Les grandes étapes du développement du monde végétal - Hypermarché du savoir. Étapes d'évolution du monde végétal Changement et évolution du monde végétal

Cyanobactéries, car leurs cellules sont dépourvues de noyaux formés. Ainsi, ils peuvent être classés comme procaryotes (organismes prénucléaires). Parmi les algues bleu-vert, il y avait des organismes unicellulaires et multicellulaires capables d'effectuer la photosynthèse. Grâce au processus de photosynthèse, l'oxygène, nécessaire à la vie des aérobies, a commencé à pénétrer dans l'atmosphère de notre planète.

Plus tard, à l’ère protérozoïque (il y a environ 2 600 millions d’années), les algues rouges et vertes ont envahi la Terre. Leur domination s'est étendue jusqu'à l'ère paléozoïque (il y a environ 570 millions d'années). Ce n'est qu'à la fin du Paléozoïque (période silurienne) que l'activité vitale sur la planète des plantes supérieures les plus anciennes - les rhinophytes ou psilophytes - a été constatée. Ces plantes avaient des pousses, mais pas de racines ni de feuilles. Rhinophytes reproduits par des spores. Ils vivaient sur terre ou partiellement dans l'eau. Dans l'existence de notre planète, une nouvelle ère a commencé avec l'apparition de niveaux supérieurs, ou. plantes terrestres. Il y a environ 400 à 360 millions d'années, dans la période dévonienne de l'ère paléozoïque, dans le contexte de la prédominance des rhiniophytes et des algues sur Terre, sont apparus les premiers ptéridophytes (fougères, prêles, mousses) et plantes ressemblant à des mousses. Ils appartiennent à des plantes à spores supérieures. Grâce à la propagation des plantes sur terre, de nouvelles espèces animales terrestres sont apparues. Les changements combinés dans l’évolution des formes végétales et animales ont conduit à une énorme diversité de vie sur Terre. La face de la planète a radicalement changé. Le mode de vie attaché de la plante sur terre a conduit à l'apparition d'une division de la plante en racines, tiges et feuilles, ainsi qu'à l'émergence de tissus de soutien et d'un système de conduction vasculaire. Les toutes premières plantes terrestres étaient petites. Ils absorbaient l'eau par l'intermédiaire de rhizoïdes, comme les mousses qui ont survécu jusqu'à ce jour sur Terre. La génération haploïde (gamétophyte) prédominait dans leur cycle de développement. Peu à peu, des formes de plantes plus grandes sont apparues - des fougères, dans lesquelles se sont formés des organes spécialisés complexes - des racines avec des poils absorbants. Dans le cycle de développement de ces plantes, la phase diploïde apparaît au premier plan - le sporophyte, qui est la plante elle-même, tandis que le gamétophyte est une pousse qui ressemble à un nodule chez les prêles et les mousses et à une petite plaque en forme de cœur chez les fougères. . C'est ainsi qu'une transition progressive s'est effectuée de la génération haploïde à une génération plus parfaite - la génération diploïde. À l’époque paléozoïque, les fougères étaient d’immenses plantes qui dominaient les terres. Cependant, pour leur reproduction, l'eau était nécessaire, ce qui limitait leur territoire d'existence aux zones très humides.

Au cours de la période carbonifère, qui a duré il y a 360 à 280 millions d'années, l'apparition de fougères à graines sur notre planète, qui sont devenues plus tard les ancêtres de tous les gymnospermes, a été prouvée. A cette époque, les rhinophytes disparaissent complètement en raison de leur incapacité à rivaliser avec des plantes plus développées. Et les énormes fougères arborescentes qui dominaient à cette époque, après être mortes, ont formé des gisements de charbon.

Au cours de la période permienne suivante de l'ère paléozoïque, d'anciens gymnospermes sont apparus sur Terre. Les fougères arborescentes disparaissent progressivement et sont remplacées par des fougères à graines et herbacées, qui envahissent les terres. Fonctionnalité Holo plantes à graines est que leur reproduction est réalisée par des graines qui n'ont pas de protection sous forme de parois fruitières, puisque ces plantes ne forment pas de fleurs ni de fruits. La reproduction sexuée de ces plantes a été réalisée indépendamment du goutte-à-goutte. milieu aquatique. Et leur apparition au cours des métamorphoses évolutives était due aux changements d’humidité et de température et aux changements de la topographie de la Terre dus à l’élévation des terres, c’est-à-dire à l’apparition de chaînes de montagnes.

L’ère Mésozoïque a commencé il y a environ 240 millions d’années. Au cours de la période triasique du Mésozoïque, des gymnospermes modernes sont apparus, et dans Période jurassique Les premières angiospermes sont nées. Mais la position dominante sur la planète est restée celle des gymnospermes. C’est l’ère de l’extinction des fougères anciennes qui ne pouvaient résister à la sélection naturelle. Lors de l’émergence des angiospermes, une série d’aromorphoses s’est produite. Tout d'abord, une fleur s'est formée - une pousse transformée adaptée à la formation de spores et de gamètes. La pollinisation, la fécondation et la formation de l'embryon et du fruit se produisaient directement dans la fleur. Deuxièmement, pour meilleure protection et de propagation, les graines des angiospermes étaient entourées d'un péricarpe. Ces plantes se caractérisent par une reproduction sexuée. Les angiospermes comprennent les plantes herbacées, les arbres et les arbustes. Diverses modifications des organes végétatifs (racine, tige, feuille) sont observées chez différents types plantes. Les changements évolutifs des angiospermes se sont produits sur une période relativement à court terme Ils se caractérisent donc par une plasticité évolutive élevée. Les insectes pollinisateurs ont joué un rôle important au cours des transformations évolutives. Les angiospermes développent l'environnement de manière plus productive et conquièrent de nouveaux territoires, grâce à leurs caractéristiques structurelles et leur capacité à former des communautés multicouches complexes.

