охарактеризуйте основные направления эволюции растений на Земле
Появление наземных, или высших, растений ознаменовало начало новой эры в жизни нашей планеты. Освоение растениями суши сопровождалось появлением новых, наземных, форм животных; сопряженная эволюция растений и животных привела к колоссальному разнообразию жизни на земле, изменила ее облик. Первые достоверные наземные растения, известные только по спорам, датируются началом силурийского периода . Из верхнесилурийских и нижнедевонских отложений по сохранившимся макроостаткам или по отпечаткам органов описаны наземные растения. Эти первые известные нам высшие растения объединены в группу риниофитов . Несмотря на анатомическую и морфологическую простоту строения, это были уже типичные наземные растения. Об этом свидетельствует наличие кутинизированной эпидермы с устьицами, развитой водопроводящей системы, состоящей из трахеид, и наличие многоклеточных спорангиев с кутинизированными спорами. Следовательно, можно предположить, что процесс освоения суши растениями начался значительно раньше — в кембрии или в ордовике .
Предпосылок для появления наземных растений было, по-видимому, несколько. Во-первых, независимый ход эволюции растительного мира подготовил появление новых, более совершенных форм. Во-вторых, за счет фотосинтеза морских водорослей в атмосфере земли произошло увеличение количества кислорода; к началу силурийского периода оно достигло такой концентрации, при которой оказалась возможной жизнь на суше. В-третьих, в начале палеозойской эры на обширных территориях земли происходили крупнейшие горообразовательные процессы, в результате которых возникли Скандинавские горы, горы Тянь-Шань, Саяны. Это вызвало обмеление многих морей и постепенное появление суши на месте бывших мелких водоемов. Если раньше водоросли, населявшие литоральную зону, только в отдельные кратковременные периоды жизни оказывались вне воды, то по мере обмеления морей они переходили к более длительному пребыванию на суше. Это, очевидно, сопровождалось массовой гибелью водорослей; выживали лишь те немногие растения, которые смогли противостоять новым условиям жизни.
В ходе длительного эволюционного процесса возникали новые виды, постепенно формировавшие типичные наземные растения.
К сожалению, промежуточные формы палеонтологическая летопись не сохранила. Новая воздушно-наземная среда обитания оказалась чрезвычайно противоречивой, принципиально отличной от первоначальной водной. Прежде всего она характеризовалась повышенной солнечной радиацией, дефицитом влаги и сложными контрастами двухфазной воздушно-наземной среды. Вполне вероятно допустить, что у некоторых переходных форм в процессе обмена веществ мог вырабатываться кутин, который откладывался, на поверхности растений. Это было первым этапом формирования эпидермы . Чрезмерное выделение кутина неминуемо приводило к гибели растений, так как сплошная пленка кутина препятствовала газообмену. Только те растения, у которых выделялось умеренное количество кутина, смогли сформировать сложную специализированную ткань — эпидерму с устьицами, способную и защищать растение от высыхания, и осуществлять газообмен. Таким образом, важнейшей тканью наземных растений, без которой невозможно освоение суши, следует считать эпидерму. Однако возникновение эпидермы лишало наземные растения возможности поглощать воду всей поверхностью, как это происходит у водорослей.
У самых первых наземных растений, имевших еще небольшие размеры, поглощение воды осуществлялось с помощью ризоидов — одноклеточных или многоклеточных однорядных нитей. Однако по мере увеличения размеров тела происходил процесс формирования сложных специализированных органов — корней с корневыми волосками . По-видимому, образование корней, начавшееся с верхнедевонского периода, в разных систематических группах растений происходило разными путями. Активное поглощение воды ризоидами и корнями стимулировало возникновение и совершенствование водопроводящей ткани — ксилемы .
Источник
лекции биология / ЭволРаст
Все виды ныне живущих растений в зависимости от их организации делят на две большие группы: низших и высших растений.
Низшие отличаются нерасчлененным телом (таллом, слоевище). Наиболее примитивные формы – одноклеточны.
Высшие растения имеют расчлененное тело, их органы состоят из различных тканей. Растительная клетка имеет одни и те же черты организации: наличие наружной полисахаридной оболочки, являющейся опорной системой, наружным скелетом. Ее возникновение – следствие фототрофного питания – образуется избыток растворимых углеводов. Эти вещества выводятся из клетки и превращаются в нерастворимые элементы клеточной оболочки.
