Podríšu nižších rastlín som v prvej verzii BIOWEBu označoval ako Protobionta, na VŠ som sa však s týmto termínom vôbec nestretol. Namiesto toho sa používa označenie Thallobionta, ktoré jasnejšie označuje morfológiu týchto rastlín.
Rastliny mali a majú z hľadiska evolúcie života na Zemi kľúčovú úlohu. Jej význam spočíva vo fotosyntéze, čo je dej, pri ktorom by ťažko mohol vzniknúť život v takej podobe, aký ho poznáme. Fotosyntéza umožnila vznik zložitých organických zlúčenín (sacharidov) z jednoduchých molekúl oxidu uhličitého, ktorého bolo v prvotnom mori - domove najstarších rastlín dostatok. Nevyčerpateľným zdrojom energie pre tieto procesy sa stalo slnečné žiarenie. Redukciou CO2 unikal do vody a atmosféry kyslík. Rastliny v priebehu veľmi dlhého obdobia dokázali pomocou fotosyntézy zmeniť redukčnú atmosféru, ktorej hlavnou zložkou bol vodík, na oxidačnú, čo umožnilo priebeh nových chemických reakcií a zároveň sa stalo podmienkou pre existenciu ďalších foriem života.
Poznámka Túto poznámku neberte až tak smrteľne vážne, je to len môj dohad. V prípade, že pôvodná atmosféra Zeme bola skutočne redukčná, organizmy, ktoré spôsobili zmenu jej charakteru boli (podľa mňa) prokaryotického typu, možno sinice alebo im podobné prokaryoty. Vychádzam predovšetkým z toho, že jednou z podmienok existencie eukaryotickej bunky je prítomnosť kyslíku, ktorého bolo v tých časoch veľmi málo. Prokaryotické organizmy môžu dokonca neprítomnosť kyslíka vyžadovať (príkladom zo súčasnosti sú anaeróbne baktérie).
Keďže domovom nižších rastlín je voda, ich životné prostredie je pomerne stabilné na rozdiel od suchozemských podmienok. Stielka je preto pomerne jednoduchá, často len jednobunková, a nazýva sa thallus. Najdokonalejším typom je pletivová stielka, ktorá do istej miery napodobňuje orgány vyšších rastlín - pakorienok (rhizoid), pabyľka (kauloid) a palístky (fyloidy). Sú to tzv. nepravé orgány, pretože tu ešte nemožno hovoriť o typických pletivách, z akých sa skladajú orgány vyšších rastlín. V stielke nedochádza ani k diferenciácii vodivých pletív.
U nižších rastlín sa stretávame s rôznymi organizačnými stupňami stielky. Nezávisle od systematického zaradenia do jednotlivých oddelení vykazujú nižšie rastliny určité zákonitosti v stavbe stielky.
Jednobunkové stielky
-Bičíkatá (monádoidná) stielka je typ jednobunkovej stielky, ktorá nesie pohybové orgány bičíky vyrastajúce zo základného (bazálneho) telieska. U sladkovodných druhov sa v blízkosti bazálneho telieska nachádzajú pulzujúce vakuoly, ktoré napomáhajú udržiavať v bunke stále osmotické pomery. V bunke je jeden alebo viac chloroplastov. Na chloroplaste v prednej časti tela (na konci, kde vyrastajú bičíky) sa nachádza stigma, červená, svetlocitlivá škvrna. V oddelení červenoočiek tvorí stigma samostatnú organelu.
-Bunková (kokálna) stielka je tiež jednobunková, väčšinou jednojadrová, nemá pulzujúce vakuoly ani stigmu. Často je prítomný pyrenoid, bielkovinové teliesko obalené škrobom.
-Meňavkovitá (rhizopodová) stielka je jednobunková a nemá bunkovú stenu. Má schopnosť vytvárať panôžky (pseudopódie), pomocou ktorých sa pohybuje a prijíma potravu. U sladkovodných druhov je prítomná pulzujúca vakuola a u niektorých stigma.