Au cours de l'ère cénozoïque, qui a commencé il y a environ 70 millions d'années, les angiospermes et les gymnospermes existants ont commencé à dominer notre planète, tandis que les plantes à spores supérieures ont régressé.

De nos jours, plus de 350 espèces de plantes poussent sur Terre, parmi lesquelles des plantes à fleurs, des bryophytes, des fougères et des algues.

La planète Terre s'est formée il y a plus de 4,5 milliards d'années. Les premières formes de vie unicellulaires sont apparues il y a environ 3 milliards d’années. Au début, c'était des bactéries. Ils sont classés comme procaryotes car ils ne possèdent pas de noyau cellulaire. Les organismes eucaryotes (ceux qui ont des noyaux dans les cellules) sont apparus plus tard.

Les plantes sont des eucaryotes capables de photosynthèse. Au cours de l'évolution, la photosynthèse est apparue plus tôt que les eucaryotes. A cette époque, il existait chez certaines bactéries. Il s'agissait de bactéries bleu-vert (cyanobactéries). Certains d'entre eux ont survécu jusqu'à ce jour.

Selon l'hypothèse d'évolution la plus courante, cellule végétale formé par l'entrée dans une cellule eucaryote hétérotrophe d'une bactérie photosynthétique qui n'a pas été digérée. De plus, le processus d'évolution a conduit à l'apparition d'un organisme photosynthétique eucaryote unicellulaire doté de chloroplastes (leurs prédécesseurs). C'est ainsi qu'apparaissent les algues unicellulaires.

L'étape suivante de l'évolution des plantes fut l'émergence d'algues multicellulaires. Ils atteignaient une grande diversité et vivaient exclusivement dans l'eau.

La surface de la Terre n’est pas restée inchangée. Là où la croûte terrestre s'élevait, la terre émergeait progressivement. Les organismes vivants ont dû s'adapter à de nouvelles conditions. Certaines algues anciennes ont progressivement pu s'adapter à un mode de vie terrestre. Au cours de l'évolution, leur structure est devenue plus complexe, des tissus sont apparus, principalement tégumentaires et conducteurs.

Les premières plantes terrestres sont considérées comme des psilophytes, apparues il y a environ 400 millions d'années. Ils n'ont pas survécu jusqu'à ce jour.

Une évolution ultérieure des plantes, associée à la complication de leur structure, a eu lieu sur terre.

A l’époque des psilophytes, le climat était chaud et humide. Les psilophytes poussaient à proximité des plans d’eau. Ils avaient des rhizoïdes (comme des racines) avec lesquels ils s'ancraient dans le sol et absorbaient l'eau. Cependant, ils ne possédaient pas de véritables organes végétatifs (racines, tiges et feuilles). Promotion de l'eau et matière organique la plante était fournie par le tissu conducteur émergent.

Plus tard, les fougères et les mousses ont évolué à partir des psilophytes. Ces plantes ont plus structure complexe, ils ont des tiges et des feuilles, ils sont mieux adaptés à la vie terrestre. Cependant, tout comme les psilophytes, ils restaient dépendants de l’eau. Lors de la reproduction sexuée, pour que les spermatozoïdes atteignent l’ovule, ils ont besoin d’eau. Par conséquent, « éloignez-vous » loin de endroits humides ils ne pouvaient pas vivre.

Au Carbonifère (il y a environ 300 millions d’années), lorsque le climat était humide, les fougères atteignaient leur aube et nombre d’entre elles poussaient sur la planète. formes de bois. Plus tard, en s'éteignant, ce sont eux qui formèrent des gisements de charbon.

Lorsque le climat de la Terre a commencé à devenir plus froid et plus sec, les fougères ont commencé à disparaître en masse. Mais certaines de leurs espèces ont donné naissance avant cela à ce qu'on appelle les fougères à graines, qui étaient en fait déjà des gymnospermes. Au cours de l’évolution ultérieure des plantes, les fougères à graines ont disparu, donnant naissance à d’autres gymnospermes. Plus tard, des gymnospermes plus avancés sont apparus - les conifères.

La reproduction des gymnospermes ne dépendait plus de la présence d'eau liquide. La pollinisation s'est produite à l'aide du vent. Au lieu de spermatozoïdes (formes mobiles), ils formaient des spermatozoïdes (formes immobiles) qui étaient acheminés vers l'ovule. éducation spéciale grain de pollen. De plus, les gymnospermes ne produisaient pas de spores, mais des graines contenant une réserve nutriments.

