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Órganos de plantas con flores.
Las plantas son organismos vivos complejos con órganos que funcionan interconectados y coordinados. Hay órganos vegetativos y generativos. Los órganos vegetativos (raíz, tallo, hoja) sirven para mantener la vida individual de la planta, asegurar su crecimiento y desarrollo, los órganos generativos (flor, fruto y semilla), para la reproducción sexual de las plantas.
Raíces fortalece las plantas en el suelo, les da estabilidad, absorbe del suelo el agua necesaria para la vida de las plantas y los nutrientes disueltos en ella, que se envían a lo largo del tallo hasta las hojas. Además, la raíz puede servir como depósito de nutrientes de reserva. Sintetiza muchos compuestos orgánicos, una parte importante del cual se libera al suelo y es utilizado por la microflora del suelo (hongos, bacterias) y otras plantas. En las plantas retornantes, las raíces realizan la función de propagación vegetativa. Distinguir raíz principal, que se forma a partir de la raíz embrionaria, raíces adventicias, desarrollándose en tallos y hojas, y raíces laterales, representando ramas de cualquier raíz. La parte superior de la raíz en crecimiento está cubierta con una especie de cubierta protectora. tapa de raíz, cuyas células se renuevan constantemente (Fig. 2). Crea pasajes para las raíces en el suelo. Debajo de la cubierta está zona de división (cono de crecimiento), representado por células en división del tejido educativo apical. El siguiente se encuentra zona de estiramiento, en el que las células crecen intensamente, se extienden a lo largo del eje de la raíz y comienzan a diferenciarse. El siguiente zona de succión contiene una gran cantidad de pelos radiculares, excrecencias externas de células de la piel de hasta 20 mm de largo, cuya función es absorber agua y sales minerales de la solución del suelo. Aquí también se forman tejidos conductores de la raíz, a lo largo de los cuales en lo anterior área del lugar se transportan los nutrientes. Esta zona no tiene pelos radiculares y está cubierta por tejido suberizado. En algunas plantas, las raíces pueden verse muy modificadas. Esto suele deberse a la acumulación de nutrientes. Al mismo tiempo, las raíces se vuelven espesas y carnosas. Particularmente común es una raíz principal de almacenamiento espesa, llamada tubérculo (zanahorias, remolachas, nabos, rábanos, rábanos, etc.).
Arroz. 2. Estructura interna raíz:
1 - cofia de la raíz; 2 - zona de división (cono de crecimiento); 3 - zona de estiramiento; 4 - zona de succión; 5 - zona de conducción y formación de raíces laterales.
La totalidad de todas las raíces de una planta se llama sistema radicular. Se distinguen por la forma. sistema de raíz principal, en el que la raíz principal está fuertemente desarrollada y se destaca del resto de raíces, y sistema de raíces fibrosas, en el que la raíz principal está ausente o es invisible entre numerosas raíces adventicias (Fig. 3).
Una hoja es un órgano vegetativo lateral de una planta que se desarrolla en el tallo. El proceso de fotosíntesis se lleva a cabo en las hojas, es decir, a partir del agua y los minerales absorbidos por las raíces del suelo, así como del dióxido de carbono (dióxido de carbono) del aire atmosférico con la ayuda de la energía solar, que es capturada por los cloroplastos. que contiene el pigmento verde - clorofila, se forman sustancias orgánicas: almidón, azúcar, proteínas, grasas. Estas sustancias se desplazan a lo largo del tallo hacia otras partes de la planta: raíces, flores, semillas y frutos.
Arroz. 3. sistema raíz plantas: A - vara; B- fibroso
La hoja suele estar formada por lámina de la hoja y pecíolo, pero las hojas de algunas plantas carecen de pecíolo (por ejemplo, plantas de la familia Bluegrass). Estas hojas se llaman sedentario. Ud. diferentes plantas las hojas se diferencian por la forma del limbo (en forma de corazón, lanceolada, ovalada, etc.), la forma de su borde (de bordes enteros, dentado, etc.), la disposición de las nervaduras (en las hojas de las plantas dicotiledóneas la venación suele ser pinnada o palmada, en las hojas de monocotiledóneas, paralela o en arco). También se distinguen las hojas. simple, tener una lámina de hoja que cae completamente en el otoño, y complejo, desintegrándose después de morir en partes separadas. Las hojas compuestas son palmadas o pinnadas compuestas.