-Slizová (kapsálna) stielka je jednobunková, má bunkovú stenu. Celá bunka je obalená slizom. Sladkovodné druhy majú pulzujúce vakuoly a v plastidoch prítomnú stigmu.
Viacbunkové stielky
-Vláknitá (trichálna) stielka je mnohobunková a má tvar nerozkonáreného alebo rozkonáreného vlákna. Vlákna sú tvorené z jednojadrových buniek s bunkovou stenou.
-Rúrkovitá (sifonálna) stielka má tvar vlákna, kde bunky nie sú oddelené priečnymi priehradkami, čím vzniká mnohojadrová cytoplazma.
-Pletivová stielka je tvorená zo súborov odlišných buniek s rôznou fyziologickou funkciou (pakorienky, pabyľka, palístky).
Nižšie rastliny sa rozmnožujú nepohlavne i pohlavne. Nepohlavné rozmnožovanie sa uskutočňuje pomocou nepohyblivých alebo pohyblivých spór, prípadne rozdelením mnohobunkovej stielky. Jednobunkové riasy sa množia delením bunky. Pri pohlavnom rozmnožovaní dochádza k splývaniu gamét a ku vzniku zygoty.
Podľa kombinácie chrolofylov rozoznávame u rias 3 vývojové línie:
1. červená vývojová vetva - chlorofyl a + chlorofyl d
2. hnedá vývojová vetva - chlorofyl a + chlorofyl c
3. zelená vývojová vetva - chlorofyl a + chlorobyl b
Systém rias Do systému nižších rastlín sa niekedy zaraďujú aj huby, patriace potom nie do samostatnej ríše, ale do oddelenia Myxomycota a Eumycota. V tomto systéme sa však pridržiavam k zaradeniu húb do samostatnej ríše (pozri Ríša: Huby).
1. podríša: Nižšie rastliny (Thallobionta)
1. oddelenie: Červené riasy (Rhodophyta)
2. oddelenie: Chromofyty (Chromophyta)
1. trieda: Žltohnedé riasy (Chrysophyceae)
2. trieda: Rozsievky (Bacillariophyceae)
3. trieda: Chaluhy (Phaeophyceae)
3. oddelenie: Červenoočká (Euglenophyta)
4. oddelenie: Zelené riasy (Chlorophyta)
1. trieda: Vlastné zelené riasy (Chlorophyceae)
2. trieda: Spájavky (Conjugatophyceae)
3. trieda: Chary (Charophyceae)
Oddelenie: Červené riasy
Červené riasy (Rhodophyta) patria k najstarším rastlinám na Zemi, ich zvyšky boli nájdené už z prekambrickej doby, čo je asi pred 4600-570 mil. rokov. Sú to prevažne morské riasy, ktoré vytvárajú vláknitú alebo pletivovú stielku. Okrem chlorofylov a+d obsahujú modrý fykocyanín a červený fykoerytrín. Fykoerytrín im umožňuje využiť pre fotosyntézu aj svetlo s malou vlnovou dĺžkou a to im umožňuje žiť v hĺbkach mora do 200 m. Jednobunkové druhy sa rozmnožujú delením a mnohobunkové najčastejšie fragmentáciou stielky alebo pohlavne splývaním samčích a samičích pohlavných buniek. Vegetatívne štádiá nemajú bičíky.
Z určitých druhov červených rias (Gelidium, Gracilaria) sa vyrába zaschnutý rôsol agar, ktorý má veľké využitie v mikrobiológii na prípravu stužených živných pôd pre baktérie a rôzne huby. Agar je komplexný polysacharid, ktorý má veľkú výhodu v tom, že ho mikroorganizmy nerozkladajú. Bod topenia agaru je 96 °C, bod tuhnutia 45 °C. Na stuženie pôd sa používa v množstve 1-3 %. Okrem toho má agar využitie aj v potravinárstve na prípravu pudingov, rozličných ovocných a mäsových rôsolov, pri konzervovaní rýb, mäsa a pod, používa sa aj pri výrobe textilu a papiera. Látkou podobnou agaru je karagén, ktorý sa získava extrakciou z rias rodov Chondrus a Gigartina.
