Definition des Königreichs
Das Königreich Plantae umfasst Organismen, deren Größe von winzigen Moosen bis zu riesigen Bäumen reicht. Trotz dieser enormen Variation sind alle Pflanzen mehrzellig und eukaryotisch (dh jede Zelle besitzt einen membrangebundenen Kern, der die Chromosomen enthält). Sie besitzen in der Regel Pigmente (Chlorophylle a und b sowie Carotinoide), die eine zentrale Rolle bei der Umwandlung der Sonnenenergie in chemische Energie mittels Photosynthese spielen. Die meisten Pflanzen sind daher unabhängig in ihren Ernährungsbedürfnissen (autotrop) und lagern ihre überschüssige Nahrung in Form von Makromolekülen der Stärke. Die relativ wenigen nicht autotrophen Pflanzen haben Pigmente verloren und sind auf andere Organismen als Nährstoffe angewiesen. Obwohl Pflanzen nicht bewegliche Organismen sind, produzieren einige bewegliche Zellen (Gameten), die von peitschenartigen Flagellen angetrieben werden. Pflanzenzellen sind von einer mehr oder weniger starren Zellwand umgeben, die aus der Kohlenhydratzellulose besteht, und benachbarte Zellen sind durch mikroskopisch kleine Stränge des Zytoplasmas, sogenannte Plasmodesmen, miteinander verbunden, die die Zellwände durchqueren. Viele Pflanzen haben die Fähigkeit zu unbegrenztem Wachstum in lokalisierten Regionen der Zellteilung, die als Meristeme bezeichnet werden. Pflanzen können im Gegensatz zu Tieren anorganische Formen des Elements Stickstoff (N) wie Nitrat und Ammoniak verwenden, die Pflanzen durch die Aktivität von Mikroorganismen oder durch die industrielle Herstellung von Düngemitteln zur Verfügung gestellt werden, und das Element Schwefel (S); Daher benötigen sie keine externe Proteinquelle (in der Stickstoff ein Hauptbestandteil ist), um zu überleben.
Die Lebensgeschichte von Pflanzen umfasst zwei Phasen oder Generationen, von denen eine diploid ist (die Zellkerne enthalten zwei Chromosomensätze), während die andere haploide ist (mit einem Chromosomensatz). Die diploide Generation ist als Sporophyt bekannt, was wörtlich sporenproduzierende Pflanze bedeutet. Die haploide Generation, Gametophyt genannt, produziert die Geschlechtszellen oder Gameten. Der gesamte Lebenszyklus einer Pflanze beinhaltet somit einen Generationswechsel. Die Sporophyten- und Gametophytengenerationen von Pflanzen sind strukturell ziemlich unterschiedlich.
Das Konzept einer Anlage hat sich im Laufe der Zeit erheblich verändert. Zum Beispiel wurden früher die photosynthetischen Wasserorganismen, die allgemein als Algen bezeichnet werden, als Mitglieder des Pflanzenreichs angesehen. Die verschiedenen Hauptalgengruppen, wie die Grünalgen, Braunalgen und Rotalgen, werden jetzt in das Königreich Protista eingeordnet, weil ihnen eines oder mehrere der für Pflanzen charakteristischen Merkmale fehlen. Die als Pilze bekannten Organismen wurden früher auch als Pflanzen angesehen, da sie sich durch Sporen vermehren und eine Zellwand besitzen. Den Pilzen fehlt jedoch einheitlich Chlorophyll, und sie sind heterotrop und chemisch von den Pflanzen verschieden; So werden sie in ein separates Königreich, Pilze, gebracht.
Keine Definition des Königreichs schließt alle nicht pflanzlichen Organismen vollständig aus oder schließt sogar alle Pflanzen ein. Es gibt zum Beispiel Pflanzen, die ihre Nahrung nicht durch Photosynthese produzieren, sondern andere lebende Pflanzen parasitieren. Einige Tiere besitzen pflanzenähnliche Eigenschaften, wie die mangelnde Mobilität (z. B. Schwämme) oder das Vorhandensein einer pflanzenähnlichen Wachstumsform (z. B. einige Korallen und Bryozoen), aber im Allgemeinen fehlen solchen Tieren die anderen hier genannten Eigenschaften von Pflanzen.
Trotz dieser Unterschiede weisen Pflanzen die folgenden Merkmale auf, die allen Lebewesen gemeinsam sind. Ihre Zellen unterliegen komplexen Stoffwechselreaktionen, die zur Produktion von chemischer Energie, Nährstoffen und neuen Strukturkomponenten führen. Sie reagieren selbsterhaltend auf innere und äußere Reize. Sie vermehren sich, indem sie ihre genetischen Informationen an Nachkommen weitergeben, die ihnen ähneln. Sie haben sich über geologische Zeitskalen (Hunderte von Millionen von Jahren) durch den Prozess der natürlichen Selektion zu einer Vielzahl von Formen und lebensgeschichtlichen Strategien entwickelt.
Die frühesten Pflanzen haben sich zweifellos aus einem Vorfahren der aquatischen Grünalgen entwickelt (was durch Ähnlichkeiten in Pigmentierung, Zellwandchemie, Biochemie und Methode der Zellteilung belegt wird), und verschiedene Pflanzengruppen haben sich in unterschiedlichem Maße an das Leben auf der Erde angepasst. Landpflanzen sind starken Umweltbedrohungen oder -schwierigkeiten ausgesetzt, wie Austrocknung, drastischen Temperaturänderungen, Unterstützung, Nährstoffverfügbarkeit für jede der Zellen der Pflanze, Regulierung des Gasaustauschs zwischen Pflanze und Atmosphäre und erfolgreicher Vermehrung. So haben sich im Pflanzenreich viele Anpassungen an die Landexistenz entwickelt und spiegeln sich in den verschiedenen Hauptpflanzengruppen wider. Ein Beispiel ist die Entwicklung einer wachsartigen Hülle (der Nagelhaut), die den Pflanzenkörper bedeckt und einen übermäßigen Wasserverlust verhindert. Spezielle Gewebe und Zellen (Gefäßgewebe) ermöglichten es frühen Landpflanzen, Wasser und Nährstoffe effektiver zu absorbieren und zu entfernten Körperteilen zu transportieren und schließlich einen komplexeren Körper zu entwickeln, der aus Organen besteht, die als Stängel, Blätter und Wurzeln bezeichnet werden. Die Entwicklung und der Einbau der Substanz Lignin in die Zellwände von Pflanzen sorgten für Stärke und Unterstützung. Details der Lebensgeschichte spiegeln häufig die Anpassung einer Pflanze an eine terrestrische Lebensweise wider und können eine bestimmte Gruppe charakterisieren. Beispielsweise vermehren sich die am weitesten entwickelten Pflanzen mittels Samen, und in der am weitesten fortgeschrittenen aller Pflanzen (Angiospermen) wird ein Fortpflanzungsorgan gebildet, das als Blume bezeichnet wird.