El orden en que las hojas se unen al tallo se llama disposición foliar. En próximo disposición de las hojas las hojas crecen en el tallo una a la vez, alternándose entre sí, con opuesto- dos uno contra el otro, con verticilado - Están unidas al tallo por haces formados por varias hojas.
El tallo es el órgano vegetativo axial de la planta, que conecta los dos polos de nutrición de la planta: raíces y hojas, asegurando el intercambio de nutrientes necesarios entre ellos. Saca las hojas a la luz, sirve de soporte para los órganos generativos y puede almacenar nutrientes. Los tallos se distinguen por su ubicación en el espacio (erecto, rastrero, trepador, trepador, etc.), grado de lignificación (herbáceo y leñoso), esperanza de vida, longitud (hasta 300 m en algunas enredaderas tropicales).
El tallo con hojas y cogollos ubicados en él se llama. escapar. Las secciones del tallo donde se desarrollan las hojas se llaman nodos y las secciones del tallo entre dos nodos se llaman entrenudos.
Los brotes de algunas especies de plantas, así como las raíces, pueden modificarse adaptándose para realizar funciones adicionales, por ejemplo, de almacenamiento. Particularmente importantes son los brotes subterráneos engrosados que sirven para la propagación vegetativa. Estos incluyen rizoma(pasto de trigo rastrero, lirio de los valles), tubérculo(papa), bulbo(cebolla, ajo).
Brote- Se trata de un brote rudimentario, formado por un tallo acortado con hojas rudimentarias muy juntas. En la parte superior del tallo de la yema acortado hay un cono de crecimiento, que consta de un apical. tejido educativo. Debido a la división de sus células, el tallo crece en longitud y se forman otros órganos. hay brotes vegetativo, generativo (floral) Y mezclado.
Flor- un órgano de reproducción de semillas, un brote modificado acortado adaptado para la formación de células germinales (gametos), polinización, fertilización y formación de semillas y frutos. La flor incluye las siguientes partes: pedúnculo, en las que puede haber brácteas (hojas que acompañan a las flores), expandidas receptáculo, cáliz, corola, estambres Y majadero(Figura 4). Se forman el cáliz y la corola. periantio. En muchas plantas polinizadas por el viento, el perianto es pequeño y discreto, mientras que en las plantas polinizadas por insectos está bien desarrollado y es blanco o de colores brillantes. Los estambres consisten en filamento Y antera Se forma una gran cantidad en la antera. polen (gametofito masculino). El mortero consta de una parte inferior expandida: ovarios y superior estrechado - columna Y estigma. Dentro del ovario hay óvulo (óvulo), en el que se forma saco embrionario(gametofito femenino). El estilo saca el estigma de la flor, lo que facilita una mejor captura del polen.
Arroz. 4. Diagrama de estructura floral:
1 - ovario; 2 - columna; 3 - estigma; 4 - granos de polen que forman los tubos polínicos; 5 - filamento; 6 - sección transversal de la antera del estambre; 7 - sección longitudinal de la antera; 8 - óvulo
Según su estructura, las plantas se distinguen. bisexual(patatas, centeno) y de dos sexos flores que tienen solo estambres o solo pistilos. Las plantas con flores dioicas pueden ser monoico, si hay plantas masculinas y femeninas en la misma planta flores femeninas(maíz, pepino), y de dos sexos, si las flores masculinas se desarrollan en una planta y las femeninas en otra (cáñamo, espino amarillo, álamo).
Inflorescencias. Las flores a menudo se recogen en inflorescencias. En las plantas polinizadas por el viento, esto permite una captura de polen más eficiente. Las inflorescencias de plantas polinizadas por insectos son más visibles para los insectos que las flores individuales. Hay inflorescencias simple Y complejo(Figura 5). Los simples incluyen: cepillar(repollo), oreja sencilla(plátano), mazorca(maíz), paraguas sencillo(cebolla, manzano), cabeza(trébol), cesta(girasol), blindaje(pera). Las inflorescencias complejas con un eje principal ramificado incluyen panícula(avena), oído complejo(trigo, centeno), paraguas complejo(eneldo).
