Në botanikë, pema është një bimë shumëvjeçare me një kërcell ose trung të zgjatur, zakonisht mbështet degët dhe gjethet. Në disa përdorime, përkufizimi i një peme mund të jetë më i ngushtë, duke përfshirë vetëm bimë drunore me rritje dytësore, bimë që përdoren si lëndë druri ose bimë mbi një lartësi të caktuar. Në përkufizime më të gjera, palmat më të gjata, fieret e pemëve, bananet dhe bambutë janë gjithashtu pemë. Pemët nuk janë një grup taksonomik, por përfshijnë një shumëllojshmëri llojesh bimore që kanë evoluar në mënyrë të pavarur një trung dhe degë si një mënyrë për të ngritur lart bimët e tjera për të konkurruar për rrezet e diellit. Shumica e llojeve të pemëve janë angiosperma ose drurë të fortë; nga pjesa tjetër, shumë janë gjimnosperma ose drurë të butë. Pemët kanë tendencë të jenë jetëgjatë, disa arrijnë disa mijëra vjet. Pemët kanë ekzistuar për 370 milionë vjet. Vlerësohet se ka rreth tre trilion pemë të pjekura në botë.

Një pemë zakonisht ka shumë degë dytësore të mbështetura larg nga toka nga trungu. Ky trung zakonisht përmban inde druri për forcë, dhe ind vaskular për të bartur materiale nga një pjesë e pemës në tjetrën. Për shumicën e pemëve ajo është e rrethuar nga një shtresë lëvore e cila shërben si një pengesë mbrojtëse. Nën tokë, rrënjët degëzohen dhe përhapen gjerësisht; ato shërbejnë për të ankoruar pemën dhe për të nxjerrë lagështinë dhe lëndët ushqyese nga toka. Mbi tokë, degët ndahen në degë dhe mënjolla më të vegjël. Fidanet zakonisht mbajnë gjethe, të cilat kapin energjinë e dritës dhe e shndërrojnë atë në sheqerna me anë të fotosintezës, duke siguruar ushqimin për rritjen dhe zhvillimin e pemës.

Pemët zakonisht riprodhohen duke përdorur fara. Lulet dhe frutat mund të jenë të pranishme, por disa pemë, si p.sh. halorët, kanë kone pjalmi dhe kone farash. Palmat, bananet dhe bambutë prodhojnë gjithashtu fara, por fieret e pemëve prodhojnë spore në vend të tyre.

Pemët luajnë një rol të rëndësishëm në reduktimin e erozionit dhe në zbutjen e klimës. Ata largojnë dioksidin e karbonit nga atmosfera dhe ruajnë sasi të mëdha karboni në indet e tyre. Pemët dhe pyjet ofrojnë një habitat për shumë lloje kafshësh dhe bimësh. Pyjet tropikale të shiut janë ndër habitatet më biodiversale në botë. Pemët ofrojnë hije dhe strehë, lëndë drusore për ndërtim, lëndë djegëse për gatim dhe ngrohje, dhe fruta për ushqim, si dhe kanë shumë përdorime të tjera. Në disa pjesë të botës, pyjet po zvogëlohen pasi pemët pastrohen për të rritur sasinë e tokës në dispozicion për bujqësi. Për shkak të jetëgjatësisë dhe dobisë së tyre, pemët kanë qenë gjithmonë të nderuara, me korije të shenjta në kultura të ndryshme dhe ato luajnë një rol në shumë nga mitologjitë botërore.

Shpërndarja

Numri i pemëve në botë, sipas një vlerësimi të vitit 2015, është 3.04 trilionë, nga të cilët 1.39 trilionë (46%) janë në tropikët ose nëntropikët, 0.61 trilionë (20%) në zonat e buta dhe 0.74 trilionë ( 24%) në pyjet boreale halore. Vlerësimi është rreth tetë herë më i lartë se vlerësimet e mëparshme dhe bazohet në densitetin e pemëve të matura në mbi 400,000 parcela. Mbetet subjekt i një kufiri të gjerë gabimi, jo vetëm për shkak se mostrat janë kryesisht nga Evropa dhe Amerika e Veriut. Vlerësimi sugjeron se rreth 15 miliardë pemë priten çdo vit dhe rreth 5 miliardë mbillen. Në 12,000 vjet që nga fillimi i bujqësisë njerëzore, numri i pemëve në mbarë botën është ulur me 46%.

