Główne etapy rozwoju świata roślin - Hipermarket wiedzy. Etapy ewolucji świata roślin Zmiana i rozwój świata roślin

Cyjanobakterie, ponieważ ich komórkom brakuje uformowanych jąder. Zatem można je sklasyfikować jako prokarioty (organizmy przedjądrowe). Wśród niebieskozielonych alg występowały organizmy jedno- i wielokomórkowe posiadające zdolność przeprowadzania fotosyntezy. Dzięki procesowi fotosyntezy tlen niezbędny do życia tlenowców zaczął przedostawać się do atmosfery naszej planety.

Później, w erze proterozoiku (około 2600 milionów lat temu), Ziemię opanowały glony czerwone i zielone. Ich dominacja sięgała epoki paleozoiku (około 570 milionów lat temu). Dopiero w późnym paleozoiku (okres syluru) odnotowano żywotną aktywność na planecie najstarszych roślin wyższych - nosorożców lub psilofitów. Rośliny te miały pędy, ale nie miały korzeni ani liści. Nosorożce rozmnażane przez zarodniki. Żyli na lądzie lub częściowo w wodzie. W istnieniu naszej planety rozpoczęła się nowa era wraz z pojawieniem się wyższych lub Rośliny lądowe. Około 400-360 milionów lat temu, w okresie dewonu ery paleozoicznej, na tle przewagi nosorożców i glonów na Ziemi, pojawiły się pierwsze pteridofity (paprocie, skrzypy, mchy) i rośliny mszystopodobne. Należą do roślin wyższych zarodników. Dzięki rozprzestrzenianiu się roślin na lądzie pojawiły się nowe gatunki zwierząt lądowych. Połączone zmiany w ewolucji form roślinnych i zwierzęcych doprowadziły do ​​ogromnej różnorodności życia na Ziemi. Oblicze planety zmieniło się radykalnie. Przywiązany tryb życia rośliny na lądzie doprowadził do pojawienia się podziału rośliny na korzenie, łodygi i liście, a także do powstania tkanek podporowych i układu przewodzącego naczyniowego. Pierwsze rośliny lądowe były małe. Pochłaniały wodę poprzez ryzoidy, niczym mchy, które przetrwały do ​​dziś na Ziemi. W ich cyklu rozwojowym dominowało pokolenie haploidalne (gametofit). Stopniowo pojawiały się większe formy roślin - paprociowe, w których wykształciły się złożone wyspecjalizowane narządy - korzenie z włośnikami. W cyklu rozwojowym tych roślin na pierwszy plan wysuwa się faza diploidalna – sporofit, czyli sama roślina, natomiast gametofit to pęd wyglądający jak guzek u skrzypów i mchów oraz jak mały talerzyk w kształcie serca u paproci . W ten sposób dokonano stopniowego przejścia od pokolenia haploidalnego do pokolenia doskonalszego – diploidalnego. W epoce paleozoiku paprocie były ogromnymi roślinami, które dominowały na ziemi. Jednak do ich rozmnażania niezbędna była woda, co ograniczało terytorium ich istnienia do obszarów o dużej wilgotności.

W okresie karbońskim, który trwał od 360 do 280 milionów lat temu, udowodniono pojawienie się na naszej planecie paproci nasiennych, które później stały się przodkami wszystkich nagonasiennych. W tym czasie nosorożce całkowicie zanikają z powodu niemożności konkurowania z bardziej rozwiniętymi roślinami. A panujące wówczas ogromne, drzewiaste paprocie po wymarciu utworzyły pokłady węgla.

W następnym okresie permu ery paleozoicznej na Ziemi pojawiły się starożytne nagonasienne. Paprocie drzewiaste stopniowo wymierają, a ich miejsce zajmują paprocie nasienne i zielne, zajmując ziemię. Funkcja holo rośliny nasienne polega na tym, że ich rozmnażanie odbywa się przez nasiona, które nie mają ochrony w postaci ścian owocowych, ponieważ rośliny te nie tworzą kwiatów i owoców. Rozmnażanie płciowe tych roślin odbywało się niezależnie od kroplówki. środowisko wodne. A ich pojawienie się podczas metamorfoz ewolucyjnych było spowodowane zmianami wilgotności i temperatury oraz zmianami topografii Ziemi na skutek wypiętrzania się lądu, czyli pojawienia się pasm górskich.

Era mezozoiczna rozpoczęła się około 240 milionów lat temu. W okresie triasu mezozoiku pojawiły się współczesne nagonasienne Okres jurajski Powstały pierwsze rośliny okrytozalążkowe. Ale dominującą pozycją na planecie pozostały nagonasienne. To era wyginięcia starożytnych paproci, które nie mogły wytrzymać doboru naturalnego. Podczas pojawienia się okrytonasiennych nastąpiła seria aromatomorfoz. Najpierw powstał kwiat - przekształcony pęd przystosowany do tworzenia zarodników i gamet. Zapylenie, zapłodnienie oraz powstanie zarodka i owocu następuje bezpośrednio w kwiacie. Po drugie, dla lepszą ochronę i rozmnażaniu nasiona okrytozalążkowych otoczono owocnią. Rośliny te charakteryzują się rozmnażaniem płciowym. Do roślin okrytozalążkowych zalicza się rośliny zielne, drzewa i krzewy. Obserwuje się różne modyfikacje narządów wegetatywnych (korzeń, łodyga, liść). różne rodzaje rośliny. Ewolucyjne zmiany w okrytonasiennych nastąpiły stosunkowo niedawno krótkoterminowy Dlatego charakteryzują się dużą plastycznością ewolucyjną. Owady zapylające odegrały ogromną rolę w przebiegu przemian ewolucyjnych. Okrytozalążkowe bardziej produktywnie rozwijają środowisko i podbijają nowe terytoria dzięki swoim cechom strukturalnym i zdolności do tworzenia złożonych wielowarstwowych społeczności.