Semilla- el órgano reproductor de las plantas con flores, que se forma a partir del óvulo como resultado de una doble fertilización. Está formado por un germen y una piel. germen - Es una planta rudimentaria, que tiene raíz, tallo, yema y cotiledones (las primeras hojas del embrión). Las monocotiledóneas (cereales) tienen un cotiledón y las dicotiledóneas (leguminosas), dos. La semilla de monocotiledóneas también incluye un tejido de almacenamiento especial: endosperma(pasto azul, solanáceas, trigo sarraceno). En las plantas dicotiledóneas, el aporte de nutrientes se concentra en los cotiledones.
Arroz. 5. Esquemas de las inflorescencias más comunes:
1 - cepillar; 2 - panícula; 3 - oreja simple; 4 - oído complejo; 5 - mazorca; 6 - un simple paraguas; 7 - paraguas complejo; 8 - cabeza; 9 - cesta
Feto- recipiente para semillas. Los frutos constan de un pericarpio, que se forma principalmente a partir de las paredes del ovario y las semillas. El pericarpio de algunos frutos es jugoso y carnoso. Son frutas jugosas. Estos incluyen baya(frutos de uvas, tomates, patatas), drupa(cereza, ciruela, cereza de pájaro), manzana(frutos de manzana, pera) calabaza(sandía, melón). Otro grupo está formado por frutos con pericarpio seco: frijol(guisantes, frijoles), vaina, vaina(repollo, rábano, yarutka), caja(amapola, lino), tuerca(avellana, tilo), grano(centeno, avena, trigo), aquenio(girasol) (Fig.6). Conoce y frutos complejos (compuestos), formado a partir de una flor con varios pistilos (drupa colectiva en frambuesas, aquenio colectivo en fresas, etc.). La propagación de frutos y semillas de plantas silvestres se ve facilitada por el viento, los insectos y los animales.
Arroz. 6. Variedad de frutos vegetales:
1 - aquenio; 2 - prospecto; 3 - frijol; 4 - vaina; 5 - vaina; 6, 8, 9- cajas; 7 - dos semillas; 10 - drupa.
FLORAL, angiospermas (Angiospermae), la división más grande del reino vegetal, caracterizada por órganos reproductores especializados que forman la flor. Las plantas con flores se conocen desde el período Jurásico (hace unos 150 millones de años): ya en aquella época estaban bastante desarrolladas y extendidas, por lo que sus primeros representantes sin duda aparecieron mucho antes, quizás en tierras expuestas tras la retirada del mar. Posteriormente, las plantas con flores conquistaron todo el planeta, desplazando en gran medida a las antiguas dominantes, en particular los helechos y las coníferas. Son las plantas con flores las que dominan los bosques caducifolios que alguna vez ocuparon áreas importantes en América del norte, y en los vastos bosques tropicales de Centro y Sudamerica, África y Asia. Este departamento incluye pastos que cubren las praderas y pampas americanas, las sabanas africanas y las estepas euroasiáticas, así como cactus y arbustos espinosos de los desiertos, muchos pastos submarinos y flotantes de ríos, lagos y mares, especies parecidas a musgos que se arrastran a lo largo de las rocas y cuelgan de los árboles. sucursales. Finalmente, son las plantas con flores las que la gente cultiva en los campos, huertas y huertos; son la principal decoración de invernaderos y parques;
ESTRUCTURA DE LAS PLANTAS CON FLORES
Hojas.