Oddelenie: Chromofyty
Spoločným znakom chromofýt (Chromophyta) je hnedá farba plastidov. Riasy patriace do tohoto oddelenia majú kombináciu fotosyntetických farbív: chlorofyl a+c, ß-karotén, hnedé farbivo fukoxantín a xantofyly. Ako zásobnú látku nevytvárajú škrob, ale rôzne polysacharidy alebo oleje.
Novinka: Novšie sa už pomenovanie oddelenia chromofýt (Chromophyta), ktoré poukazuje hlavne na prítomnosť hnedých farbív, nepoužíva a je nahradené pomenovaním rôznobičíkaté riasy (Heterokontophyta), ktoré poukazuje na prítomnosť dvoch funkčne a tvarovo rôznych bičíkov a zaraďuje sa sem viac tried práve s týmto charakteristickým znakom.
Trieda: Žltohnedé riasy
K žltohnedým riasam (Chrysophyceae) patria druhy s jednobunkovými stielkami - bičíkatým alebo meňavkovitým typom. Okrem autotrofnej výživy sa niektoré vyživujú mixotrofne, popri fotosyntéze si organické látky zabezpečujú tak, že z prostredia fagocytujú baktérie alebo riasy. Rozmnožujú sa delením a u niektorých dochádza k splývaniu pohlavných buniek rovnakého tvaru a veľkosti (izogamia). Nepriaznivé podmienky prekonávajú v cystách, ktorých bunková stena je prestúpená kremičitanmi.
Trieda: Rozsievky Rozsievky (Bacillariophyceae) sú rozšírené v sladkých aj slaných vodách ako súčasť fytoplanktónu. Vytvárajú kokálnu stielku. Bunková stena je prestúpená SiO2. Vytvárajú zložito skulptúrované schránky. Rozmnožovanie prebieha nepohlavne delením alebo pohlavne splývaním vajcových buniek (oosféry) s bičíkatými gamétami.
Majú geologický význam. Schránky odumretých morských rozsievok tvoria mohutné sedimenty. Z nich vzniká hornina diatomit (podľa staršieho označenia rozsievok Diatomaceae).
Trieda: Chaluhy
Chaluhy (Phaeophyceae) tvoria pletivové stielky veľké často i niekoľko metrov. K podkladu prirastajú príchytnými vláknami - pakorienkami, z ktorých vyrastá pabyľka nesúca rôzne tvarované palístky. Niektoré druhy majú náznaky vodivého pletiva.
Oddelenie: Červenoočká
Červenoočká (Euglenophyta) žijú hlavne v sladkých vodách, kde sú dôležitou zložkou fytoplanktónu. Typickým znakom je bičíkatá stielka. Bičíky vyrastajú z prednej časti bunky, kde sa nachádza svetlocitlivá stigma tvoriaca samostatnú organelu (preto názov oddelenia). V plastidoch sa nachádzajú chlorofyl a+b, ß-karotén a xantofyly. Rozmnožujú sa priečnym delením bunky. Nepriaznivé podmienky prečkávajú tak, že sa prestanú pohybovať a vylučujú sliz, prípadne tvoria cysty.
Vo výžive červenoočiek sa uplatňuje autotrofia aj heterotrofia. V prostredí bohatom na organický dusík strácajú chloroplasty a živia sa organickými látkami, ktoré prijímajú vo forme roztokov.