W epoce kenozoicznej, która rozpoczęła się około 70 milionów lat temu, na naszej planecie zaczęły dominować istniejące rośliny okrytozalążkowe i nagonasienne, podczas gdy rośliny zarodnikowe wykazywały regres.

Obecnie na Ziemi rośnie ponad 350 gatunków roślin, wśród nich są rośliny kwiatowe, mszaki, paprocie i glony.

Planeta Ziemia powstała ponad 4,5 miliarda lat temu. Pierwsze jednokomórkowe formy życia pojawiły się prawdopodobnie około 3 miliardów lat temu. Na początku były to bakterie. Są klasyfikowane jako prokarioty, ponieważ nie mają jądra komórkowego. Organizmy eukariotyczne (z jądrem komórkowym) pojawiły się później.

Rośliny są eukariontami zdolnymi do fotosyntezy. W procesie ewolucji fotosynteza pojawiła się wcześniej niż u eukariontów. W tamtym czasie występował w niektórych bakteriach. Były to niebiesko-zielone bakterie (cyjanobakterie). Część z nich przetrwała do dziś.

Według najczęstszej hipotezy ewolucji, komórka roślinna powstaje w wyniku wejścia do heterotroficznej komórki eukariotycznej niestrawionej bakterii fotosyntetycznej. Co więcej, proces ewolucji doprowadził do pojawienia się jednokomórkowego eukariotycznego organizmu fotosyntetycznego z chloroplastami (ich poprzednikami). Tak pojawiły się glony jednokomórkowe.

Kolejnym etapem ewolucji roślin było pojawienie się glonów wielokomórkowych. Osiągnęli wielką różnorodność i żyli wyłącznie w wodzie.

Powierzchnia Ziemi nie pozostała niezmieniona. Tam, gdzie podniosła się skorupa ziemska, stopniowo wyłonił się ląd. Organizmy żywe musiały przystosować się do nowych warunków. Niektóre starożytne algi stopniowo przystosowywały się do lądowego trybu życia. W procesie ewolucji ich struktura stała się bardziej złożona, pojawiły się tkanki, głównie powłokowe i przewodzące.

Za pierwsze rośliny lądowe uważa się psilofity, które pojawiły się około 400 milionów lat temu. Nie przetrwały do ​​dziś.

Dalsza ewolucja roślin, związana ze skomplikowaniem ich budowy, nastąpiła na lądzie.

W czasach psilofitów klimat był ciepły i wilgotny. Psilofity rosły w pobliżu zbiorników wodnych. Posiadały ryzoidy (podobnie jak korzenie), za pomocą których zakotwiczały się w glebie i wchłaniały wodę. Nie posiadały jednak prawdziwych organów wegetatywnych (korzenia, łodygi i liści). Promocja wody i materia organiczna roślina została dostarczona przez wyłaniającą się tkankę przewodzącą.

Później z psilofitów wyewoluowały paprocie i mchy. Te rośliny mają ich więcej złożona struktura, mają łodygi i liście, są lepiej przystosowane do życia na lądzie. Jednakże, podobnie jak psilofity, pozostawały zależne od wody. Podczas rozmnażania płciowego, aby plemniki mogły dotrzeć do komórki jajowej, potrzebują wody. Dlatego „odejdź” daleko od mokre miejsca nie mogli żyć.

W okresie karbońskim (około 300 milionów lat temu), kiedy klimat był wilgotny, paprocie osiągnęły swój szczyt, a wiele z nich rosło na planecie. formy drewniane. Później, wymierając, to oni utworzyli złoża węgla.

Kiedy klimat na Ziemi zaczął się robić coraz zimniejszy i bardziej suchy, paprocie zaczęły masowo wymierać. Ale niektóre z ich gatunków dały początek tak zwanym paprociom nasiennym, które w rzeczywistości były już nagonasiennymi. W późniejszej ewolucji roślin paprocie nasienne wymarły, dając początek innym nagonasiennym. Później pojawiły się bardziej zaawansowane rośliny nagonasienne - drzewa iglaste.

Rozmnażanie nagonasiennych nie było już zależne od obecności ciekłej wody. Do zapylenia doszło za pomocą wiatru. Zamiast plemników (formy ruchome) utworzyły plemniki (formy nieruchome), które zostały dostarczone do komórki jajowej Specjalna edukacja ziarno pyłku. Ponadto nagonasienne nie wytwarzały zarodników, ale nasiona zawierające rezerwę składniki odżywcze.

Dalsza ewolucja roślin zaznaczyła się pojawieniem się okrytozalążkowych (roślin kwiatowych). Stało się to około 130 milionów lat temu. A około 60 milionów lat temu zaczęli dominować na Ziemi. W porównaniu do nagonasiennych, rośliny kwitnące lepiej przystosowane do życia na lądzie. Można powiedzieć, że zaczęli częściej wykorzystywać nadarzające się okazje środowisko. Dlatego ich zapylanie zaczęło odbywać się nie tylko za pomocą wiatru, ale także za pomocą owadów. Zwiększyło to skuteczność zapylania. Nasiona okrytonasiennych znajdują się w owocach, co pozwala im efektywniej się rozprzestrzeniać. Ponadto rośliny kwitnące mają bardziej złożoną strukturę tkanek, na przykład w układzie przewodzącym.