La mayor parte de los nutrientes orgánicos de la Tierra se producen en las hojas de las plantas con flores. Normalmente, una hoja consta de un limbo plano sobre un pecíolo, que está unido por su base al tallo. En el punto de unión hay dos excrecencias en forma de hojas: estípulas. Sin embargo, es posible que falte cada una de estas estructuras. Las láminas de las hojas de algunas plantas con flores, por ejemplo muchas Lamiaceae y plantas crucíferas, son sésiles, es decir. surgen directamente del tallo sin pecíolo; en otras especies lo único que queda de las hojas son sus vainas con placas reducidas a estructuras filiformes (esto se puede observar en los cereales). Dentro de la hoja hay células relativamente sueltas, ricas en el pigmento verde: la clorofila. En ellos se produce la fotosíntesis. Ud. superficie superior de la hoja, estas células suelen ser alargadas y ubicadas una al lado de la otra perpendicular a la superficie: forman las llamadas. parénquima en empalizada. Las células subyacentes tienen una forma menos uniforme y están separadas por espacios intercelulares llenos de aire, así se llama. parénquima esponjoso. Intercambio de aire de los tejidos internos de las hojas con ambiente pasa a través de pequeños agujeros en la piel de una sola capa (epidermis) que la recubre: como resultado, las células fotosintéticas reciben dióxido de carbono, necesario para la formación de materia orgánica, y deshacerse de los "residuos de producción": el oxígeno. La epidermis suele estar cubierta por fuera con una capa cerosa (cutícula) y es relativamente impermeable al agua y a los gases, y sus células son incapaces de realizar la fotosíntesis. Desafortunadamente, la hoja pierde mucha agua por evaporación, lo que a veces puede amenazar la existencia de toda la planta. Se abastece de agua a través de un sistema de venas internas, que suelen formar una densa red ramificada. Las venas están formadas por células de tejidos vasculares que transportan agua y sustancias disueltas a las áreas fotosintéticas. sales minerales y esparciendo materia orgánica desde allí a todas las partes de la planta. Dado que algunas células de este sistema conductor tienen paredes gruesas, las venas desempeñan simultáneamente el papel de esqueleto de la hoja, sosteniéndola en un estado enderezado y asegurando un suministro normal de luz y aire a todas sus partes.
Provenir.
A través de las células conductoras del tallo, el agua con sales minerales disueltas fluye desde la raíz hasta las venas de la hoja, que contienen células del mismo tipo. En un tallo joven, este sistema conductor de agua (xilema) suele formar un cilindro que comienza bajo tierra, sirviendo de soporte rígido a hojas, flores y frutos y con el tiempo es capaz de espesarse mucho y lignificarse, convirtiéndose en un potente multímetro. trompa. Fuera del xilema hay un cilindro similar: el floema, que consta de células a través de las cuales se produce el transporte de sustancias orgánicas. El floema también se extiende hasta las venas de las hojas. El resto del tallo está formado por tela suave, a veces fotosintético, en el que a menudo se almacena el exceso de nutrientes. La parte central del tallo, el núcleo, puede colapsar y luego en su lugar queda una cavidad en el tallo. Los tallos con hojas (así como las flores y frutos, que se cree que derivan de las hojas) se denominan brotes.
Raíz.
El sistema de raíces ancla la planta en el sustrato. La raíz también contiene tejidos conductores: el xilema está más cerca del centro y el floema está más lejos del centro. Aquí se pueden acumular grandes cantidades de sustancias de reserva, por lo que algunas raíces son muy grandes. Además de sustentar y almacenar, la función más importante de las raíces es la absorción: el agua con sales disueltas debe fluir desde el suelo hacia los brotes y compensar los costos y pérdidas de la planta. La succión la realiza el llamado. Pelos radiculares: numerosos crecimientos de células radiculares superficiales en una zona relativamente estrecha cerca de su punta. Son los pelos de las raíces, que penetran entre las partículas más pequeñas del suelo, los que proporcionan la enorme superficie de absorción total de la parte subterránea de la planta.
Angiospermas (Angiospermae) o plantas con flores (Magnoliophyta): el departamento más avanzado plantas superiores tener una flor. Anteriormente se incluían en el departamento de plantas con semillas junto con las gimnospermas. A diferencia de estos últimos, los óvulos de las plantas con flores están encerrados en un ovario formado por carpelos fusionados.
La flor es un órgano generativo. angiospermas. Consta de un pedúnculo y un receptáculo. Este último contiene el perianto (simple o doble), androceo (conjunto de estambres) y gineceo (conjunto de carpelos). Cada estambre consta de un filamento delgado y una antera expandida en la que maduran los espermatozoides. El carpelo de las plantas con flores está representado por un pistilo, que consta de un ovario macizo y un estilo largo, cuya parte apical expandida se llama estigma.
Las angiospermas tienen órganos vegetativos que proporcionan soporte mecánico, transporte, fotosíntesis, intercambio de gases y almacenamiento de nutrientes, y órganos generativos que participan en la reproducción sexual. La estructura interna de los tejidos es la más compleja de todas las plantas; los elementos del tamiz del floema están rodeados de células compañeras; Casi todos los miembros de las angiospermas tienen vasos xilemáticos.
