Этапы эволюции растительного мира: от водорослей до цветковых растений
Растения появились на Земле более 500 миллионов лет назад и прошли долгий путь эволюции от простейших водорослей до сложных цветковых растений. В данной статье мы рассмотрим основные этапы этой эволюции.
Водоросли
Первые растения на Земле были водоросли. Они появились в морских водах около 1 миллиарда лет назад. Водоросли не имеют листьев, стеблей и корней, как у современных цветковых растений. Они размножаются спорами или фрагментами, и некоторые из них могут фотосинтезировать.
Мохообразные растения
Мохообразные растения появились около 450 миллионов лет назад и первыми заселили сушу. Они имели простую строенную, без настоящих корней, стеблей и листьев, основной функцией которых была поглощение воды и минеральных элементов. Мохообразные растения также размножаются спорами, но некоторые из них также размножаются вегетативно.
Папоротники
Папоротники появились около 360 миллионов лет назад и были первыми растениями, обладающими настоящими корнями, стеблями и листьями. Эти структуры позволили растениям эффективнее поглощать воду и минеральные элементы, а также фотосинтезировать и размножаться. Папоротники размножаются спорами и имеют сложный жизненный цикл.
Семенные растения
Семенные растения появились около 360 миллионов лет назад. Они имеют настоящие корни, стебли и листья, и чаще всего распространяются путем размножения семенами. Семенные растения могут быть либо голосеменными, либо покрытосеменными.
У голосеменных растений семена находятся внутри шишек или плодов, не имеющих защитной оболочки. У покрытосеменных растений семена находятся внутри плодов, защищенных твердой оболочкой.
Цветковые растения
Цветковые растения появились около 140 миллионов лет назад и представляют собой наиболее разнообразную и распространенную группу растений на Земле. Цветки — это структуры, предназначенные для привлечения насекомых и других животных, помогающих в опылении. Цветок содержит гаметофиты, которые производят гаметы — сперматозоиды и яйцеклетки — необходимые для размножения растений.
Выводы
Изучение этапов эволюции растительного мира помогает понять, как растения развивались на протяжении времени и как разные группы растений приспособились к различным условиям жизни на Земле. Каждый этап в истории эволюции растений имел свой вклад в формирование современного биологического многообразия растений.
Источник
Эволюция растений
Планета Земля образовалась более 4,5 млрд. лет назад. Первые одноклеточные формы жизни появились возможно появились около 3 млрд. лет назад. Сначала это были бактерии. Их относят к прокариотам, так как у них нет клеточного ядра. Эукариотические (имеющие в клетках ядра) организмы появились позже.
Растениями считаются эукариоты, способные к фотосинтезу. В процессе эволюции фотосинтез появился раньше, чем эукариоты. В то время он существовал у некоторых бактерий. Это были сине-зеленые бактерии (цианобактерии). Некоторые из них сохранились до наших дней.
Согласно наиболее распространенной гипотезе эволюции, растительная клетка образовалась путем попадания в гетеротрофную эукариотическую клетку фотосинтезирующей бактерии, которая не была переварена. Далее процесс эволюции привел к появлению одноклеточного эукариотического фотосинтезирующего организма, имеющего хлоропласты (их предшественников). Так появились одноклеточные водоросли.
Следующим этапом в эволюции растений было возникновение многоклеточных водорослей. Они достигли большого разнообразия и обитали исключительно в воде.
Поверхность Земли не оставалась неизменной. Там, где земная кора поднималась, постепенно возникала суша. Живым организмам приходилось адаптироваться к новым условиям. Некоторые древние водоросли постепенно смогли приспособиться к наземному образу жизни. В процессе эволюции их строение усложнялось, появлялись ткани, в первую очередь покровная и проводящая.
Первыми наземными растениями считаются псилофиты, которые появились около 400 миллионов лет назад. До наших дней они не дожили.
Дальнейшая эволюция растений, связанная с усложнением их строения, шла уже на суше.
Во времена псилофитов климат был теплым и влажным. Псилофиты произрастали недалеко от водоемов. У них были ризоиды (подобие корней), которыми они закреплялись в почве и всасывали воду. Однако у них не было настоящих вегетативных органов (корней, стеблей и листьев). Продвижение воды и органических веществ по растению обеспечивала появившаяся проводящая ткань.
Позже от псилофитов произошли папоротникообразные и мхи. Эти растения имеют более сложное строение, у них есть стебли и листья, они лучше приспособлены к обитанию на суше. Однако, также как у псилофитов, у них сохранялась зависимость от воды. При половом размножении, чтобы сперматозоид достиг яйцеклетки, им нужна вода. Поэтому «уйти» далеко от влажных мест обитания они не могли.
В каменно-угольном периоде (примерно 300 млн. лет назад), когда климат был влажным, папоротникообразные достигли своего рассвета, на планете росло множество их древесных форм. Позднее, отмирая, именно они сформировали залежи каменного угля.
Когда климат на Земле начал становиться более холодным и сухим папоротники начали массово вымирать. Но некоторые их виды перед этим дали начало так называемым семенным папоротникам, которые по-сути были уже голосеменными растениями. В последующей эволюции растений семенные папоротники вымерли, дав перед этим начало другим голосеменным растениям. Позже появились более совершенные голосеменные — хвойные.
Размножение голосеменных уже не зависело от наличия жидкой воды. Опыление происходило с помощью ветра. Вместо сперматозоидов (подвижных форм) у них образовывались спермии (неподвижные формы), которые доставлялись к яйцеклетке специальными образованиями пыльцевого зерна. Кроме того, у голосеменных образовывались не споры, а семена, содержащие запас питательных веществ.
Дальнейшая эволюция растений ознаменовалась появлением покрытосеменных (цветковых). Это произошло около 130 млн. лет назад. А около 60 млн. лет назад они стали господствовать на Земле. По сравнению с голосеменными, цветковые растения лучше приспособлены для жизни на суше. Можно сказать, они стали больше использовать возможности окружающей среды. Так их опыление стало происходить не только с помощью ветра, но и посредством насекомых. Это повысило эффективность опыления. Семена покрытосеменных находятся в плодах, которые обеспечивают более эффективное их распространение. Кроме того, цветковые растения имеют более сложное тканевое строение, например, в проводящей системе.
В настоящее время покрытосеменные являются наиболее многочисленной по количеству видов группой растений.
Источник