Obecnie najliczniejszą pod względem liczebności grupą roślin są okrytozalążkowe.

Pierwsze organizmy roślinne powstały w testamencie w bardzo odległych czasach. Pierwszymi żywymi stworzeniami były mikroskopijne grudki śluzu. Znacznie później niektóre z nich przybrały zielony kolor, a te żywe organizmy zaczęły wyglądać jak jednokomórkowe glony. Stworzenia jednokomórkowe dały początek organizmom wielokomórkowym, które podobnie jak organizmy jednokomórkowe powstały w wodzie. Z alg jednokomórkowych rozwinęły się różne glony wielokomórkowe.

Powierzchnia kontynentów i dna oceanów zmieniała się z biegiem czasu. Powstawały nowe kontynenty, a istniejące wcześniej zatonęły. Z powodu wahania skorupa Ziemska W miejscu mórz powstał ląd. Badania pozostałości kopalnych pokazują, że świat roślinny Ziemi również stopniowo się zmieniał.

Zdaniem naukowców przejście roślin do lądowego trybu życia było związane z istnieniem obszarów lądowych, które były okresowo zalewane i oczyszczane z wody. Wycofująca się woda zatrzymywana była w zagłębieniach. Albo wyschły, albo ponownie napełniły się wodą. Drenaż tych terenów następował stopniowo. Niektóre glony przystosowały się do życia poza wodą.

Klimat w tamtym czasie był glob było wilgotno i ciepło. Rozpoczęło się przejście niektórych roślin z trybu życia wodnego na lądowy. Struktura tych roślin stopniowo stawała się coraz bardziej złożona. Dały początek pierwszym roślinom lądowym. Najstarszą grupą znanych roślin lądowych są psilofity.

Rozwój flora na Ziemi - proces długotrwały, polegający na przejściu roślin z wodnego na lądowy tryb życia.

Psilofity istniały już 420-400 milionów lat temu, a później wymarły. Psilofity rosły wzdłuż brzegów zbiorników wodnych i były małymi, wielokomórkowymi roślinami zielonymi. Nie miały korzeni, łodyg ani liści. Rolę korzeni pełniły ryzoidy. Psilofity, w przeciwieństwie do glonów, mają bardziej złożoną budowę Struktura wewnętrzna- obecność tkanek powłokowych i przewodzących. Rozmnażają się przez zarodniki.

Z psilofitów wyszły mszaki i paprocie, które miały już łodygi, liście i korzenie. Rozkwit paproci nastąpił około 300 milionów lat temu, w okresie karbońskim. Klimat w tym czasie był ciepły i wilgotny. Pod koniec okresu karbońskiego klimat Ziemi stał się zauważalnie bardziej suchy i zimniejszy. Paprocie drzewiaste, skrzypy i mchy klubowe zaczęły wymierać, ale do tego czasu pojawiły się prymitywne nagonasienne - potomkowie niektórych starożytnych paproci. Według naukowców pierwszymi nagonasiennymi były paprocie nasienne, które później całkowicie wymarły. Ich nasiona rozwinęły się na liściach: rośliny te nie miały szyszek. Paprocie nasienne były drzewiaste, liany i rośliny zielne. Od nich pochodzą nagonasienne.

Warunki życia wciąż się zmieniały. Tam, gdzie klimat był bardziej surowy, starożytne nagonasienne stopniowo wymierały i zastępowano je roślinami bardziej zaawansowanymi - starożytnymi drzewami iglastymi, następnie zastąpiono je nowoczesnymi drzewami iglastymi: sosną, świerkiem, modrzewiem itp.

Przejście roślin na ląd jest ściśle związane nie tylko z pojawieniem się takich organów jak łodygi, liście, korzenie, ale przede wszystkim z pojawieniem się nasion, czyli specjalnym sposobem rozmnażania tych roślin. Rośliny rozmnażające się przez nasiona były lepiej przystosowane do życia na lądzie niż rośliny rozmnażające się przez zarodniki. Stało się to szczególnie wyraźne, gdy klimat stał się mniej wilgotny.

Na naroślach rozwijających się z zarodników (mchów, mchów, paproci) powstają gamety żeńskie i męskie (komórki płciowe) - komórki jajowe i plemniki. Aby doszło do zapłodnienia (po fuzji gamet), atmosferycznego lub wody gruntowe, w którym plemniki przemieszczają się w stronę jaj.

Nagonasienne nie potrzebują do zapłodnienia wolnej wody, ponieważ występuje ona wewnątrz zalążków. W nich gamety męskie (plemniki) zbliżają się do gamet żeńskich (jaj) poprzez łagiewki pyłkowe rosnące wewnątrz zalążków. Zatem nawożenie roślin zarodnikowych jest całkowicie zależne od dostępności wody, u roślin rozmnażających się przez nasiona zależność ta nie występuje.

Okrytozalążkowe - potomkowie starożytnych nagonasiennych - pojawiły się na Ziemi ponad 130-120 milionów lat temu. Okazały się najbardziej przystosowane do życia na lądzie, ponieważ tylko one mają specjalne narządy rozrodcze - kwiaty, a ich nasiona rozwijają się wewnątrz owocu i są dobrze chronione przez owocnię.