L'évolution ultérieure des plantes a été marquée par l'apparition des angiospermes (plantes à fleurs). Cela s'est produit il y a environ 130 millions d'années. Et il y a environ 60 millions d’années, ils ont commencé à dominer la Terre. Comparé aux gymnospermes, plantes à fleurs mieux adapté à la vie sur terre. On pourrait dire qu’ils ont commencé à profiter davantage des opportunités environnement. Ainsi, leur pollinisation a commencé à se produire non seulement avec l'aide du vent, mais aussi avec l'aide d'insectes. Cela a augmenté l’efficacité de la pollinisation. Les graines d'angiospermes se trouvent dans les fruits, ce qui leur permet de se propager plus efficacement. De plus, les plantes à fleurs ont une structure tissulaire plus complexe, par exemple dans le système conducteur.

Actuellement, les angiospermes constituent le groupe de plantes le plus nombreux en termes de nombre d'espèces.

Les premiers organismes végétaux sont apparus dans la volonté à des époques très lointaines. Les premiers êtres vivants étaient des morceaux de mucus microscopiquement petits. Bien plus tard, certains d’entre eux ont développé une couleur verte et ces organismes vivants ont commencé à ressembler à des algues unicellulaires. Les créatures unicellulaires ont donné naissance à des organismes multicellulaires qui, comme les organismes unicellulaires, sont apparus dans l'eau. À partir d'algues unicellulaires, diverses algues multicellulaires se sont développées.

La surface des continents et les fonds marins ont changé au fil du temps. De nouveaux continents se sont développés et ceux qui existaient auparavant ont coulé. En raison de l'hésitation la croûte terrestre A la place des mers, la terre est apparue. L’étude des restes fossiles montre que le monde végétal de la Terre a également progressivement changé.

Selon les scientifiques, la transition des plantes vers un mode de vie terrestre était associée à l'existence de zones terrestres périodiquement inondées et vidées de l'eau. L'eau en retrait était retenue dans les dépressions. Soit ils ont séché, soit ils se sont à nouveau remplis d'eau. Le drainage de ces zones s'est fait progressivement. Certaines algues ont développé des adaptations pour vivre en dehors de l'eau.

Le climat à cette époque était globeétait humide et chaud. La transition de certaines plantes d'un mode de vie aquatique à un mode de vie terrestre a commencé. La structure de ces plantes est progressivement devenue plus complexe. Ils ont donné naissance aux premières plantes terrestres. Le groupe le plus ancien de plantes terrestres connues est celui des psilophytes.

Développement flore sur Terre - un processus à long terme, basé sur la transition des plantes d'un mode de vie aquatique à un mode de vie terrestre.

Les psilophytes existaient déjà il y a 420 à 400 millions d’années et ont ensuite disparu. Les psilophytes poussaient le long des rives des réservoirs et étaient de petites plantes vertes multicellulaires. Ils n’avaient ni racines, ni tiges, ni feuilles. Le rôle des racines était joué par les rhizoïdes. Les psilophytes, contrairement aux algues, ont un comportement plus complexe. structure interne- présence de tissus tégumentaires et conducteurs. Ils se reproduisent par spores.

Des psilophytes sont issues les bryophytes et les fougères, qui avaient déjà des tiges, des feuilles et des racines. L’apogée des fougères remonte à environ 300 millions d’années, au Carbonifère. Le climat à cette époque était chaud et humide. À la fin de la période carbonifère, le climat de la Terre est devenu sensiblement plus sec et plus froid. Les fougères arborescentes, les prêles et les mousses massues ont commencé à disparaître, mais à cette époque, des gymnospermes primitifs sont apparus - descendants de certaines fougères anciennes. Selon les scientifiques, les premiers gymnospermes étaient des fougères à graines, qui ont ensuite complètement disparu. Leurs graines se développaient sur les feuilles : ces plantes n'avaient pas de cônes. Les fougères à graines ressemblaient à des arbres, à des lianes et plantes herbacées. Les gymnospermes en sont issus.

Les conditions de vie ont continué à changer. Là où le climat était plus rigoureux, les anciennes gymnospermes ont progressivement disparu et ont été remplacées par des plantes plus avancées - d'anciens conifères, puis elles ont été remplacées par des conifères modernes : pin, épicéa, mélèze, etc.

La transition des plantes vers la terre est étroitement liée non seulement à l’apparition d’organes tels que les tiges, les feuilles et les racines, mais surtout à l’apparition des graines, une méthode particulière de reproduction de ces plantes. Les plantes qui se reproduisaient par graines étaient mieux adaptées à la vie terrestre que les plantes qui se reproduisaient par spores. Cela est devenu particulièrement évident lorsque le climat est devenu moins humide.

Sur les excroissances développées à partir de spores (dans les mousses, les mousses, les fougères), se forment des gamètes femelles et mâles (cellules sexuelles) - œufs et spermatozoïdes. Pour que la fécondation ait lieu (après la fusion des gamètes), l'atmosphère ou eaux souterraines, dans lequel les spermatozoïdes se déplacent vers les ovules.

Les gymnospermes n’ont pas besoin d’eau gratuite pour la fécondation, car celle-ci se produit à l’intérieur des ovules. Chez eux, les gamètes mâles (spermatozoïdes) s'approchent des gamètes femelles (œufs) à travers les tubes polliniques se développant à l'intérieur des ovules. Ainsi, la fertilisation des plantes à spores dépend entièrement de la disponibilité de l'eau ; chez les plantes qui se reproduisent par graines, cette dépendance n'est pas présente.

