24. Основные этапы филогенеза растений.
Филогенез (от греч. phyle — род, племя, вид и genos — происхождение) — историческое формирование группы организмов. В психологии филогенез понимается как процесс возникновения и исторического развития (эволюции) психики и поведения животных; возникновения и эволюции форм сознания в ходе истории человечества. Филогенез изучают зоопсихология, этнопсихология, историческая психология (см. Социогенез), а также антропология, этнография, история, другие социальные дисциплины.
Основными проблемами при изучении филогенеза считаются:
выделение главных этапов эволюции психики животных (в связи с особенностями среды обитания, строения нервной системы и т. д.;
одной из наиболее известных остается схема К. Бюлера: инстинкт — навык — интеллект);
выявление условий перехода от этапа к этапу, общих факторов эволюции;
выделение главных этапов эволюции форм сознания (в связи с особенностями производственной деятельности, социальных отношений, культуры, языка и т. д.);
установление соотношения основных этапов филогенеза (в частности, человеческой психики) и онтогенеза
Большинство исследователей считает, что высшие растения произошли от зеленых водорослей. По многим ультраструктурным и биохимическим признакам высшие растения очень близки именно к зеленым водорослям. Запасное вещество в обеих группах — крахмал, хлорофилл а и Ь — есть и у зеленых водорослей, и у высших растений. Клеточная стенка у обеих групп из пектина и целлюлозы. Последовательность форм при возникновении высших растений могла быть такой: хламидомонадовые > хлорококковые > ульотрикс —> хетоновые > риниофиты.
В начале кембрия (около 600 млн. лет назад) от каких-то предковых зеленых водорослей дивергировали предковые сосудистые и мхи. Мохообразные — слепая ветвь высших растений. От них никто не произошел. Мхи произошли от водорослей, у которых гаметофит преобладает над спорофитом. В жизненном цикле мхов есть стадия зеленой нити — протонема. Это рекапитуляция предковой стадии -стадии нитчатой зеленой водоросли.
Риниофиты — древнейшие наземные растения. Они появились в ордовике. В силуре произошла адаптивная радиация: от риниофит дивергировали тримерофиты и зостерофиты. В девоне зостерофиты дали начало плаунам, а тримерофиты — споровым папоротникам (прогимноспермам — предголосеменным) и хвощам. В девоне же от предголосеменных ответвились первичные голосеменные — птеридоспермы (семенные папоротники). В конце девона прогимноспер-мы дали начало кордаитам, от которых в конце карбона произошли хвойные.
В верхнем карбоне семенные папоротники (птеридоспермы) дали саговниковых. В нижней перми птеридоспермы дали беннеттитовых, а в верхней перми — гинк-говых. Птеридоспермовые, саговниковые, беннеттитовые, гинкговые, а также гнетовые, и кейтониевые, и хвойные включают в отдел голосеменных в качестве классов.
В пермский период от семенных папоротников или в триасе от беннеттитовых дивергировали цветковые, или покрытосеменные. В меловой период произошла дивергенция цветковых на однодольные и двудольные.
Основные черты эволюции растений
1. Переход от гаплоидности к диплоидности, от доминирования гаметофита к доминированию спорофита.
2. Освобождение полового размножения от воды. Это открыло путь на сушу.
3. Дифференциация тела на корень, стебель, лист при переходе к наземному существованию.
4. Развитие проводящей системы (ксилемы и флоэмы).
5. Совершенствование механической системы.
6. Совершенствование покровной системы, появление эпидермы, перидермы, кутикулы, корки.
8. Специализация распространения семян и плодов.
9. Усиление защиты зародыша от неблагоприятных условий.
10. Появление разноспоровости.
Отличия растительной клетки от клетки животных
1. Растительная клетка имеет в клеточной оболочке клеточную стенку, а животная клетка ее не имеет.
2. Животные клетки имеют гликокаликс.