Dzięki temu okrytozalążkowe szybko rozprzestrzeniły się po całej Ziemi i zajmowały różnorodne siedliska. Od ponad 60 milionów lat na Ziemi dominują rośliny okrytozalążkowe. Na ryc. 67 ukazuje nie tylko kolejność występowania poszczególnych podziałów roślin, ale także ich skład ilościowy, w którym znaczące miejsce zajmują okrytozalążkowe.

Cześć przyjaciele! Dzisiaj chciałbym porozmawiać o roślinach prehistorycznych i o tym, jak ewoluowały one w rośliny współczesne.

Dzisiejszy świat roślin jest zdominowany przez rośliny kwitnące, ale mchy klubowe i paprocie pokrywały Ziemię w czasach prehistorycznych.

Obecnie znanych jest ponad 400 000 gatunków roślin, a wszystkie pochodzą od kilku starożytnych roślin morskich. Gatunki, które zniknęły z powierzchni Ziemi, nie są ujęte w tej liczbie, gdyż nie były w stanie przystosować się do zmieniających się warunków panujących na Ziemi lub nie mogły wytrzymać konkurencji ze strony nowo pojawiających się roślin, lepiej przystosowanych do nowych warunków. nowe środowisko siedlisko.

Paleobotanicy ustalili rozmieszczenie szaty roślinnej na powierzchni Ziemi w różnym czasie. okresy geologiczne, a także wzorce jego zmian. Badania utrudnia fakt, że rośliny nie mają twardego szkieletu, który można łatwo zamienić w skamieniałości.

Na szczęście wczesne formy flory można czasem znaleźć w starożytnych złożach błota i w skały Znaleziono pozostałości roślin, ich wiek wynosi około 3,1 miliarda lat.

Że życie na planecie musiało zacząć się od pojawienia się organizmów roślinopodobnych, które stały się ważnym ogniwem łańcuch pokarmowy później zwierzęta, jak pokazują skamieniałości.

Ale rola roślin w historia ewolucyjna Ziemię, ponieważ faktycznie przekształcili naszą planetę i przystosowali ją do istnienia świata zwierząt.

Prawdopodobnie w początkowych warunkach ogromnej ilości dwutlenku węgla w atmosferze zwierzęta nie mogłyby oddychać. Rośliny w procesie fotosyntezy przekształcają dwutlenek węgla w tlen, nasycając nim atmosferę.

Podstawą łańcucha pokarmowego była zdolność roślin do wykorzystywania światła słonecznego do produkcji złożonych substancji organicznych. Ewolucję zwierząt mięsożernych i roślinożernych zapewniły rośliny.

Ewolucja jest jednak procesem niezwykle powolnym i naturalna selekcja faworyzuje jednostki, które dostosowują się do zmian w swoim otoczeniu, a nie po prostu zmieniają się.

Najstarsze gatunki świata roślin nie mogłyby przetrwać bez wody, ponieważ nie miały struktur niezbędnych do życia na lądzie.

Pierwsze rośliny, które wyszły z wody, prawdopodobnie osiedliły się na bagnach, gdzie zakwitły Dolna część może stale znajdować się pod wodą. Najprawdopodobniej pierwsze prawdziwie lądowe rośliny pozostały kochające wilgoć i rosły w pobliżu wody.

Wilgotne środowisko do rozmnażania było nadal niezbędne dla wątrobowców, mchów i paproci, które rozwijały się jako rośliny od czasów starożytnych.

Prekursory roślin kwiatowych – wśród nich nagonasienne drzewa iglaste- potrzebny był wiatr do rozsiewania nasion i zapylania, gdyż w tamtym czasie nie było owadów zdolnych do tego.

Dominujące obecnie rośliny kwitnące (okrytozalążkowe) rozwinęły się w tym samym czasie co owady i zwierzęta, dlatego często są przez nie zapylane.

Najprostsze glony były najstarszymi znanymi roślinami.

Są to organizmy jednokomórkowe, których wszystkie funkcje pełniła pojedyncza komórka bez jądra. Te niebiesko-zielone algi były niezwykle prymitywne i zaledwie około 1,5 miliarda lat temu pojawiły się z jądrem komórkowym.

Z biegiem czasu powstały organizmy wielokomórkowe. Być może są podobne do wodorostów i mają je różne części Rośliny są narządami rozrodczymi.

Około 590 milionów lat temu, w okresie kambru, na Ziemi ugruntowało się wiele form życia. Do tego okresu należy ponad 900 gatunków – i są to rośliny, które przetrwały i zostały odkryte setki milionów lat później.

Przeniesienie na ląd.

440–408 milionów lat temu, w okresie syluru, z wody wyłoniły się rośliny i zaczęły zasiedlać ląd. Siedliska roślin i zwierząt w czasach starożytnych ograniczały się do oceanów, ale do życia w nich świeża woda algi się przystosowały. Z tych słodkowodnych alg prawdopodobnie wyewoluowały gatunki lądowe.

Muszą mieć zupełnie inną strukturę rośliny wodne przetrwać na lądzie. Muszą zawierać sztywniejszy organ podtrzymujący roślinę, a także sieć naczyń krwionośnych.

Układ rozrodczy zdolny do normalnego funkcjonowania środowisko powietrzne, muszą zasadzić rośliny lądowe przed przeniesieniem się na suchsze obszary.

W skałach okresu sylurskiego odkryto ślady najstarszych roślin. Ciało jednego z nich, Zosterophyllum, było plechą, to znaczy nie było podzielone na łodygę, korzeń i liście. Rynia to roślina bez liści i korzeni, ale z dużymi zarodniami na końcach pędów.

