Понятие об эволюции растительного мира на Земле
На Земле существует огромное разнообразие примитивных и высокоразвитых растений. Все это разнообразие растительного царства появилось на Земле исторически, т. е. развивалось от простого к сложному постепенно, в течение длительного периода существования нашей планеты и было связано с изменяющимися условиями среды. От первых организмов на основе прогрессивного (от лат. прогрессус — «продвигающийся вперед», «поступательный») развития возникли более сложные формы растений. Этот процесс сопровождался вымиранием организмов, не приспособленных к существованию в изменившихся условиях, и появлением новых форм, более приспособленных. Вымершие и все ныне существующие растения возникли в процессе постоянного изменения качеств видов, т. е. возникли в процессе эволюции (от лат. эволютио — «развертывание»).
Эволюция это необратимый процесс исторического (протекающего во времени) развития живого мира в направлении большей приспособленности к условиям обитания.
Эволюция растительного мира началась на Земле очень давно, с момента появления первых живых организмов, и продолжается в настоящее время.
История развития растительного мира
Более 3,5 млрд лет назад на Земле в древнем теплом океане возникли первые живые обитатели. Они были примитивными (т. е. неразвитыми, простыми) одноклеточными организмами, похожими на современных бактерий. Питались они тем, что находилось в окружающей их воде океана: растворенными минеральными и органическими веществами (т. е. гетеротрофно).
Спустя много тысяч лет в океанических водах появились организмы, имеющие в клетках хлорофилл. Такие организмы стали использовать солнечный свет в качестве источника энергии для создания необходимых им органических веществ. Так появились автотрофы, которые смогли питаться, осуществляя фотосинтез.
Появление фотосинтеза — крупнейшее событие в истории развития жизни на нашей планете. Фотосинтез дал начало новому способу существования организмов, связанному с автотрофным питанием.
Первые автотрофы хотя и использовали энергию солнечного излучения, но еще не выкладывали в атмосферу много свободного кислорода. Только с появлением цианобактерий, более энергично осуществляющих фотосинтез, началось постепенное накопление кислорода в атмосфере Земли. Это создало возможность развития организмов, которым для процесса дыхания необходим кислород.
Цианобактерии — древнейшая группа живых организмов, возникшая около 2,6 млрд лет назад. Цианобактерии существуют и в настоящее время. Это одноклеточные и многоклеточные нитчатые организмы, в клетках которых нет оформленного ядра. По этому признаку, а также по общему строению клеток их относят к надцарству Доядерные, или Прокариоты (от лат. про — «перед», «раньше» и греч. карио — «ядро»), и к царству Бактерии.
В клетках цианобактерий имеется хлорофилл, но они могут питаться гетеротрофно. Встречаются эти организмы на дне океанов, в толще воды, пещерах, горячих источниках, на льдах, на снегу, коре деревьев, на камнях и пр.
Длительный период времени на нашей планете господствовали только бактерии и цианобактерии. Они со временем освоили сушу и образовали на ней слой плодородной почвы, создали биосферу.
Около 1,3 млрд лет назад появились более сложные, чем цианобактерии, организмы — зеленые и золотистые водоросли. Они населяли пресные и солоноватые водоемы. В этих группах водорослей впервые на Земле хорошо обособилось в клетке ядро, появилось много внутриклеточных органелл и возник половой способ размножения — слияние двух клеток и образование зиготы, которая дает начало новому организму.
Все организмы, в клетках которых имеется ядро, относят к надцарству Ядерные, или Эукариоты (от греч. эу — «хорошо», «полностью»). Растения, грибы, животные (в том числе человек) — представители эукариот.
В ходе эволюции зеленых водорослей возникли фотосинтезирующие высшие наземные растения.
Одноклеточные зеленые водоросли стали родоначальниками всех современных групп растений. От них 600-700 млн лет назад произошли многоклеточные водоросли — обитатели водной среды. В почвенной среде появились представители другого царства — грибы. Возникновение многоклеточности обусловило развитие разных типов тканей.