- Автотрофное питание. Когда квант света возбуждает молекулу хлорофилла, один из электронов переходит на более высокий энергетический уровень, затем передается молекуле акцептору, запуская поток электронов, и за долю секунды возвращается в исходное энергетическое состояние. Вся жизнь на нашей планете, за немногими исключениями, зависит от энергии, на мгновение приобретаемой электроном. Альберт Сент-Дьердьи: «Жизнью движет слабый непрекращающийся поток солнечного света».
- Строение клетки. Эта оболочка не препятствует поглощению и выделению растворенных веществ. Т.к. элементы питания (вода, минеральные соли) равномерно рассеяны в окружающей среде, то растения постепенно теряют подвижность. Поглощение элементов питания происходит через наружную поверхность растений →
- Тенденция к увеличению поверхности соприкосновения с внешней средой.
- Появление многоклеточности: появление твердых оболочек приводит к дифференциации клеток. Наличие плазмодесм, являющихся плазматической связью между клетками обеспечивает целостность органа.
- Способность к длительному нарастанию приводит дифференциации тела растения.
- Выход на сушу требует приспособлений к жизни в почвенно – воздушной среде. Происходит стабилизация водного обмена. Низшие растения – пойкилогидрические, высшие – гомойогидрические. Образование тканей (проводящие, образовательные, механические, покровные, запасающие и т.д.)
- Возникновение побегов.
- Возникновение почек – замкнутых вместилищ верхушечных меристем, защищенных листовыми зачатками и почечными чешуями.
- Наличием функционально сходных тканей;
- Морфологически сходных вегетативных органов
- Однотипных (за исключением покрытосеменных) многоклеточных половых органов и спорангиев, кутинизированных спор, правильном чередовании поколений.
- покровные защищали растения от избыточного испарения и повреждений;
- механические (опорные и проводящие).
Источник
§ 27. Историческое развитие растительного мира — Корнилова, Николаев, Симонова, 6 класс
1. Процесс эволюции растений сопровождался вымиранием организмов, не приспособленных к существованию в трудных условиях, и появлением новых форм, более приспособленных.
2. Первые обитатели Земли были примитивными организмами, похожими на современных бактерий .
3. Спустя много тысяч лет появились организмы, имеющие в клетках хлорофилл и способные осуществлять процесс фотосинтеза .
4. Все организмы, в клетках которых имеется сформированное ядро, называют эукариоты . Их относят к надцарству ядерные , или эукариоты .
5. Выход растений на сушу произошел примерно 450 млн лет назад.
Задание 2. Охарактеризуйте основные процессы жизнедеятельности представителей каждого названного в таблице отдела растений. Сделайте вывод о направлении эволюции растений
Вывод: Эволюция растений привела к значительному усложнению форм жизни на Земле, от водорослей, через мохообразные, плауновидные, папоротники к голосеменным и цветковым растениям. Размножение семенами более прогрессивно, чем спорами. Покрытосеменные имеют морфологические, физиологические, экологические и другие преимущества над другими группами растений, на сегодняшний день это господствующая группа растений.
Задание 3. Подготовьте обоснованный ответ
1. Почему выход растений на сушу обусловил разделение тела на корень, побег и листья?
Корень необходим для закрепления растения в почве, побег – для проведения минеральных веществ от корня вверх, листья осуществляют фотосинтез, сахара, образованные при этом, доставляются по всему растению от листьев.
2. Почему эволюция покрытосеменных (цветковых) растений тесно связана с эволюцией животных?
Животные распространяют семена, разносят пыльцу и способствуют расселению растений.
3. Почему некоторые виды растений называют живыми ископаемыми? Приведите примеры таких растений.
Папоротники, хвощи и плауны называют живыми ископаемыми, так как много лет назад, во время пика эволюции, эти растения были представлены в основном древесными формами. Сейчас остались лишь травы, на ученые находят окаменелости этих древних растений в земле.
Задание 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте сообщение о редких и исчезающих видах растений, об их охране. Составьте план сообщения.
3. Редкие растения нашей области
Источник