Składał się z funkcjonującego korzenia, kłącza i pędów nadziemnych usianych drobnymi liśćmi przypominającymi łuski. Jest bardzo prawdopodobne, że wszystkie były roślinami bagiennymi.

W roślinach przeznaczonych do uprawy na lądzie pojawiły się korzenie gromadzące i pochłaniające wodę. Ich metody reprodukcji, które są mniej zależne od wilgoci, zostały w ciągu bardzo udoskonalone długi okres ewolucja.

W przeciwieństwie do roślin kwiatowych, które pojawiły się później, gatunki reliktowe, które przetrwały do ​​dziś, takie jak wątrobowce i mchy, nadal wymagają do rozmnażania wilgotnego środowiska i wody.

Postęp ewolucyjny.

Proces ewolucji nie musi być liniowy czy ciągły ze stałym tempem rozwoju.

Następujące grupy roślin prawie na pewno powstały w trakcie ewolucji i w podanej kolejności. Nie należy zapominać, że ewolucja jest procesem ciągłym i ciągłym. Zmiany można wykryć dopiero po bardzo długim czasie.

Bakteria.

Jest prawdopodobne, że pierwsze organizmy komórkowe żyły w „pierwotnym” bulionie i były do ​​siebie podobne. Powszechnie przyjmuje się, że bakteriom bliżej do roślin niż do zwierząt, chociaż z jednym i drugim nie mają wiele wspólnego. Te mikroskopijne organizmy jednokomórkowe są w stanie rozmnażać się z niesamowitą szybkością w idealnych warunkach.

Jednakże niektóre z nich mogą żyć w substancjach organicznych, takich jak azot i amoniak, co prawdopodobnie wynika z ich pojawienia się w starożytności, kiedy duża liczba amoniak znajdował się w atmosferze ziemskiej.

Niebiesko-zielone algi.

Pomimo swojej nazwy te prymitywne rośliny w niewielkim stopniu przypominają prawdziwe glony. Pojedyncze skamieniałości znalezione w skałach sprzed 3,1 miliarda lat bardzo przypominają współczesne niebiesko-zielone algi.

Świadczy to o tym, że należą one do tych zdolnych do fotosyntezy, najstarszy gatunek. Mikroskopijne jednokomórkowe organizmy niejądrowe - Jest to większość sinic.

Ale ze względu na fakt, że śluz niektórych glonów zawiera całe kolonie tych roślin, niektóre z nich można zobaczyć gołym okiem.

Wodorost.

To kolejny rodzaj prymitywnej rośliny, której brakuje struktur kwiatowych i liści. Pozyskuj pożywienie poprzez fotosyntezę pod wpływem czynników naturalnych światło słoneczne Prawie wszystkie rodzaje glonów są zdolne.

Wśród takich prymitywnych roślin dominuje plankton, składający się głównie z glonów jednokomórkowych i glonów wielokomórkowych.

Glony słodkowodne i lądowe szeroko się rozprzestrzeniły. Do „kwitnięcia” wody w zbiornikach i tworzenia się płytki nazębnej na ścianach akwariów, wilgotnych gliniane garnki To oni przynoszą inne statki.

Glony są wielokomórkowe i jednokomórkowe i mogą tworzyć kolonie lub nici. Uważa się, że niektóre z ich gatunków stanowią ogniwo łączące zwierzęta i rośliny.

Euglenofity potrafią poruszać się za pomocą wici, mają wrażliwe na światło czerwone oko i mogą połykać stałe cząstki pokarmu.

Porosty.

Rezultatem mutualizmu między grzybami i glonami są tak złożone rośliny. Dopiero po utworzeniu tej dwójki niezależne gatunki roślin, mogły pojawić się porosty.

Z punktu widzenia ewolucji zajęły one wolną niszę i są w stanie w niej egzystować niekorzystne warunki, w którym może przetrwać niewiele innych roślin.

Mchy i wątrobowce.

Chociaż ewolucja mchów i wątrobowców wciąż trwa, są one podobne do roślin prymitywnych. Mają wyraźnie określone łodygi i struktury przypominające liście, a także oznaki początku rozwoju tkanki przewodzącej naczynia. Mchy i wątrobowce rozmnażają się przez zarodniki i istnieją dwa etapy rozmnażania.

Najpierw pojawia się sporofit (dominująca forma zawierająca zarodniki), a następnie gametofit (pokolenie płciowe).

Pokolenie naprzemienne – nazwa tego złożonego procesu. Wymaga bardzo wilgotnego środowiska lub wody. To kolejna właściwość, która to potwierdza starożytne pochodzenie mchy i wątrobowce oraz zapobieganie ich rozprzestrzenianiu się na lądzie.

Paprocie i skrzypy.

Rośliny te rozmnażają się częściej przez zarodniki niż przez nasiona, ale charakteryzują się także naprzemiennością pokoleń. Dlatego do pomyślnego rozmnażania wymagają wody lub dużej zawartości wilgoci.

Sporofity są mniej zależne od wilgoci. Chociaż zarodniki muszą rosnąć w pobliżu obszarów wilgotnych, aby mogły rozwinąć się gametofity, oznacza to, że siedlisko paproci jest bardziej zróżnicowane niż mchów i wątrobowców.

Bardziej złożona budowa paproci wskazuje na późniejszą ewolucję. Wiadomo jednak, że w dewonie (480–360 mln lat temu) były one szeroko rozpowszechnione. Taka struktura pozwala paprociom przystosować się do życia na lądzie i nadaje im sztywność niezbędną do dalszego wzrostu.