Ciclo vital plantas
Contenido dentro de los granos de polen. gametos masculinos caer sobre el estigma y germinar. Los gametofitos en flor son extremadamente simplificados y en miniatura, lo que reduce significativamente la duración del ciclo de reproducción. Se forman como resultado de un número mínimo de mitosis (tres en el gametofito femenino y dos en el masculino). Una de las características de la reproducción sexual es la doble fertilización, cuando uno de los espermatozoides se fusiona con el óvulo, formando un cigoto, y el segundo se fusiona con los núcleos polares, formando el endospermo, que sirve como suministro de nutrientes. Las semillas de las plantas con flores están encerradas en el fruto (de ahí su segundo nombre: angiospermas).
Para obtener más información sobre la estructura de raíces, hojas, tallos y las características de reproducción de las angiospermas, consulte el Capítulo 10.
Las primeras plantas con flores aparecieron a principios del período Cretácico, hace unos 135 millones de años (o incluso al final del período Jurásico). La cuestión del ancestro de las angiospermas sigue abierta actualmente; las Bennettitas extintas son las más cercanas a ellas, sin embargo, es más probable que, junto con las Bennettitas, las angiospermas se separaron de uno de los grupos de helechos semilleros. Las primeras plantas con flores fueron aparentemente árboles de hoja perenne con flores primitivas sin pétalos; Su xilema todavía no tenía vasos.
A mediados del Cretácico, en apenas unos pocos millones de años, las angiospermas conquistaron la tierra. uno de las condiciones más importantes La rápida expansión de las angiospermas se debió a su inusualmente alta plasticidad evolutiva. Como resultado de la radiación adaptativa, causada por factores ambientales y genéticos (en particular, aneupolidia y poliploidización), gran cantidad varios tipos angiospermas pertenecientes a una amplia variedad de ecosistemas. A mediados del período Cretácico, se habían formado la mayoría de las familias modernas. La evolución de los mamíferos terrestres, las aves y, especialmente, los insectos está estrechamente relacionada con las plantas con flores. Estos últimos juegan exclusivamente papel importante en la evolución de una flor, la polinización: el color brillante, el aroma, el polen o el néctar comestible son medios para atraer insectos.
Las plantas con flores se distribuyen por todo el mundo, desde el Ártico hasta la Antártida. Su taxonomía se basa en la estructura de la flor y la inflorescencia, los granos de polen, las semillas y la anatomía del xilema y el floema. Casi 250 mil especies de angiospermas se dividen en dos clases: dicotiledóneas y monocotiledóneas, y se diferencian principalmente en el número de cotiledones en el embrión, la estructura de las hojas y las flores.
Las plantas con flores son uno de los componentes clave de la biosfera: producen materia organica, unen dióxido de carbono y liberan oxígeno molecular a la atmósfera; la mayoría de las cadenas alimentarias de los pastos comienzan con ellos. Los humanos utilizan muchas plantas con flores para cocinar, construir casas, fabricar diversos materiales domésticos y con fines medicinales.
Las plantas con flores juegan un papel especial en la evolución del mundo orgánico. Los órganos de las plantas con flores han alcanzado suficiente alto nivel desarrollo, proporcionando a este grupo de organismos una posición dominante en el planeta. Hoy en día se encuentran en casi todos los continentes. A modo de comparación, podemos citar los datos estadísticos contenidos en la sección del curso de botánica escolar "Órganos de las plantas con flores" (grado 6). A saber: entre las 850 especies hay representantes de gimnospermas y 250 mil son plantas con flores.
Órganos y funciones de una planta con flores.
Las angiospermas son plantas que producen flores y frutos.
Todos los órganos vegetales se pueden combinar en dos grupos. Los vegetativos incluyen un brote que consta de un tallo y una hoja, así como una parte subterránea: la raíz. La flor, el fruto y las semillas son generativos. Sólo las plantas con flores las tienen. Los órganos de las plantas con flores, según sus características estructurales, realizan determinadas funciones. Todos ellos juegan un papel importante en el funcionamiento de los organismos, determinando su viabilidad y adaptación a las condiciones de vida.
Los órganos y funciones de una planta con flores están interconectados. Veamos la estructura de cada uno de ellos con más detalle.
