato specializzato in questo campo. Il termine "botanica" deriva dall' antica parola greca???? (botano?) significa "pascolo","erba", o "foraggio";???? Si tratta?????? (boskein),"da sfamare" o "da pascolare"? Tradizionalmente, la botanica ha incluso anche lo studio dei funghi e delle alghe da parte di micologi e fitologi rispettivamente, con lo studio di questi tre gruppi di organismi che rimangono nella sfera di interesse del Congresso Botanico Internazionale. Oggi, i botanici studiano circa 400.000 specie di organismi viventi, di cui circa 260.000 specie sono piante vascolari e circa 248.000 piante in fiore. scienza della vita vegetale.
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doc-2381
La botanica ha avuto origine nella preistoria come erborismo con gli sforzi dei primi esseri umani per identificare - e successivamente coltivare - piante commestibili, medicinali e velenose, rendendolo uno dei rami più antichi della scienza. I giardini fisici medievali, spesso legati ai monasteri, contenevano piante di importanza medica. Sono stati i precursori dei primi giardini botanici annessi alle università, fondati a partire dal 1540. Uno dei primi era il giardino botanico di Padova. Questi giardini facilitarono lo studio accademico delle piante. Gli sforzi per catalogare e descrivere le loro collezioni furono gli inizi della tassonomia vegetale, e portarono nel 1753 al sistema binomio di Carl Linneo che ancora oggi rimane in uso.
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doc-2410
Per lo studio della biologia molecolare delle cellule vegetali e del cloroplasto vengono utilizzate piante modello come Arabidopsis thaliana. Idealmente, questi organismi hanno genomi piccoli che sono ben noti o completamente sequenziati, di piccola statura e brevi tempi di generazione. Il mais è stato utilizzato per studiare i meccanismi di fotosintesi e floem caricamento dello zucchero nelle piante C4. L' alga verde monocellulare Chlamydomonas reinhardtii, pur non essendo embriofita in sé, contiene un cloroplasto pigmentato verde legato a quello delle piante terrestri, rendendolo utile allo studio. Un' alga rossa Cyanidioschyzon merolae è stata utilizzata anche per studiare alcune funzioni di base dei cloroplasti. Spinaci, piselli, soia e un muschio patine Physcomitrella sono comunemente utilizzati per studiare la biologia delle cellule vegetali.
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doc-2429
Nel 1998 il Gruppo Angiosperm Phylogeny ha pubblicato una filogeny per piante da fioritura basata sull' analisi delle sequenze di DNA della maggior parte delle famiglie di piante da fioritura. Come risultato di questo lavoro, molte domande, come ad esempio quali famiglie rappresentano i primi rami di angiosperme, hanno ora ricevuto risposta. Studiare come le specie vegetali sono correlate tra loro permette ai botanici di comprendere meglio il processo di evoluzione delle piante. Nonostante lo studio di piante modello e l' uso crescente di prove di DNA, c' è in corso di lavoro e discussione tra i tassonomisti su come classificare al meglio le piante in diversi taxa. Gli sviluppi tecnologici come i computer e i microscopi elettronici hanno notevolmente aumentato il livello di dettaglio studiato e la velocità di analisi dei dati.
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doc-2396
Praticamente tutti gli alimenti di base provengono direttamente dalla produzione primaria da parte delle piante o indirettamente dagli animali che li mangiano. Le piante e altri organismi fotosintetici sono alla base della maggior parte delle catene alimentari perché utilizzano l' energia del sole e le sostanze nutritive provenienti dal suolo e dall' atmosfera, trasformandole in una forma utilizzabile dagli animali. Questo è ciò che gli ecologi chiamano il primo livello trofico. Le forme moderne dei principali alimenti di base, come mais, riso, frumento e altre erbe di cereali, legumi, banane e piante, nonché lino e cotone coltivati per le loro fibre, sono il risultato di una selezione preistorica millenaria tra piante selvatiche ancestrali con le caratteristiche più desiderabili. I botanici studiano il modo in cui le piante producono cibo e come aumentare le rese, ad esempio attraverso l' allevamento delle piante, rendendo il loro lavoro importante per la capacità dell' umanità di nutrire il mondo e fornire sicurezza alimentare alle generazioni future. I botanici studiano anche le erbacce, che sono un problema considerevole in agricoltura, e la biologia e il controllo degli agenti patogeni delle piante in agricoltura e gli ecosistemi naturali. L' etnobotanica è lo studio delle relazioni tra piante e persone. Quando applicato all' indagine di storico pianta-persone relazioni etnobotany può essere indicato come archeobotanica o paleoethnobotany.