Mchy i skrzypy są spokrewnione z paprociami, ale są znacznie mniej powszechne niż paprocie. W okresie karbonu (360 milionów lat temu) dominowały skrzypy. Z ich skamieniałych szczątków powstała większość węgla. Następnie stopniowo zastępowano je innymi gatunkami.

Pteridospermy.

Przodkami współczesnych roślin kwiatowych były pteridospermy lub paprocie nasienne. Teraz jest to gatunek wymarły. Zewnętrznie pteridospermy wyglądały jak paprocie, ale tworzyły nasiona na końcach specjalnych pędów. Żyli w okresie od dewonu do triasu (248 mln lat temu).

Nagonasienne.

Prawie tylko drzewa obejmują nagonasienne. Ich proces ewolucyjny rozpoczął się później niż w przypadku grup wymienionych powyżej. Pojawiły się w epoce mezozoicznej. Mają zalążki i szyszki, którym w przeciwieństwie do okrytonasiennych brakuje słupków.

Najbardziej znanymi roślinami nagonasiennymi są drzewa iglaste, takie jak modrzew i sosna. I gatunki tropikalne– miłorząb i sagowce. W epoce mezozoicznej sagowce stały się najbardziej rozpowszechnione.

Również drzewo iglaste to gigantyczna sekwoja, która może osiągnąć bardzo wiele duże rozmiary. Ogromny znaczenie gospodarcze mają drzewa iglaste. Uprawia się je w dużych ilościach do produkcji drewna i celulozy.

Okrytozalążkowe.

W nowoczesny świat jest to dominująca grupa roślin. Obejmuje zarówno kwiaty (stokrotka i mniszek lekarski), jak i drzewa (na przykład kasztanowiec, dąb). Do roślin okrytonasiennych zalicza się większość warzyw, które spożywamy, storczyki, trawy ozdobne, którymi wysiewa się trawniki, a także różne zboża (m.in. owies i pszenicę).

Okrytozalążkowe- To są rośliny kwitnące. Ich nasiona są zamknięte w słupkach. Ewolucja tych roślin poszła różnymi ścieżkami. Zarówno owady, jak i wiatr odgrywają ważną rolę w zapylaniu tych roślin. Pewne rodzaje Niektóre z nich są zapylane przez owady lub ptaki. Sposoby rozsiewania nasion są również bardzo zróżnicowane.

To jest ewolucja roślin, okazuje się, że jest to dość złożony proces 🙂

Tabela obejmująca ewolucję roślin według okresów geologicznych

1. Jakie rośliny zaliczamy do niższych? Czym się różnią od tych wyższych?
2. Jaka grupa roślin obecnie dominuje na naszej planecie?

Metody badania roślin starożytnych. Świat nowoczesne rośliny różnorodne (ryc. 83). Ale w przeszłości świat roślin na Ziemi był zupełnie inny. Paleontologia pomaga prześledzić obraz historycznego rozwoju życia od jego początków do współczesności (od greckich słów „palaios” – starożytny, „he/ontos” – istniejący i „logos”) – nauka o organizmach wymarłych, ich zmiana w czasie i przestrzeni.

Ryż. 83. Przybliżona liczba gatunków współczesnych roślin

Jedna z gałęzi paleontologii – paleobotanika – bada skamieniałe pozostałości starożytnych roślin zachowane w warstwach osadów geologicznych. Udowodniono, że na przestrzeni wieków skład gatunkowy zbiorowisk roślinnych ulegał zmianom. Wiele gatunków roślin wymarło, inne przybyły na ich miejsce. Czasem rośliny znajdowały się w takich warunkach (na bagnach, pod warstwą zawalonej skały), że bez dostępu tlenu nie gniły, lecz nasycały się minerałami. Nastąpiła petryfikacja. W kopalniach węgla często spotyka się skamieniałe drzewa. Są tak dobrze zachowane, że można badać ich wewnętrzną strukturę. Czasami na twardych skałach pozostają odciski, po których można ocenić wygląd starożytne organizmy kopalne (ryc. 84). Zarodniki i pyłki znalezione w skałach osadowych mogą wiele powiedzieć naukowcom. Za pomocą specjalnych metod można określić wiek roślin kopalnych i ich skład gatunkowy.

Ryż. 84. Odciski starożytnych roślin

Zmiany i rozwój świata roślin. Skamieniałe szczątki roślin wskazują, że w czasach starożytnych świat roślin naszej planety był zupełnie inny niż obecnie.

W najstarszych warstwach skorupy ziemskiej nie można znaleźć śladów życia organizmów. W późniejszych osadach odnaleziono pozostałości organizmów prymitywnych. Im młodsza warstwa, tym częściej spotykane są organizmy bardziej złożone, które coraz bardziej upodabniają się do współczesnych.

Wiele milionów lat temu na Ziemi nie było życia. Potem pojawiły się pierwsze prymitywne organizmy, które stopniowo zmieniały się i przekształcały, ustępując miejsca nowym, bardziej złożonym.

W trakcie długoterminowy rozwój wiele roślin na Ziemi zniknęło bez śladu, inne zmieniły się nie do poznania. Dlatego bardzo trudno jest całkowicie przywrócić historię rozwoju świata roślin. Ale naukowcy udowodnili już, że wszystko współczesne poglądy rośliny wyewoluowały z bardziej starożytnych form.