3. Животные клетки имеют центриоли. Среди растений центриоли имеются только у водорослей.
4. Дочерние клетки после деления ядра отделяются у животных перетяжкой, у растений — перегородкой.
5. Запасной углевод у растений — крахмал, а у животных — гликоген.
6. Растительные клетки способны к фотосинтезу, животные — гетеротрофы.
7. Растительные клетки имеют пластиды.
8. Растительные клетки имеют в клеточной оболочке целлюлозу.
9. Растительные клетки имеют центральную вакуоль.
10. Животные клетки могут иметь органеллы (реснички и жгутики).
Источник
Мир науки
Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!
Филогенетические связи между различными группами покрытосеменных растений можно прежде проследить через основные направления эволюции главных частей цветка.
Многие ученые считают, что тычинки развились из микроспорофилив каких-то голосеменных предков в результате их значительной редукции. Поэтому наиболее примитивными тычинками считаются те, которые в наибольшей мере проявляют слоеный характер. Такие тычинки характерны для такой группы, как багатоплодикови.
Так, в примитивной растения дегенерии андроцей состоит из 30-40 широких плоских тычинок, на нижней сторно которых размещаются попарно сближены микроспорангии. Эти тычинки недифференцированные на тычиночную нить, пыльников и вьязальце. Между тычинками и гинецея размещаются стаминодии с редуцированными пыльниками. В процессе дальнейшей эволюции цветка широкие лентовидные тычинки переходят в более специализированные, дифференцированные на тычиночную нить и пыльники. В некоторых современных групп покрытосеменных в тичинци наблюдается продолжение вьязальця над пыльниками с образованием так называемого надвьязальця. Такое образование характерно для таких эволюционно развитых семей багатоплодикових, как, например, барбарис. В большинстве современных групп цветковых растений половинки пыльника слились в один чотиригниздний пыльники, который за счет редукции вьязальця оказывается на верхушке тычинки. Однако, некоторые ботаники считают, что тычинки никогда не были листоподобных органов. В более примитивных групп тычинки размещаются спирально и их число является неопределенным, иногда достаточно большим. Однако в большинстве групп тычинки размещаются кругами в определенном числе.
Относительно природы гонец, то большинство ученых склоняется к мысли, что он также слоеное происхождения. Об этом свидетельствуют морфологические и тератологические данные. При сравнении морфологического строения листа и плодолистика складывается впечатление, что последний возник в результате срастания краев листовой пластинки. С современной точки зрения следует считать, что плодолистики происходят от мегаспорофилив древних голосеменных растений. Сходство с вегетативными листьями объясняется как результат происхождение тех и других от недифференцированных листовых органов папоротникообразных. В наиболее примитивных групп покрытосеменных наблюдается неполное сращение краев плодолистика (в дегенерии единственный плодолистик представляет собой сложенную вдоль пластинку на короткой ножке). При дальнейшем эволюционном развитии происходит полное сращение краев плодолиска. Эволюция рыльца пестика связана с постепенной локализацией ее в верхней части плодолистика, сама эта верхняя часть вытягивается и превращается в стилодий или столбик. Важным этапом в эволюции гонец стало срастания плодолистиков между собой, что привело к формированию ценокарпный гонец. Срастания плодолистиков наблюдается даже у отдельных представителей примитивных семейств — в магнолиевых и Аннових. При этом синкарпний гинецей сформировался в результате бокового срастания сближенных апокарпным гинецея. Паракарпные гинецей мог возникнуть с еще незамкнутых плодолистиков, которые срастались друг с другом, сохраняя свою первоначальную структуру. В некоторых эволюционных группах с синкарпного гонец возник лизикарпний, вследствие полной потери боковых стенок плодолистиков и образование в центре колонки.