Zaujímavé: U červenoočiek by som ešte spomenul takú zaujímavosť, že účinkom niektorých antibiotík zostanú trvale apochlorickými (stratia chloroplasty), pričom prejdú kompletne na heterotrofný spôsob výživy. Toto je jedným z viacerých dôkazov endosymbiotickej teórie. Tá hovorí o tom, že niektoré organely (chloroplasty, mitochondrie, bičíky) boli kedysi dávno samostatne žijúce prokaryotické organizmy, ktoré začali žiť symbioticky s eukaryotickou bunkou, až sa v priebehu evolúcie dostali do nej a stratili svoju samostatnosť. V prípade červenoočiek vykazuje citlivosť chloroplastov na antibiotiká ich prokaryotický charakter (pretože ATB sú selektívne účinné len na bakteriálne prokaryotické bunky).
Oddelenie: Zelené riasy
Z asimilačných farbív majú zelené riasy (Chlorophyta) prítomné chlorofyl a+b, ß-karotén a xantofyly. Zásobnou látkou je škrob. Tvoria najpočetnejšiu skupinu rias, z ktorej sa vyvinuli vyššie rastliny.
Trieda: Vlastné zelené riasy
Vlastné zelené riasy (Chlorophyceae) sú riasy jednobunkové s bičíkatou alebo kokálnou stielkou a mnohobunkové s vláknitou a pletivovou stielkou. Jednobunkové môžu vytvárať kolónie alebo cenóbiá. Rozdiel medzi nimi je v tom, že zatiaľ čo v kolónii je rôzny počet rôzne starých buniek pospájaných slizom, v cenóbiu je vždy rovnaký počet buniek (4, 16, 32 a pod. - charakteristické pre každý druh) pochádzajúcich z tej istej materskej bunky. Veľa druhov však žije samostatne. Rozmnožujú sa delením.
Chlamydomonády (Chlamydomonas spp.) sa vyskytujú v stojatych vodách alebo v pôde. Sú to jednobunkové riasy pohybujúce sa pomocou dvoch bičíkov.
Váľač (Volvox) žije v guľatých mnohobunkových cenóbiách. Jedince žijúce v cenóbiách sa v rôznej miere špecializujú vzhľadom na určité funkcie a môžu byť navzájom zrastené. Bunky sú v cenóbiu uložené na povrchu a vnútro vytvára sliz. Rozmnožujú sa tvorbou dcérskych cenóbií tak, že niektoré bunky sa začnú deliť a vytvoria tak menší guľovitý útvar, ktorý sa osamostatní.
Morský šalát (Ulva lactuca) žije v pobrežných oblastiach mora. Má plochú stielku v tvare listov. V niektorých oblastiach ho konzumujú ako šalát.
Chlorela (Chlorela) patrí medzi najmenšie zelené riasy. Jej stielka je bunkového typu. Často vytvára kolónie. Jej význam pravdepodobne vzrastie až v budúcnosti, pretože sa ukazuje ako výborný zdroj potravy pre kozmonautov v prípade dlhších letov. Je nenáročná na živiny a pomerne rýchlo vytvára veľké množstvo biomasy.
Trieda: Spájavky
Spájavky (Conjugatophyceae) sú sladkovodné riasy. Jednobunkové sa rozmnožujú delením, mnohobunkové fragmentáciou alebo konjugáciou. Pri konjugácii sa k sebe priložia dve vlákna a medzi ich bunkami sa vytvoria spojenia, cez ktoré sa obsah jedného vlákna prelieva do druhého, čím vznikne spájavý výtrus (zygospóra).
Do tejto skupiny patrí napr. závitnicovka (Spirogyra) alebo jarmovka (Zygnema).
Trieda: Chary
Chary (Charophyceae) vytvárajú pletivové stielky veľké až 1 m. Stielka sa prichytáva o podklad rhizoidmi a praslenovite sa rozvetvuje. Bunkové steny majú prestúpené CaCO3. Žijú v stojatých vodách, kde vytvárajú súvislé porasty.
Význam rias
Vo vode sú producentmi biomasy a kyslíka. Jednobunkové riasy sú dôležitou zložkou fytoplanktónu. Mnohé riasy väčších rozmerov sú krmivom pre živočíchy a niektoré sa používajú aj ako potrava pre ľudí. Niektoré majú význam v medicíne, vo farmaceutickom a potravinárskom priemysle.