Początkowe etapy rozwoju świata roślin. Badanie najstarszych warstw skorupy ziemskiej, odcisków i skamieniałości wcześniej żyjących roślin i zwierząt oraz wiele innych badań pozwoliło ustalić, że Ziemia powstała ponad 5 miliardów lat temu.

Pierwsze żywe organizmy pojawiły się w wodzie około 3,5-4 miliardów lat temu. Najprostsze organizmy jednokomórkowe miały budowę podobną do bakterii. Nie miały jeszcze oddzielnego jądra, ale miały układ metaboliczny i zdolność do rozmnażania się. Do pożywienia używali substancji organicznych i mineralnych rozpuszczonych w wodzie pierwotnego oceanu. Stopniowo zasoby składników odżywczych w pierwotnym oceanie zaczęły się wyczerpywać. Pomiędzy celami rozpoczęła się walka o pożywienie. W tych warunkach niektóre komórki wykształciły zielony pigment – ​​chlorofil i przystosowały się do wykorzystywania energii światła słonecznego do przekształcania wody i pożywienia w żywność. dwutlenek węgla. Tak powstała fotosynteza, czyli proces powstawania substancji organicznych z nieorganicznych przy wykorzystaniu energii świetlnej. Wraz z nadejściem fotosyntezy tlen zaczął gromadzić się w atmosferze. Skład powietrza zaczął stopniowo zbliżać się do współczesnego, to znaczy zawiera głównie azot, tlen i niewielką ilość dwutlenku węgla. Atmosfera ta przyczyniła się do rozwoju bardziej zaawansowanych form życia.

Pojawienie się glonów. Jednokomórkowe algi wyewoluowały z najprostszych starożytnych organizmów jednokomórkowych zdolnych do fotosyntezy. Algi jednokomórkowe są przodkami królestwa roślin. Oprócz form pływających, wśród glonów pojawiły się także te przyczepione do dna. Ten sposób życia doprowadził do podziału organizmu na części: niektóre służą do mocowania do podłoża, inne przeprowadzają fotosyntezę. W przypadku niektórych zielonych alg udało się to osiągnąć dzięki gigantycznej komórce wielojądrowej, podzielonej na części w kształcie liścia i korzenia. Bardziej obiecujący okazał się jednak podział ciała wielokomórkowego na części pełniące różne funkcje.

Występowanie rozmnażania płciowego u glonów było istotne dla dalszego rozwoju roślin. Rozmnażanie płciowe przyczyniło się do zmienności organizmów i nabycia przez nie nowych właściwości, które pomogły im przystosować się do nowych warunków życia.

Rośliny schodzące na ląd. Powierzchnia kontynentów i dna oceanów zmieniała się z biegiem czasu. Powstawały nowe kontynenty, a istniejące opadały. W wyniku drgań skorupy ziemskiej w miejscu mórz pojawił się ląd. Badania szczątków kopalnych pokazują, że zmienił się także świat roślinny Ziemi.

Przejście roślin do lądowego trybu życia najwyraźniej wiązało się z istnieniem obszarów lądowych, które były okresowo zalewane i oczyszczane z wody. Drenaż tych terenów następował stopniowo. Niektóre glony zaczęły przystosowywać się do życia poza wodą.

W tym czasie na świecie panował wilgotny i ciepły klimat. Rozpoczęło się przejście niektórych roślin z trybu życia wodnego na lądowy. Struktura starożytnych glonów wielokomórkowych stopniowo stawała się coraz bardziej złożona, co dało początek pierwszym roślinom lądowym (ryc. 85).

Ryż. 85. Pierwsze zakłady sushi

Jedną z pierwszych roślin lądowych były nosorożce, które rosły wzdłuż brzegów zbiorników wodnych, np. rhinia (ryc. 86). Istniały 420-400 milionów lat temu, a następnie wymarły.

Ryc. 86. Rhiniofity

Struktura nosorożców nadal przypominała budowę glonów wielokomórkowych: nie było prawdziwych łodyg, liści, korzeni, osiągały wysokość około 25 cm Ryzoidy, za pomocą których przyczepiały się do gleby, wchłaniały wodę i sole mineralne z tego. Oprócz podobieństwa korzeni, łodyg i prymitywnych systemów przewodzących, nosorożce posiadały tkankę powłokową, która chroniła je przed wysychaniem. Rozmnażają się przez zarodniki.

Pochodzenie roślin zarodnikowych wyższych. Z roślin podobnych do nosorożców wywodzą się starożytne mchy, skrzypy i paprocie oraz najwyraźniej mchy, które miały już łodygi, liście i korzenie (ryc. 87). Były to typowe rośliny zarodnikowe, swój rozkwit osiągnęły około 300 milionów lat temu, kiedy klimat był ciepły i wilgotny, co sprzyjało wzrostowi i rozmnażaniu się paproci, skrzypów i mchów. Jednak ich pojawienie się na lądzie i oddzielenie od środowiska wodnego nie było jeszcze ostateczne. Podczas rozmnażania płciowego rośliny zarodnikowe do zapłodnienia wymagają środowiska wodnego.

Ryż. 87. Pochodzenie roślin wyższych

Rozwój roślin nasiennych. Pod koniec okresu karbonu klimat Ziemi niemal wszędzie stał się bardziej suchy i zimniejszy. Stopniowo wymierały paprocie drzewiaste, skrzypy i mchy. Pojawiły się prymitywne nagonasienne - potomkowie niektórych starożytnych roślin przypominających paprocie.

Warunki życia wciąż się zmieniały. Tam, gdzie klimat stał się bardziej surowy, starożytne rośliny nagonasienne stopniowo wymierały (ryc. 88). Zastąpiły je rośliny bardziej zaawansowane - sosna, świerk, jodła.