Les angiospermes – descendants d’anciennes gymnospermes – sont apparues sur Terre il y a plus de 130 à 120 millions d’années. Ils se sont avérés être les plus adaptés à la vie terrestre, car eux seuls possèdent des organes reproducteurs spéciaux - les fleurs, et leurs graines se développent à l'intérieur du fruit et sont bien protégées par le péricarpe.

Grâce à cela, les angiospermes se sont rapidement répandues sur toute la Terre et ont occupé une grande variété d'habitats. Depuis plus de 60 millions d’années, les angiospermes dominent la Terre. Sur la fig. 67 montre non seulement la séquence d'apparition de certains départements végétaux, mais aussi leur composition quantitative, où les angiospermes ont une place importante.

Bonjour les amis ! Aujourd’hui, j’aimerais parler des plantes préhistoriques et de la manière dont elles ont évolué pour devenir des plantes modernes.

Le monde végétal actuel est dominé par les plantes à fleurs, mais les lys et les fougères couvraient la Terre à l'époque préhistorique.

Plus de 400 000 espèces de flore sont aujourd’hui connues, toutes descendantes de quelques plantes marines anciennes. Les espèces qui ont disparu de la surface de la Terre ne sont pas incluses dans ce nombre, car elles n'ont pas pu s'adapter aux conditions changeantes de la Terre ou n'ont pas pu résister à la concurrence de plantes nouvellement apparues et mieux adaptées à nouvel environnement habitat.

Les paléobotanistes ont établi la répartition du couvert végétal à la surface de la Terre à différentes époques. périodes géologiques, ainsi que les modèles de son changement. Le fait que les plantes n’aient pas de squelette dur qui puisse facilement être transformé en fossiles rend la recherche difficile.

Heureusement, les premières formes de flore peuvent parfois être trouvées dans d'anciens dépôts de boue et dans rochers Des restes de plantes ont été découverts, leur âge est d'environ 3,1 milliards d'années.

La vie sur la planète a dû commencer avec l'apparition d'organismes de type végétal, qui sont devenus un maillon important dans chaîne alimentaire les animaux plus tard, montrent les fossiles.

Mais le rôle des plantes dans histoire évolutive Terre, puisqu'ils ont réellement transformé notre planète et l'ont rendue propice à l'existence du monde animal.

Probablement, dans les conditions initiales d'une énorme quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, les animaux ne seraient pas capables de respirer. Les plantes convertissent le dioxyde de carbone en oxygène grâce au processus de photosynthèse, saturant ainsi l’atmosphère.

La chaîne alimentaire repose sur la capacité des plantes à utiliser la lumière du soleil pour produire des substances organiques complexes. L'évolution des carnivores et des herbivores était assurée par les plantes.

Toutefois, l'évolution est un processus extrêmement lent et sélection naturelle favorise les individus qui s'adaptent aux changements de leur environnement plutôt que de simplement se changer.

Les espèces les plus anciennes du monde végétal ne pouvaient survivre sans eau, car elles ne disposaient pas des structures nécessaires à la vie sur terre.

Les premières plantes à sortir de l'eau se sont probablement installées dans les marécages, où elles partie inférieure pourrait être constamment sous l’eau. Très probablement, les premières plantes véritablement terrestres sont restées friandes d’humidité et ont poussé près de l’eau.

Un environnement humide pour la reproduction était encore nécessaire pour les hépatiques, les mousses et les fougères, qui se sont développées comme plantes depuis l'Antiquité.

Précurseurs de plantes à fleurs – les gymnospermes, parmi eux conifères- le vent était nécessaire à la dispersion des graines et à la pollinisation, car à cette époque aucun insecte n'était capable de le faire.

Les plantes à fleurs (angiospermes) qui prédominent aujourd'hui se sont développées en même temps que les insectes et les animaux et sont donc souvent pollinisées par eux.

Les algues les plus simples étaient les plantes connues les plus anciennes.

Ce sont des organismes unicellulaires dont toutes les fonctions étaient assurées par une seule cellule sans noyau. Ces algues bleu-vert étaient extrêmement primitives et sont apparues il y a seulement 1,5 milliard d’années environ avec un noyau cellulaire.

Les organismes multicellulaires sont apparus au fil du temps. Peut-être qu'elles ressemblent aux algues et ont différentes parties les plantes sont des organes reproducteurs.

Il y a environ 590 millions d’années, au Cambrien, de nombreuses formes de vie se sont solidement établies sur Terre. Plus de 900 espèces appartiennent à cette période – et ce sont les plantes qui ont survécu et ont été découvertes des centaines de millions d'années plus tard.

Déménagement à terre.

Il y a 440 à 408 millions d'années, au Silurien, des plantes ont émergé de l'eau et ont commencé à peupler la terre. L'habitat des plantes et des animaux dans les temps anciens se limitait aux océans, mais à la vie dans eau douce les algues se sont adaptées. Les espèces terrestres ont probablement évolué à partir de ces algues d'eau douce.

Ils doivent avoir une structure complètement différente plantes aquatiques survivre sur terre. Ils doivent contenir un organe de support végétal plus rigide, ainsi qu'un réseau de vaisseaux sanguins.

Un système reproducteur capable de fonctionner normalement environnement aérien, doit établir des plantes terrestres avant de se déplacer vers des zones plus sèches.