Чашелистики возникли из верховых листьев, приходится их связью с последними, а также морфологическим и анатомическим строением. Спиральное размещения чашелистиков чашечки в верхушечных примитивных цветах является продолжением спирального расположения вегетативных листьев. В отличие от лепестков и тычинок чашелистики имеют такое же число проводящих пучков, как и черешки вегетативных листьев данного растения. Достаточно наглядными являются переходы между вегетативными листьями и чашелистиками (например, в пиона хорошо видно, что от первого до последнего чашелистика происходит редукция верхней части и разрастание основания листа).
Лепестки, наиболее вероятно, возникли из видоизмененных тычинок. Классическим примером, иллюстрирующим превращение тычинок в лепестки, может служить семья кувшинками, представители которой являются типичными водными обитателями. Так, в кувшинки белой венчик состоит из большого числа лепестков. В направлении от периферии к центру цветка лепестки уменьшаются в размерах, становятся все более узкими. Наиболее внутренние лепестки можно рассматривать как переходные формы к тычинок. Тычиночных природа лепестков достаточно ярко выражена у представителей семей — лютик, Маку, Кактусовые, Розовые. О тычиночных происхождения свидетельствует также и анатомическое строение.
Однако, несмотря на приведенные выше направления эволюционного развития основных частей цветка, невозможно указать ни одного признака, которая бы свидетельствовала о резкое различие между двумя классами покрытосеменных — между двудольных и Односимьядольнимы. Эти классы различаются между собой, по сути, только комбинацией признаков. Среди набора характерных для классов отличных морфологических признаков есть исключения. Односимьядольни возникли от двудольных и, вероятнее всего, отделились от них уже в начале эволюции покрытосеменных. Они могли возникнуть только от таких двудольных, которые характеризовались апокарпным гинецея и одноборозенчатимы пыльцевыми зернами. Среди современных двудольных наибольшее число общих признаков с Односимьядольнимы характерно для представителей порядка Лататтевоцвитих. Однако все они являются специализированными водными растениями и поэтому не могут рассматриваться как возможные предки Односимьядольних; однако существует много оснований для предположения, что Односимьядольни и порядок Лататтевоцвити имеют общее происхождение от каких-то более примитивных наземных травянистых двудольных. Ближайшие предки Односимьядольних были скорее всего надземными растениями, приспособленными к постоянной или переменной влажности.
Первичные Односимьядольни были, скорее, многолетними корневищными травами с цельными эллиптическими листьями с дуговым жилкованием и разбросанными по всему стеблю бессосудистых проводящими пучками с остаточным внутришньопучковим Камбио, их цветы были собраны в верхушечные соцветия, они были трехчленными, с околоцветником в двух кругах, с андроцея, который был образован из примитивных лентовидных тычинок, и с апокарпным гинецея из примитивных кондупликатних плодолистиков. Пыльцевые зерна были одноборозенчатимы и в зрелом состоянии двоклитиннимы, а семена имело большой эндосперм.
Среди современных групп покрытосеменных больше архаических признаков имеют представители подкласса Магнолииды, в частности они характерны для видов таких семей, как Магнолиевые, дегенерии, Винтер, Аннону. Представители подкласса Ранункулиды достаточно близкими к предыдущему подкласса, однако они характеризуются более сложной организации. Также считают, что от Магнолиидив возникли и виды, которые объединяются в подкласс Гамамелиды. Происхождение представителей Кариофиллидив выводят от Ранункулидив. Виды подкласса Дилленииды занимают промежуточное положение между Магнолиидамы и Розидамы. Последние, по мнению ученых, произошли от разных групп Диллениидив. Представители подкласса Астериды среди двудольных наиболее развитыми и берут свое начало от разных групп Розидив. С Розидив выводят происхождение представителей подкласса Ламииды. Среди Односимьядольних наиболее развитыми являются представители подкласса Лилииды. Наиболее примитивным в этом классе подкласс Алисматиды, который, наверное, как раз и стоит ближе к общему предку Двух-и Односимьядольних растений.
Источник