Në mjedise të përshtatshme, si p.sh. Daintree Rainforest në Queensland, pylli është komuniteti pak a shumë i qëndrueshëm i kulmit klimatik në fund të një vazhdimësie bimore, ku zonat e hapura si kullotat kolonizohen nga bimë më të larta, të cilat nga ana e tyre i lënë vendin pemëve që përfundimisht formojnë një tendë pylli.

Halorët në Alpet Swabian

Në rajonet e ftohta të buta, shpesh mbizotërojnë halorët; një komunitet kulmor i shpërndarë gjerësisht në veriun e largët të hemisferës veriore është tajga e lagësht ose pylli halorë verior (i quajtur edhe pylli boreal). Tajga është bioma më e madhe e tokës në botë, duke formuar 29% të mbulesës pyjore të botës. Dimri i gjatë i ftohtë i veriut të largët është i papërshtatshëm për rritjen e bimëve dhe pemët duhet të rriten me shpejtësi në sezonin e shkurtër të verës, kur temperatura rritet dhe ditët janë të gjata. Drita është shumë e kufizuar nën mbulesën e tyre të dendur dhe mund të ketë pak jetë bimore në dyshemenë e pyllit, megjithëse kërpudhat mund të jenë të shumta. Pyjore të ngjashme gjenden në male ku lartësia bën që temperatura mesatare të jetë më e ulët duke zvogëluar kështu gjatësinë e sezonit të rritjes.

Aty ku reshjet shpërndahen relativisht në mënyrë të barabartë përgjatë stinëve në rajonet e buta, gjenden pyje të butë gjethegjerë dhe të përzier, të tipizuara nga lloje si lisi, ahu, thupra dhe panja. Pylli i butë gjendet gjithashtu në hemisferën jugore, si për shembull në pyllin e butë të Australisë Lindore, i karakterizuar nga pylli i Eucalyptus dhe pyjet e hapura të akacies.

Në rajonet tropikale me një klimë monsunore ose të ngjashme me monsunin, ku një pjesë më e thatë e vitit alternohet me një periudhë të lagësht si në pyllin tropikal të Amazonës, lloje të ndryshme të pemëve gjethegjerë mbizotërojnë pyllin, disa prej tyre janë gjetherënës. Në rajonet tropikale me një klimë savane më të thatë dhe me reshje të pamjaftueshme për të mbështetur pyjet e dendura, tenda nuk është e mbyllur dhe dielli i bollshëm arrin tokën e cila është e mbuluar me bar dhe shkurre. Acacia dhe baobab janë përshtatur mirë për të jetuar në zona të tilla.

Historia evolucionare

Pemët më të hershme ishin fierët e pemëve, bishtat e kalit dhe likofitet, të cilat u rritën në pyje në periudhën karbonifer. Pema e parë mund të ketë qenë Wattieza, fosilet e së cilës janë gjetur në shtetin e Nju Jorkut në vitin 2007 që datojnë në Devonianin e Mesëm (rreth 385 milionë vjet më parë). Para këtij zbulimi, Archaeopteris ishte pema më e hershme e njohur. Të dyja këto riprodhohen nga spore dhe jo nga farat dhe konsiderohen të jenë lidhje midis fiereve dhe gjimnospermave që evoluan në periudhën Triasik. Gjimnospermat përfshijnë halorë, cycads, gnetales dhe ginkgo dhe këto mund të jenë shfaqur si rezultat i një ngjarje të tërë të dyfishimit të gjenomit që ndodhi rreth 319 milion vjet më parë. Ginkgophyta dikur ishte një grup i përhapur i larmishëm i të cilit i vetmi i mbijetuar është pema fierlise Ginkgo biloba. Ky konsiderohet të jetë një fosil i gjallë sepse është praktikisht i pandryshuar nga ekzemplarët e fosilizuar të gjetur në depozitat e Triasit.

Gjatë Mesozoikut (245 deri në 66 milionë vjet më parë) halorët lulëzuan dhe u përshtatën për të jetuar në të gjitha habitatet kryesore tokësore. Më pas, format e pemëve të bimëve të lulëzuara evoluan gjatë periudhës së Kretakut. Këto filluan të zhvendosnin halorët gjatë epokës terciare (66 deri në 2 milion vjet më parë) kur pyjet mbuluan globin. Kur klima u ftohur 1.5 milion vjet më parë dhe ndodhi e para nga katër epokat e akullit, pyjet u tërhoqën ndërsa akulli përparonte. Në interakullnajat, pemët rikolonizuan tokën që ishte mbuluar nga akulli, vetëm për t’u kthyer përsëri në epokën e ardhshme të akullit.

Lepidodendron, një pemë likofite e zhdukur