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doc-2393
Lo studio delle piante è vitale perché sono alla base di quasi tutta la vita animale sulla Terra, generando una gran parte dell' ossigeno e del cibo che forniscono agli esseri umani e ad altri organismi la respirazione aerobica con l' energia chimica di cui hanno bisogno per esistere. Piante, alghe e cianobatteri sono i principali gruppi di organismi che realizzano la fotosintesi, un processo che sfrutta l' energia della luce solare per convertire acqua e anidride carbonica in zuccheri utilizzabili sia come fonte di energia chimica che di molecole organiche utilizzate nei componenti strutturali delle cellule. Come sottoprodotto della fotosintesi, le piante rilasciano ossigeno nell' atmosfera, un gas necessario a quasi tutti gli esseri viventi per la respirazione cellulare. Inoltre, sono influenti nei cicli globali del carbonio e dell' acqua e le radici delle piante legano e stabilizzano i suoli, prevenendo l' erosione del suolo. Le piante sono cruciali per il futuro della società umana in quanto forniscono cibo, ossigeno, medicine e prodotti per le persone, oltre a creare e preservare il suolo.
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doc-2405
L' eredità nelle piante segue gli stessi principi fondamentali della genetica come in altri organismi multicellulari. Gregor Mendel scoprì le leggi genetiche dell' eredità studiando tratti ereditari come la forma in Pisum sativum (piselli). Ciò che Mendel ha imparato dallo studio delle piante ha avuto benefici di vasta portata al di fuori della botanica. Allo stesso modo, Barbara McClintock scoprì i "geni che saltavano" mentre studiava il mais. Esistono tuttavia alcune differenze genetiche distintive tra le piante e altri organismi.
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doc-2404
Le risposte delle piante ai cambiamenti climatici e ad altri cambiamenti ambientali possono informare la nostra comprensione di come questi cambiamenti influenzano il funzionamento e la produttività dell' ecosistema. Ad esempio, la fenologia delle piante può essere un' utile approssimazione della temperatura nella climatologia storica e dell' impatto biologico del cambiamento climatico e del riscaldamento globale. Palinologia, l' analisi dei depositi di polline fossile nei sedimenti di migliaia o milioni di anni fa permette la ricostruzione dei climi passati. Le stime delle concentrazioni atmosferiche di CO2 dopo il Palaeozoico sono state ottenute dalla densità stomatale e dalle forme e dimensioni delle foglie delle antiche piante di terra. L' esaurimento dell' ozono può esporre le piante a livelli più elevati di radiazione ultravioletta B (UV-B), con conseguenti minori tassi di crescita. Inoltre, le informazioni ricavate da studi di ecologia comunitaria, sistematica vegetale e tassonomia sono essenziali per comprendere il cambiamento della vegetazione, la distruzione degli habitat e l' estinzione delle specie.
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doc-2386
Nel corso del 18 ° secolo, i sistemi di identificazione delle piante sono stati sviluppati paragonabili a chiavi dicotomiche, dove le piante non identificate sono collocate in gruppi tassonomici (ad esempio, per esempio. famiglia, genere e specie) operando una serie di scelte tra coppie di caratteri. La scelta e la sequenza dei caratteri possono essere artificiali in chiavi concepite esclusivamente per l' identificazione (tasti diagnostici) o più strettamente correlate all' ordine naturale o fillettico dei taxa in chiavi sinottiche. Nel 18 ° secolo, nuove piante per lo studio stavano arrivando in Europa in numero crescente da paesi di recente scoperta e le colonie europee in tutto il mondo. Nel 1753 Carl von Linné (Carl Linnaeus) pubblicò la sua Specie Plantarum, una classificazione gerarchica delle specie vegetali che rimane il punto di riferimento della moderna nomenclatura botanica. Questo ha stabilito uno schema di denominazione binomio standardizzato o in due parti, dove il primo nome rappresentava il genere e il secondo identificava la specie all' interno del genere. Ai fini dell' identificazione, il Systema Sexuale di Linneo ha classificato le piante in 24 gruppi in base al numero dei loro organi sessuali maschili. Il 24° gruppo, Cryptogamia, comprendeva tutte le piante con parti riproduttive nascoste, muschi, epatiche, felci, alghe e funghi.
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doc-2382
La botanica moderna è un argomento ampio e multidisciplinare con contributi provenienti dalla maggior parte delle altre aree scientifiche e tecnologiche. I temi di ricerca includono lo studio della struttura delle piante, crescita e differenziazione, riproduzione, biochimica e metabolismo primario, prodotti chimici, sviluppo, malattie, relazioni evolutive, sistematiche e tassonomia delle piante. Temi dominanti nella scienza vegetale del XXI secolo sono la genetica molecolare e l' epigenetica, che sono i meccanismi e il controllo dell' espressione genica durante la differenziazione di cellule e tessuti vegetali. La ricerca botanica ha diverse applicazioni nella fornitura di alimenti di base, materiali come legno, olio, gomma, fibre e farmaci, nell' orticoltura moderna, in agricoltura e silvicoltura, nella propagazione delle piante, nell' allevamento e nella modificazione genetica, nella sintesi di prodotti chimici e materie prime per la costruzione e la produzione di energia, nella gestione ambientale e nel mantenimento della biodiversità.
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