Rośliny rozmnażające się przez nasiona były lepiej przystosowane do życia na lądzie niż rośliny rozmnażające się przez zarodniki. Wynika to z faktu, że możliwość zapłodnienia w nich nie jest uzależniona od dostępności wody otoczenie zewnętrzne. Przewaga roślin nasiennych nad roślinami zarodnikowymi stała się szczególnie wyraźna, gdy klimat stał się mniej wilgotny.

Okrytozalążkowe pojawiły się na Ziemi około 130 milionów lat temu.

Roślinami najlepiej przystosowanymi do życia na lądzie okazały się okrytozalążkowe. Tylko okrytozalążkowe mają kwiaty; ich nasiona rozwijają się wewnątrz owocu i są chronione przez owocnię. Okrytozalążkowe szybko rozprzestrzeniły się po całej Ziemi i zajęły wszystkie możliwe siedliska. Od ponad 60 milionów lat na Ziemi dominują rośliny okrytozalążkowe.

Przystosowany do różne warunki istnienia, okrytozalążkowe stworzyły różnorodną szatę roślinną Ziemi z drzew, krzewów i traw.

Nowe koncepcje

Paleontologia. Paleobotanika. Rhiniofity

pytania

1. Na podstawie jakich danych możemy stwierdzić, że świat roślin stopniowo się rozwijał i stawał się coraz bardziej złożony?
2. Gdzie pojawiły się pierwsze żywe organizmy?
3. Jakie znaczenie miało pojawienie się fotosyntezy?
4. Pod wpływem jakich warunków starożytne rośliny przeszły z wodnego trybu życia na lądowy?
5. Które starożytne rośliny dały początek paprociom, a które nagonasiennym?
6. Jaka jest przewaga roślin nasiennych nad roślinami zarodnikowymi?
7. Porównaj rośliny nagonasienne i okrytozalążkowe. Jakie cechy strukturalne zapewniły przewagę okrytonasiennym?

Questy dla ciekawskich

Latem zwiedzaj strome brzegi rzek, zbocza głębokich wąwozów, kamieniołomy, kawałki węgla i wapienia. Znajdź skamieniałe starożytne organizmy lub ich odciski.

Naszkicuj je. Spróbuj ustalić, do jakich starożytnych organizmów należą.

Wiesz to...

Bardzo starożytny odcisk Kwiaty tej rośliny odnaleziono w Kolorado (USA) w 1953 roku. Roślina wyglądała jak palma. Odcisk ma 65 milionów lat.

Niektóre formy starożytnych roślin okrytozalążkowych: topole, dęby, wierzby, eukaliptusy, palmy - przetrwały do ​​dziś.

Królestwo Roślin jest zaskakująco różnorodne. Obejmuje glony, mchy, mchy, skrzypy, paprocie, rośliny nagonasienne i okrytozalążkowe (kwitnące).

Rośliny niższe - glony - mają stosunkowo prostą budowę. Mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe, ale ich ciało (talus) nie jest podzielone na narządy. Występują glony zielone, brązowe i czerwone. Wytwarzają ogromne ilości tlenu, który nie tylko rozpuszcza się w wodzie, ale także jest uwalniany do atmosfery.

Człowiek wykorzystuje wodorosty w przemyśle chemicznym. Pozyskujemy z nich jod, sole potasowe, celulozę, alkohol, kwas octowy i inne produkty. W wielu krajach wodorosty wykorzystuje się do przygotowywania różnorodnych potraw. Są bardzo przydatne, ponieważ zawierają dużo węglowodanów, witamin i są bogate w jod.

Porosty składają się z dwóch organizmów - grzyba i glonów, które pozostają w złożonej interakcji. Porosty odgrywają ważną rolę w przyrodzie, jako pierwsze osiedlają się w najbardziej jałowych miejscach. Kiedy obumierają, tworzą glebę, na której mogą żyć inne rośliny.

Wyższe rośliny nazywane są mchami, mchami, skrzypami, paprociami, nagonasiennymi i okrytozalążkowymi. Ich ciało jest podzielone na narządy, z których każdy pełni określone funkcje.

Mchy, mchy, skrzypy i paprocie rozmnażają się przez zarodniki. Zaliczane są do roślin wyższych zarodników. Rośliny nagonasienne i okrytozalążkowe są roślinami o wyższych nasionach.

Najwięcej mają okrytozalążkowe wysoka organizacja. Są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i stanowią dominującą grupę roślin na naszej planecie.

Prawie wszystkie rośliny rolnicze uprawiane przez człowieka to okrytozalążkowe. Dostarczają ludziom pożywienia, surowców dla różnych gałęzi przemysłu, znajdują zastosowanie w medycynie.

Dowodzą tego badania szczątków kopalnych rozwój historyczny florę przez wiele milionów lat. Jako pierwsze z roślin pojawiły się algi, które wyewoluowały z większej liczby proste organizmy. Żyli w wodach mórz i oceanów. Starożytne algi dały początek pierwszym roślinom lądowym - nosorożcom, z których wywodzą się mchy, skrzypy, mchy i paprocie. Paprocie osiągnęły swój rozkwit w okresie karbonu. Wraz ze zmianą klimatu zastąpiły je najpierw rośliny nagonasienne, a następnie okrytozalążkowe. Okrytozalążkowe są najliczniejszą i najlepiej zorganizowaną grupą roślin. Stało się dominujące na Ziemi.