Des traces des plantes les plus anciennes ont été découvertes dans les roches de la période silurienne. Le corps de l'un d'eux, Zosterophyllum, était un thalle, c'est-à-dire qu'il n'était pas divisé en tige, racine et feuilles. Rhynia est une plante sans feuilles ni racines, mais avec de grands sporanges aux extrémités de ses pousses.

Il se composait d’une racine fonctionnelle, d’un rhizome et de pousses aériennes parsemées de petites feuilles ressemblant à des écailles. Il est très probable qu’il s’agissait toutes de plantes marécageuses.

Les racines qui accumulent et absorbent l’eau sont apparues dans les plantes cultivées sur terre. Leurs méthodes de reproduction, moins dépendantes de l'humidité, ont été améliorées au cours de très nombreuses années. longue périodeévolution.

Contrairement aux plantes à fleurs apparues plus tard, les espèces reliques qui ont survécu jusqu'à nos jours, comme les hépatiques et les mousses, ont encore besoin d'un environnement humide et d'eau pour se reproduire.

Progrès évolutif.

Le processus d’évolution ne doit pas nécessairement être linéaire ou continu avec un rythme de développement constant.

Les groupes de plantes suivants sont presque certainement apparus au cours de l’évolution et dans l’ordre indiqué. Il ne faut pas oublier que l’évolution est un processus continu et continu. Ce n’est qu’après une très longue période que des changements peuvent être détectés.

Bactéries.

Il est probable que les premiers organismes cellulaires vivaient dans le bouillon « primaire » et se ressemblaient. Il est généralement admis que les bactéries sont plus proches des plantes que des animaux, même si elles ont peu de points communs avec l’une ou l’autre. Ces organismes microscopiques unicellulaires sont capables de se multiplier à une vitesse étonnante dans des conditions idéales.

Cependant, certains d'entre eux peuvent vivre dans des substances organiques, comme l'azote et l'ammoniac, ce qui est probablement dû à leur apparition dans l'Antiquité, lorsque grand nombre l'ammoniac était contenu dans l'atmosphère terrestre.

Algues bleu-vert.

Malgré leur nom, ces plantes primitives ne ressemblent guère aux véritables algues. Vieux de 3,1 milliards d’années, les fossiles isolés trouvés dans les roches ressemblent beaucoup aux algues bleu-vert modernes.

Cela prouve qu'ils appartiennent à ceux capables de photosynthèse, l'espèce la plus ancienne. Organismes microscopiques unicellulaires non nucléaires - C'est la majorité des algues bleu-vert.

Mais étant donné que le mucus de certaines algues contient des colonies entières de ces plantes, certaines d'entre elles sont visibles à l'œil nu.

Algue.

Il s’agit d’un autre type de plante primitive dépourvue de structures florales et de feuilles. Obtenir de la nourriture par photosynthèse sous l'influence de la nature soleil Presque tous les types d’algues en sont capables.

La prédominance de ces plantes primitives comprend le plancton, constitué principalement d'algues unicellulaires et d'algues multicellulaires.

Les algues d'eau douce et terrestres se sont largement répandues. À la « floraison » de l’eau dans les réservoirs et à la formation de plaque sur les parois des aquariums, humides pots en argile Ce sont eux qui amènent d'autres vaisseaux.

Les algues sont multicellulaires et unicellulaires et peuvent former des colonies ou des fils. Certaines de leurs espèces sont considérées comme le lien entre les animaux et les plantes.

Les euglénophytes sont capables de se déplacer à l'aide de flagelles, possèdent un ocelle rouge sensible à la lumière et peuvent ingérer des particules alimentaires solides.

Lichens.

Le résultat du mutualisme entre les champignons et les algues est la création de plantes si complexes. Ce n'est qu'après la formation de ces deux-là espèce indépendante des plantes, des lichens ont pu apparaître.

Du point de vue de l'évolution, ils ont occupé une niche libre et sont capables d'exister dans conditions défavorables, dans lequel peu d’autres plantes peuvent survivre.

Mousses et hépatiques.

Bien que l’évolution des mousses et des hépatiques soit toujours en cours, elles s’apparentent aux plantes primitives. Ils ont des tiges et des structures en forme de feuilles clairement définies, ainsi que des signes du début du développement du tissu conducteur vasculaire. Les mousses et les hépatiques se reproduisent par spores et il existe deux étapes de reproduction.

Apparaît d’abord le sporophyte (forme dominante portant des spores), puis le gamétophyte (génération sexuée).

Génération alternée – le nom de ce processus complexe. Il nécessite un environnement ou de l'eau très humide. C'est une autre propriété qui confirme origine ancienne mousses et hépatiques et empêcher leur propagation sur les terres.

Fougères et prêles.

Ces plantes se reproduisent plus souvent par spores que par graines, mais elles se caractérisent également par une alternance de générations. Par conséquent, ils ont besoin d’eau ou d’une teneur élevée en humidité pour se reproduire avec succès.

Les sporophytes sont moins dépendants de l'humidité. Bien que la génération de spores doive se développer à proximité de zones humides pour le développement des gamétophytes, cela signifie que l'habitat des fougères est plus diversifié que celui des mousses et des hépatiques.

La structure plus complexe des fougères indique une évolution ultérieure. Cependant, on sait qu'au Dévonien (il y a 480 à 360 millions d'années), ils étaient répandus. Cette structure permet aux fougères de s'adapter à la vie terrestre et leur donne la rigidité nécessaire à leur croissance ultérieure.

Les mousses et les prêles sont apparentées aux fougères, mais sont beaucoup moins communes que les fougères. Au Carbonifère (il y a 360 millions d’années), les prêles dominaient. Et c’est à partir de leurs restes fossilisés que la majeure partie du charbon s’est formée. Puis, ils ont été progressivement remplacés par d’autres espèces.

Ptéridospermes.

Les ancêtres des plantes à fleurs modernes étaient les ptéridospermes ou fougères à graines. C'est maintenant une espèce disparue. Extérieurement, les ptéridospermes ressemblaient à des fougères, mais ils formaient des graines aux extrémités de pousses spéciales. Ils vivaient entre le Dévonien et le Trias (il y a 248 millions d'années).

Gymnospermes.

Presque seuls les arbres contiennent des gymnospermes. Leur processus évolutif a commencé plus tard que celui des groupes énumérés ci-dessus. Ils sont apparus à l’époque mésozoïque. Ils ont des ovules et des cônes qui, contrairement aux angiospermes, sont dépourvus de carpelles.

Les conifères comme le mélèze et le pin sont les gymnospermes les plus connus. Et aussi espèce tropicale– le ginkgo et les cycadales. C'est à l'ère mésozoïque que les cycadales sont devenues les plus répandues.

Un autre conifère est le séquoia géant, qui peut atteindre très grandes tailles. Énorme importance économique avoir des conifères. Ils sont cultivés en grande quantité pour la production de bois et de pâte à papier.

Angiospermes.

DANS monde moderne c'est le groupe prédominant de plantes. Il comprend à la fois des fleurs (marguerite et pissenlit) et des arbres (par exemple, marronnier d'Inde, chêne). Les angiospermes comprennent la plupart des légumes que nous consommons, les orchidées, graminées ornementales, avec lequel sont semées les pelouses, ainsi que diverses céréales (dont l'avoine et le blé).

Angiospermes- Ce sont des plantes à fleurs. Leurs graines sont enfermées dans des carpelles. L'évolution de ces plantes a emprunté des chemins différents. Les insectes et le vent jouent un rôle important dans la pollinisation de ces plantes. Certains types Certains d'entre eux sont pollinisés par des insectes ou des oiseaux. Les méthodes de dispersion des graines sont également très diverses.

C'est l'évolution des plantes, il s'avère que c'est un processus assez complexe 🙂

Tableau reprenant l'évolution des plantes par périodes géologiques

1. Quelles plantes sont classées comme inférieures ? Quelle est leur différence avec les supérieurs ?
2. Quel groupe de plantes occupe actuellement une position dominante sur notre planète ?

Méthodes d'étude des plantes anciennes. Monde plantes modernes divers (Fig. 83). Mais dans le passé, le monde végétal de la Terre était complètement différent. La paléontologie nous aide à retracer le développement historique de la vie depuis ses débuts jusqu'à nos jours (des mots grecs « palaios » - ancien, « he/ontos » - existant et « logos ») - la science des organismes disparus, de leur changement dans le temps et dans l'espace.

Riz. 83. Nombre approximatif d'espèces de plantes modernes

L'une des branches de la paléontologie - la paléobotanique - étudie les restes fossiles de plantes anciennes conservés dans des couches de sédiments géologiques. Il a été prouvé qu'au fil des siècles, la composition spécifique des communautés végétales a changé. De nombreuses espèces végétales ont disparu, d’autres sont venues les remplacer. Parfois, les plantes se retrouvaient dans de telles conditions (dans un marécage, sous une couche de roche effondrée) que sans accès à l'oxygène, elles ne pourrissaient pas, mais étaient saturées de minéraux. La pétrification s'est produite. Les arbres pétrifiés se trouvent souvent dans les mines de charbon. Ils sont si bien conservés que leur structure interne peut être étudiée. Parfois, des empreintes restent sur les roches dures, grâce auxquelles on peut juger apparence organismes fossiles anciens (Fig. 84). Les spores et le pollen trouvés dans les roches sédimentaires peuvent en dire long aux scientifiques. Grâce à des méthodes spéciales, il est possible de déterminer l'âge des plantes fossiles et leur composition en espèces.

Riz. 84. Empreintes de plantes anciennes

Changement et évolution du monde végétal. Les restes fossiles de plantes indiquent que dans les temps anciens, le monde végétal de notre planète était complètement différent de ce qu'il est aujourd'hui.

Dans les couches les plus anciennes de la croûte terrestre, il n'est pas possible de trouver des signes d'organismes vivants. Dans les sédiments ultérieurs, on trouve des restes d'organismes primitifs. Plus la couche est jeune, plus on trouve des organismes complexes, qui ressemblent de plus en plus aux organismes modernes.

Il y a plusieurs millions d’années, il n’y avait aucune vie sur Terre. Puis sont apparus les premiers organismes primitifs, qui ont progressivement changé et transformé, laissant la place à de nouveaux organismes plus complexes.

En cours développement à long terme de nombreuses plantes sur Terre ont disparu sans laisser de trace, d'autres ont changé au point de devenir méconnaissables. Par conséquent, il est très difficile de restituer complètement l’histoire du développement du monde végétal. Mais les scientifiques ont déjà prouvé que tout vues modernes les plantes ont évolué à partir de formes plus anciennes.

Premières étapes de développement du monde végétal. L'étude des couches les plus anciennes de la croûte terrestre, des empreintes et des fossiles de plantes et d'animaux autrefois vivants, ainsi que de nombreuses autres études ont permis d'établir que la Terre s'est formée il y a plus de 5 milliards d'années.

Les premiers organismes vivants sont apparus dans l’eau il y a environ 3,5 à 4 milliards d’années. Les organismes unicellulaires les plus simples avaient une structure similaire à celle des bactéries. Ils n’avaient pas encore de noyau séparé, mais ils possédaient un système métabolique et la capacité de se reproduire. Ils utilisaient des substances organiques et minérales dissoutes dans l’eau de l’océan primaire pour se nourrir. Peu à peu, les réserves de nutriments de l’océan primaire ont commencé à s’épuiser. Une lutte pour la nourriture a commencé entre les cellules. Dans ces conditions, certaines cellules ont développé un pigment vert, la chlorophylle, et se sont adaptées pour utiliser l’énergie du soleil pour convertir l’eau et la nourriture en nourriture. dioxyde de carbone. C'est ainsi qu'est née la photosynthèse, c'est-à-dire le processus de formation de substances organiques à partir de substances inorganiques en utilisant l'énergie lumineuse. Avec l’avènement de la photosynthèse, l’oxygène a commencé à s’accumuler dans l’atmosphère. La composition de l'air a commencé à se rapprocher progressivement de celle moderne, c'est-à-dire qu'elle comprend principalement de l'azote, de l'oxygène et une petite quantité de dioxyde de carbone. Cette atmosphère a contribué au développement de formes de vie plus avancées.

L'apparition d'algues. Les algues unicellulaires ont évolué à partir des anciens organismes unicellulaires les plus simples capables de photosynthèse. Les algues unicellulaires sont les ancêtres du règne végétal. Outre les formes flottantes, celles fixées au fond sont également apparues parmi les algues. Ce mode de vie a conduit à la division du corps en parties : certaines d'entre elles servent à la fixation au substrat, d'autres réalisent la photosynthèse. Chez certaines algues vertes, cela a été réalisé grâce à une cellule multinucléée géante, divisée en parties en forme de feuille et en forme de racine. Cependant, la division du corps multicellulaire en parties remplissant différentes fonctions s’est avérée plus prometteuse.

La reproduction sexuée des algues était importante pour le développement ultérieur des plantes. La reproduction sexuée contribue à la variabilité des organismes et à leur acquisition de nouvelles propriétés qui les aident à s'adapter à de nouvelles conditions de vie.

Sortie des plants vers le sol. La surface des continents et les fonds marins ont changé au fil du temps. De nouveaux continents se sont développés et les continents existants ont coulé. En raison des vibrations de la croûte terrestre, des terres sont apparues à la place des mers. L’étude des restes fossiles montre que le monde végétal de la Terre a également changé.

La transition des plantes vers un mode de vie terrestre était apparemment associée à l'existence de zones terrestres périodiquement inondées et vidées de l'eau. Le drainage de ces zones s'est fait progressivement. Certaines algues ont commencé à développer des adaptations pour vivre en dehors de l’eau.

A cette époque, le globe avait un climat humide et chaud. La transition de certaines plantes d'un mode de vie aquatique à un mode de vie terrestre a commencé. La structure des anciennes algues multicellulaires est progressivement devenue plus complexe et elles ont donné naissance aux premières plantes terrestres (Fig. 85).

Riz. 85. Les premières plantes à sushi

L'une des premières plantes terrestres était les rhiniophytes qui poussaient le long des rives des réservoirs, par exemple les rhinia (Fig. 86). Ils existaient il y a 420 à 400 millions d’années, puis ont disparu.

Figure 86. Rhiniophytes

La structure des rhinophytes ressemblait encore à celle des algues multicellulaires : il n'y avait pas de véritables tiges, feuilles, racines, elles atteignaient une hauteur d'environ 25 cm. Les rhizoïdes, à l'aide desquels ils se fixaient au sol, absorbaient l'eau et les sels minéraux. de là. Outre la similitude des racines, des tiges et des systèmes conducteurs primitifs, les rhiniophytes possédaient un tissu tégumentaire qui les protégeait du dessèchement. Ils se reproduisent par spores.

Origine des plantes à spores supérieures. Des plantes ressemblant à des rhiniophytes sont issues les anciennes mousses, prêles et fougères et, apparemment, les mousses, qui avaient déjà des tiges, des feuilles et des racines (Fig. 87). Il s'agissait de plantes à spores typiques ; elles ont atteint leur apogée il y a environ 300 millions d'années, lorsque le climat était chaud et humide, ce qui favorisait la croissance et la reproduction des fougères, des prêles et des mousses. Cependant, leur émergence sur terre et leur séparation du milieu aquatique n’étaient pas encore définitives. Lors de la reproduction sexuée, les plantes à spores ont besoin d'un environnement aquatique pour être fécondées.

Riz. 87. Origine des plantes supérieures

Développement de plants à graines. À la fin du Carbonifère, le climat de la Terre est devenu presque partout plus sec et plus froid. Les fougères arborescentes, les prêles et les mousses ont progressivement disparu. Des gymnospermes primitifs sont apparus - descendants de certaines anciennes plantes ressemblant à des fougères.