Raíz
En el libro de texto de biología, en el tema "Órganos de las plantas con flores" (grado 6), se da una definición del concepto "raíz". Este es un órgano subterráneo que proporciona anclaje en el suelo, nutrición minerales, abastecimiento de agua, flujo ascendente y propagación vegetativa.
Varios tienen plantas con flores. Los órganos de las plantas con flores son diversos. Hay raíces principales, subordinadas y laterales. Combinan estructuras especiales. Su nombre es sistemas de raíces.
Tipos de sistemas de raíces
Los taxónomos distinguen la raíz principal y la primera está formada por una única raíz principal y raíces laterales que se extienden desde ella. Es típico de los representantes de la clase dicotiledónea.
El fibroso crece en racimos inmediatamente desde el brote. Es característico de todos los representantes de la familia Monocot. Se trata, por ejemplo, de cereales, lirios y cebollas. Cada sistema tiene una serie de ventajas. Por ejemplo, las plantas con una raíz principal larga pueden obtener humedad fácilmente de gran profundidad. Y el sistema fibroso proporciona área grande succión.
Escape y sus modificaciones.
Son las plantas con flores las que se caracterizan por una gran variedad de partes aéreas. Los órganos de las plantas con flores a veces cambian según las condiciones ambientales. Ésta es la capacidad adaptativa de escapar.
Su parte axial se llama vástago. Las zonas donde se desarrollan las hojas se denominan nudos y las distancias entre ellos se denominan entrenudos. El ángulo entre la lámina y el tallo forma la axila de la hoja.
Las partes laterales del tallo también son muy diversas. Las hojas con una lámina se llaman simples, mientras que las hojas con varias se llaman compuestas. Se pueden ubicar de diferentes maneras en la planta. Por ejemplo, las hojas de abedul y girasol están alternativamente en espiral, mientras que las de lila y arce están opuestas. Verticilo es una disposición de las hojas en la que las láminas se desarrollan en números de tres o más en un nodo.
Todos los órganos vegetativos realizan funciones. reproducción asexual, nutrición mineral, fotosíntesis y transpiración.
Órganos de reproducción de semillas de plantas con flores.
Un órgano especial de una planta con flores donde se forman las células de reproducción sexual es la flor. Sus partes principales son el pistilo y el estambre. En ellos se produce la formación de células germinales. El resultado de su fusión es la semilla. Consta de un embrión formado por una raíz, un tallo, una hoja y una yema, y una cáscara.
El proceso de fertilización en las plantas con flores está precedido por la polinización: la transferencia de polen del estambre al pistilo. Esto sucede con la ayuda de insectos, humanos o el viento. Luego, cuando la célula reproductora femenina y un espermatozoide se fusionan, se forma un embrión. El segundo se une a la célula germinal central formando el endospermo. este es un repuesto nutritivo, que utiliza el embrión para llevar a cabo los procesos de crecimiento y desarrollo.
Una semilla rodeada de cáscaras se llama fruto. También son variados. Según la estructura del pericarpio, se dividen en secos y jugosos, y según la cantidad de semillas, de una o varias semillas. Con la ayuda de los frutos, las plantas se propagan y dispersan. Los humanos, a su vez, los utilizamos como alimento. También controla la cantidad de plantas utilizadas para sus propios fines.
Plantas inusuales
Los órganos de las plantas con flores suelen impresionar por su forma y tamaño.
Representante de las gimnospermas, la sorprendente Welwitschia se parece visualmente a una bola de serpientes. Así lucen sus hojas largas y anchas, que alcanzan una longitud de hasta dos metros. La planta crece en paisajes abiertos y desiertos, donde las fuertes corrientes de viento arrancan las hojas de Welwitschia. Esto crea el efecto de un nido de serpientes. Y la fuga en sí es subterránea.
Bajo las raíces de soporte del ficus baniano, que cuenta con unos 4.000 ejemplares, caben fácilmente 5.000 personas.
Las hojas modificadas de la drosera y el fucus son muy pegajosas y tienen glándulas digestivas especializadas o trampas de cierre. Es que son plantas depredadoras capaces de asimilar proteínas de origen animal. Pueden alimentarse de pequeños insectos, crustáceos y alevines.
Las plantas vegetativas y con flores tienen estructura compleja, que determina el desempeño de las funciones y asegura su predominio en la Tierra.