Наиболее высокий уровень эволюции растений

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.

1. 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».
2. 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 →
3. Тенденция к увеличению поверхности соприкосновения с внешней средой.
4. Появление многоклеточности: появление твердых оболочек приводит к дифференциации клеток. Наличие плазмодесм, являющихся плазматической связью между клетками обеспечивает целостность органа.
5. Способность к длительному нарастанию приводит дифференциации тела растения.
6. 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.)
7. Возникновение побегов.
8. 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

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

92.Цветковые- высшая ступень эволюции растений.

Покрытосеменные или цветковые, по времени появления на Земле являются самой молодой и в то же время наиболее высокоорганизованной группой растений. В про­цессе эволюции представители этого отдела появились позднее дру­гих, но очень быстро заняли господствующее положение на земном шаре и вытеснили многие труппы растений, ранее появившихся на Земле. Свое победоносное распространение по Земле покрытосе­менные начали в меловой период, когда некоторые группы растений были уже вполне сформировавшимися, а другие частично или пол­ностью вымерли.Наиболее характерной отличительной особенностью покрыто­семенных является наличие у них своеобразного органа — цветка, который отсутствует у других растений. Поэтому покрытосеменные и называются еще цветковыми растениями. Семяпочка у них скры­тая, она развивается внутри пестика, в его завязи, поэтому покры­тосеменные называются иначе пестичными. Пыльца у покрытосе­менных улавливается не семяпочками, как у голосеменных, а осо­бым образованием — рыльцем, которым заканчивается пестик цветка.После оплодотворения яйцеклетки из семяпочки образуется семя, а завязь разрастается в плод. Следовательно, семена у покрыто­семенных развиваются в плодах, поэтому этот отдел растений и называется покрытосеменные.Для покрытосеменных характерно также наличие двойного оп- лодотворения,образуются 2 зиготы. Одна из них в дальнейшем дает начало зародышу, а другая эндосперму — питающей ткани зародыша. Покрытосеменные являются также наиболее пластичными рас­тениями, они обладают исключительной приспособляемостью к са­мым различным естественноисторическим условиям Земли, предста­вители их имеют очень широкое географическое распространение, они растут в чрезвычайно разнообразных климатических условиях.Как более приспособленные к условиям внешней среды, покры­тосеменные растения отличаются большим разнообразием форм вегетативных и репродуктивных органов — корней, листьев, цвет­ков, плодов, семян. Они имеют более сложное и более совершенное анатомическое строение, чем представители ранее рассмотренных отделов растений. У них наиболее быстрое передвижение воды и пластических веществ по растению, что способствует более энергичному обмену веществ. У них имеются хорошо развитые настоящие сосуды — трахеи, а не трахеиды, как у голосеменных (поэтому покрытосеменные часто называют сосудистыми растениями).Беспредельно разнообразны покрытосеменные и по своим раз­мерам. Среди них известны очень мелкие растения — в несколько сантиметров (ряска) и растения-гиганты, достигающие высоты более 100 м (эвкалипты).

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Источник