Возникновение полового размножения и появление многоклеточных организмов среди примитивных зеленых водорослей — величайшее событие в развитии жизни на нашей планете.
Хотя тогда, 600 млн лет назад, кислорода в атмосфере было мало (в 100 раз меньше, чем сейчас), но из него уже образовался озоновый экран вокруг Земли. Еще через 200 млн лет озоновый экран стал таким мощным, что защитил от губительной части солнечной радиации выходящих на берег живых обитателей. Благодаря этому жизнь начала активно развиваться не только в воде, но и на суше.
Выход растений на сушу
Первыми растениями (теперь уже давно вымершими), примерно 450 млн лет назад поселившимися на влажных берегах пресных водоемов, были риниофиты. Они произошли от прикрепленных к дну водоема зеленых водорослей. Уровень воды менялся, растения периодически оказывались то в воде, то на суше. У риниофитов, достигавших высоты 20-25 см, еще не было настоящих корней и листьев, но уже появились стебли, ткани. Покровная ткань с устьицами защищала от высыхания, механическая — укрепляла в воздушной среде, корнеподобные образования прикрепляли растение к почве и поглощали воду с растворенными минеральными веществами, имелась примитивная проводящая система.
Первые сухопутные растения: риния ( 1 ) и куксония ( 2 )
С этих пор эволюция растений шла по пути возрастающего приспособления к условиям наземного существования.
Через 100 млн лет риниофиты вымерли, но к этому времени уже появились мхи, плауны, хвощи и папоротники. Они уже имели побеги с зелеными листьями и корни. Стебель выполнял роль органа, проводившего питательные вещества.
Около 250 млн лет назад климат стал суше и холоднее. Гигантские древовидные папоротники, хвощи и плауны, размножавшиеся спорами, не смогли выжить, но некоторые из них дали начало первым голосеменным. В изменившихся климатических условиях у голосеменных растений было преимущество перед споровыми: у них появился новый способ размножения, не зависящий от наличия воды во внешней среде, – размножение семенами. Дальнейшее похолодание, усиление сухости воздуха и солнечной радиации привели к появлению покрытосеменных растений.
Покрытосеменные лучше других растений смогли приспособиться к условиям окружающей среды. Их многообразные формы широко расселились, и со временем покрытосеменные стали господствующей на Земле группой растений.
Все многообразие живых организмов и растений на Земле появилось в процессе эволюции. В водах океана зародились первые примитивные организмы, давшие начало первым растениям. Появление фотосинтеза (автотрофность), полового размножения, многоклеточности — важнейшие этапы в развитии растительного мира. Все растения — представители надцарства эукариот.
Источник
Родиной древнейших цветов назвали водоемы
Американский палеоботаник Дэвид Дилчер выдвинул теорию, что родиной самых первых цветковых растений были водоемы с пресной водой, а не суша, как предполагалось ранее. Об исследовании, на основании которого был сделан этот вывод, он сообщил в журнале PNAS. Краткое изложение приводится на сайте Индианского университета, сотрудником которого является Дилчер.
Ученый сумел установить возраст найденного более 100 лет назад в Испании и Пиренеях ископаемого растения Montsechia vidalii. Исследовав более тысячи образцов, он определил, что им около 130 миллионов лет.
Для проведения исследования Дилчер извлек из окаменелостей небольшие фрагменты растений, структуру которых затем исследовал под стереомикроскопом, световым микроскопом и сканирующим электронным микроскопом. Весь процесс занял шесть лет.
По словам ученого, растение росло в озерах, весь жизненный цикл оно проводило под водой и размножалось без участия животных-опылителей. Скорее всего, у него отсутствовали корни, а цветки были лишены оформленных лепестков. В каждом цветке созревало одно семя — мужское или женское. Семена попадали прямо в воду, где происходил процесс оплодотворения.
Анализ выявил внешнее сходство Monteschia vidalii и существующего в современном мире роголистника Ceratophyllum — растения, которое часто используют для аквариумов.