Les conditions de vie ont continué à changer. Là où le climat est devenu plus rigoureux, les anciens gymnospermes ont progressivement disparu (Fig. 88). Ils ont été remplacés par des plantes plus avancées - pin, épicéa, sapin.

Les plantes qui se reproduisaient par graines étaient mieux adaptées à la vie terrestre que les plantes qui se reproduisaient par spores. Cela est dû au fait que la possibilité de fertilisation ne dépend pas de la disponibilité de l'eau dans environnement externe. La supériorité des plantes à graines sur les plantes à spores est devenue particulièrement évidente lorsque le climat est devenu moins humide.

Les angiospermes sont apparues sur Terre il y a environ 130 millions d'années.

Les angiospermes se sont révélées être les plantes les plus adaptées à la vie terrestre. Seules les angiospermes possèdent des fleurs ; leurs graines se développent à l'intérieur du fruit et sont protégées par le péricarpe. Les angiospermes se sont rapidement répandues sur toute la Terre et ont occupé tous les habitats possibles. Depuis plus de 60 millions d’années, les angiospermes dominent la Terre.

Adapté à conditions différentes existence, les angiospermes ont créé une couverture végétale diversifiée sur la Terre à partir d'arbres, d'arbustes et de graminées.

De nouveaux concepts

Paléontologie. Paléobotanique. Rhiniophytes

Questions

1. À partir de quelles données peut-on affirmer que le monde végétal s’est développé et s’est progressivement complexifié ?
2. Où sont apparus les premiers organismes vivants ?
3. Quelle a été la signification de l’avènement de la photosynthèse ?
4. Sous l'influence de quelles conditions les plantes anciennes sont-elles passées d'un mode de vie aquatique à un mode de vie terrestre ?
5. Quelles plantes anciennes ont donné naissance aux fougères et lesquelles aux gymnospermes ?
6. Quel est l’avantage des plantes à graines par rapport aux plantes à spores ?
7. Comparez les gymnospermes et les angiospermes. Quelles caractéristiques structurelles confèrent un avantage aux plantes angiospermes ?

Quêtes pour les curieux

En été, explorez les berges escarpées des rivières, les pentes des ravins profonds, les carrières, les morceaux de charbon et de calcaire. Trouvez des organismes anciens fossilisés ou leurs empreintes.

Dessinez-les. Essayez de déterminer à quels organismes anciens ils appartiennent.

Saviez-vous que...

La plupart empreinte ancienne Les fleurs de la plante ont été trouvées dans le Colorado (États-Unis) en 1953. La plante ressemblait à un palmier. L'empreinte est vieille de 65 millions d'années.

Certaines formes d'angiospermes anciennes : peupliers, chênes, saules, eucalyptus, palmiers - ont survécu jusqu'à nos jours.

Le règne végétal est étonnamment diversifié. Il comprend les algues, les mousses, les mousses, les prêles, les fougères, les gymnospermes et les plantes angiospermes (à fleurs).

Les plantes inférieures - les algues - ont une structure relativement simple. Ils peuvent être unicellulaires ou multicellulaires, mais leur corps (thalle) n'est pas divisé en organes. Il existe des algues vertes, brunes et rouges. Ils produisent d’énormes quantités d’oxygène qui non seulement se dissout dans l’eau, mais est également rejeté dans l’atmosphère.

L'homme utilise les algues dans l'industrie chimique. On en obtient de l'iode, des sels de potassium, de la cellulose, de l'alcool, acide acétique et d'autres produits. Dans de nombreux pays, les algues sont utilisées pour préparer une variété de plats. Ils sont très utiles car ils contiennent beaucoup de glucides, de vitamines et sont riches en iode.

Les lichens sont constitués de deux organismes : un champignon et une algue, qui entretiennent une interaction complexe. Les lichens jouent un rôle important dans la nature, étant les premiers à s'installer dans les endroits les plus arides. Lorsqu’elles meurent, elles forment un sol sur lequel d’autres plantes peuvent vivre.

Les plantes supérieures sont appelées mousses, mousses, prêles, fougères, gymnospermes et angiospermes. Leur corps est divisé en organes dont chacun remplit des fonctions spécifiques.

Les mousses, mousses, prêles et fougères se reproduisent par spores. Elles sont classées parmi les plantes à spores supérieures. Les gymnospermes et les angiospermes sont des plantes à graines supérieures.

Les angiospermes ont le plus haute organisation. Ils sont répandus dans la nature et constituent le groupe de plantes dominant sur notre planète.

Presque toutes les plantes agricoles cultivées par l’homme sont classées comme angiospermes. Ils fournissent aux gens de la nourriture, des matières premières pour diverses industries et sont utilisés en médecine.

L'étude des restes fossiles prouve développement historique flore depuis plusieurs millions d’années. Les premières à apparaître à partir des plantes furent les algues, qui évoluèrent à partir de plus organismes simples. Ils vivaient dans les eaux des mers et des océans. Les algues anciennes ont donné naissance aux premières plantes terrestres - les rhiniophytes, d'où sont issues les mousses, les prêles, les mousses et les fougères. Les fougères ont atteint leur apogée au Carbonifère. Avec le changement climatique, ils ont été remplacés d’abord par des gymnospermes puis par des angiospermes. Les angiospermes constituent le groupe de plantes le plus nombreux et le plus organisé. Il est devenu dominant sur Terre.