Дилчер указал, что предыдущий претендент на звание самого старейшего цветка в мире — вымерший род Archaefructus sinensis, обнаруженный в Китае, — также является водным растением. Он выдвинул предположение, что именно водоемы являлись родиной первых цветковых растений, а не суша, как утверждает общепринятая теория.
Древние монстры на вашем дворе Весенний палеообзор: хищные амфибии, вегетарианские тираннозавры и первый цветок
Исследователь считает, что если ученые будут больше знать об эволюции цветковых растений, то смогут выявить альтернативы перекрестному опылению как способу их размножения. Необходимость в поиске таких альтернатив возникла в связи с тем, что эксперты отмечают сокращение численности пчел — насекомых, которые чаще всего осуществляют перекрестное опыление.
Австралийский ботаник Тейлор Филд (Taylor Feild) не согласился с выводом Дилчера о родине цветковых растений, отметив, что у водных растений выше шансы сохраниться в виде окаменелостей до наших дней, чем у тех, которые растут на суше.
Источник
3. Палеозойская эра
Палеозойская эра (эра древней жизни) началась \(570\) млн лет назад. В первые периоды этой эры сформировалась значительная часть суши и озоновый экран.
В воде продолжалась эволюция водорослей и беспозвоночных. Наибольшего расцвета достигли морские беспозвоночные (моллюски, трилобиты).
Возникли первые позвоночные — панцирные рыбы . У них был внутренний скелет, дающий при движении преимущества по сравнению с беспозвоночными. От панцирных рыб произошли хрящевые и костные рыбы , среди которых возникли кистепёрые рыбы .
Первыми наземными растениями были риниофиты , у которых сформировались покровные, проводящие и механические ткани.
Вместе с растениями на сушу вышли первые животные, дышащие атмосферным воздухом — паукообразные .
На смену риниофитам пришли папоротники , хвощи и плауны , у которых сформировались вегетативные органы (корни, стебли, листья). Размножение споровых растений зависит от наличия воды.
Первыми среди хордовых животных сушу освоили примитивные земноводные, произошедшие от кистепёрых рыб — стегоцефалы . Они жили в болотистых местах и не могли отдаляться от водоёмов.
Влажный и тёплый климат привёл к расцвету папоротникообразных. В это время Земля была покрыта лесами из древовидных папоротников, хвощей и плаунов.
Среди животных господствовали земноводные и членистоногие. К концу каменноугольного периода появились первые пресмыкающиеся и крылатые насекомые .
Климат во многих районах Земли стал сухим и холодным. Древовидные споровые вымирают. Начинается расцвет голосеменных растений, для размножения которых не нужна вода, а зародыш находится в семени и обеспечен запасом питательных веществ.
От земноводных взяли начало истинно наземные хордовые — пресмыкающиеся. Освоение суши обеспечило им наличие рогового покрова на коже, внутреннее оплодотворение и развитие зародыша в яйце. П оявились звероподобные пресмыкающиеся .
Источник
Первые растения на Земле – фото и видео
Планета Земля
Первые растения были очень-очень маленькими водорослями, обитавшими на поверхности воды. Затем они научились селиться на дне, и у них появились корни, чтобы всасывать минеральные соли, в которых так нуждаются все растения. Когда некоторые водоёмы начали высыхать, водные растения привыкли существовать и без воды.
Первые леса на Земле
Наземные растения, любители влажного климата, развивались много-много лет, пока не достигли гигантских размеров. Так появились первые большие леса. Они сильно отличались от тех, которые существуют в наши дни.
Откуда мы узнаём об исчезнувших растениях тех времен? По оставленным ими отпечаткам на древних породах. Зная возраст скал, мы можем определить время, когда существовали разные виды растений.
Однажды на Земле появились растения, имеющие цветы. Вызревание плодов и семян стало новым способом размножения. С этого момента подобные виды растений стали очень быстро распространяться на планете.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник