Первыми наземными растениями суши были

Развитие растительного мира. Эволюция наземных растений

Первые растения на Земле зародились в воде. Со временем они «вышли на сушу» и появились первые наземные растения. Давайте продолжим знакомиться с тем, как продвигалась эволюция растительного мира. В данном уроке мы проследим этапы развития наземного растительного мира, поговорим о появлении на суше споровых растений, а затем и семенных растений.

Первые наземные растения

Под влиянием каких условий древние растения перешли от водного образа жизни к наземному?

Поверхность Земли менялась. Прежние материки уходили под воду, взамен них поднимались новые. Некоторые местности затапливались периодически, а затем вода снова постепенно отступала. При этом часть водорослей оказывалась на суше. Некоторые, конечно, погибли, но другие приспособились к жизни вне водной среды.

Водоросли дали начало мохообразным. Мхи сохранили многие черты водорослей, например, ризоиды; они также очень зависимы от воды.

Кроме того, от водорослей произошли растения, которые, развиваясь, дали начало другим важным группам растений. Эти примитивные наземные растения называют «риниофиты» или «псилофиты».

Риниофиты существовали 420—400 миллионов лет назад. По строению они напоминали многоклеточные водоросли: у них также не было стеблей, листьев, корней, а к земле они крепились при помощи ризоидов. Однако у них были хорошо развиты покровные и проводящие ткани. Риниофиты достигали высоты 25 см, а размножались спорами.

Таким образом, они были одними из первых представителей споровых растений.

Существуют хорошо сохранившиеся ископаемые остатки этих растений. Это самые ранние известные сосудистые растения в истории Земли.

Риниофиты вымерли относительно быстро. Они стали ступенькой для развития более совершенных групп растений.

Происхождение высших споровых растений

От риниофитов произошли папоротники, хвощи и плауны. Папоротникообразные покрывали большие площади на суше, однако по-прежнему зависели от воды, так как только в воде мог осуществляться процесс оплодотворения.

Особенно много их было в каменноугольном периоде (как раз останки папоротникообразных и образовали впоследствии залежи каменного угля).

Когда климат изменился и стал более сухим и прохладным, началось массовое вымирание папоротникообразных. Какие-то виды папоротников сохранились до наших дней. Очень важным звеном в дальнейшем совершенствовании растений стали семенные папоротники.

Появление семенных растений

Травянистые семенные папоротники — предки голосеменных растений. У этих папоротников процесс опыления уже осуществлялся ветром, без необходимости водной среды. Зародыш в семени был лучше защищен и имел запас питательных веществ.

Семенные растения оказались более приспособлены к выживанию.

В чем же преимущество семенных растений перед споровыми?

Возможность оплодотворения споровых растений зависит от наличия воды во внешней среде. Споровые растения оказались уязвимыми к изменению климата на более сухой.

Развитие растительного мира продолжалось. Семенные папоротники вымирали, на смену им приходили голосеменные растения, появились и первые хвойные. За счет видоизменённых листьев они были лучше приспособлены к холодному климату.

Около 130 миллионов лет назад на планете появились покрытосеменные растения. Они быстро заняли господствующее положение среди наземных растений. Основное отличие покрытосеменных — наличие цветков. Цветы покрытосеменных очень разнообразны по виду и размерам.

Цветковые растения также разнообразны. Среди них есть и травянистые растения, и кустарники, и деревья. Вот уже 60 миллионов лет они являются доминирующей формой растительной жизни.

На рисунке 2 показано, как шло развитие растительного мира. Зелеными стрелочками показана та ветвь эволюции, которая продолжалась. Если рассмотреть эту ветвь отдельно, получится такая схема того, как проходила эволюция растительного мира (рисунок 3):

Летом исследуйте крутые берега рек, склоны глубоких оврагов, карьеров, куски каменного угля, известняка. Найдите окаменевшие древние организмы или их отпечатки. Зарисуйте их. Постарайтесь определить, к каким древним организмам они принадлежат.

Наиболее частые и вероятные палеонтологические находки – остатки или отпечатки раковин. Очень интересно осознавать, что там, где сейчас суша, когда-то были моря, в которых жили древние членистоногие.

Окаменевшие отпечатки раковин

Отпечатки растений попадаются реже.

Источник

Первыми наземными растениями были. Первые растения на Земле

Нам, современникам, совсем немного известно о первых представителях растительного мира. К сожалению, и их ископаемых остатков найдено мало. Однако ученые, используя окаменелые отпечатки, оставленные древними растениями, все же восстановили их внешний вид, а также рассмотрели особенности строения растений, ставших первыми обитателями суши.

Наука, которая изучает особенности строения и жизнедеятельности ископаемых растений, носит название «палеоботаника». Именно палеоботаники занимаются поисками ответов на вопросы происхождения растительного мира.

Классификация споровых растений

Первые растения на Земле размножались с помощью спор. Среди современных представителей флоры также есть споровые растения. Согласно классификации, все они объединены в одну группу — «высшие споровые растения». Они представлены Риниофитами, Зостерофилофитами, Тримсрофитами, Псилотофитами, Бриофитами (Мохообразные), Ликоподиофитами (Плауновидные), Эквизетофитами (Хвощевидные) и Полиподиофитами (Папоротникообразные). Среди этих отделов первые три являются полностью вымершими, а в составе других есть как вымершие, так и ныне существующие группы.

Риниофиты — первые растения суши

Первыми наземными растениями были представители флоры, освоившие Землю примерно 450 млн. лет назад. Произрастали они вблизи различных водоемов или на местах мелководья, для которых было характерно периодическое подтапливание и подсыхание.

У всех растений, освоивших сушу, имеется общий признак. Это разделение тела на две части — надземную и подземную. Такое строение было характерно и для Риниофитов.

Остатки древних растений впервые были обнаружены во второй половине XIX века на территории современной Канады. Но по невыясненным причинам эта находка не заинтересовала специалистов-ботаников. А в 1912 вблизи шотландского села Райни местный сельский доктор нашел еще несколько окаменелых растений. Он не знал, что держит в руках остатки первых наземных обитателей, но, будучи весьма любознательным, решил досконально изучить интересную находку. Сделав срез, он обнаружил хорошо сохранившиеся остатки растений. Стебель был очень тонкий, голый, а к нему прикреплялись продолговатой формы отростки (похожие на вытянутые шарики) с очень толстыми стенками. Информация о находке быстро дошла до палеоботаников, которые и выяснили, что найденные остатки являются первыми наземными растениями. Были сомнения относительно названия этих древних остатков. Но в результате решили пойти по самому простому пойти и нарекли вымершие растения Риниофитами по названию села, около которого их обнаружили.

Особенности строения

Внешнее строение Риниофитов очень примитивно. Тело разветвлялось по дихотомическому типу, то есть на две части. Листьев и настоящих корней они еще не имели. Прикрепление к почве осуществлялось с помощью ризоидов. Что касается внутреннего строения, то оно, напротив, было достаточно сложным, особенно по сравнению с водорослями. Так, покровная ткань имела устьичный аппарат, с помощью которого осуществлялись процессы газообмена и испарения воды. Вследствие отсутствия у них механических тканей, первые растения на Земле были относительно небольшими по высоте (не более 50 см) и диаметру стебля (около 0,5 см).

Палеоботаники полагают, что все современные наземные растения произошли от Риниофитов.

Псилофиты – первые наземные растения. Верно ли это?

Скорее нет, чем да. Название «псилофиты» действительно фигурировало еще в 1859 году. Это американский палеоботаник Даусон назвал так одно из найденных растений. Он выбрал именно этот вариант, так как в переводе данное слово означает «голое растение». Вплоть до начала XX века Псилофитами назывался род древнейших растений. Но по результатам последующих ревизий этот род перестал существовать, и применение этого названия стало неправомочным. На данный момент наиболее полно описанный род Риния дает название всему отделу древнейших представителей наземной флоры. Следовательно, первыми наземными растениями были Риниофиты.

Типичные представители первых наземных растений

Предположительно, первыми наземными растениями были куксония и риния.

Одним из самых древних представителей флоры была куксония, которая имела вид небольшого кустика высотой не более 7 см. Благоприятной средой произрастания для нее были болотные низменности. Окаменелые остатки куксонии и родственных ей видов найдены на территории Чехии, Соединенных Штатов Америки и в некоторых областях Западной Сибири.

Близкая по родству, риния гораздо лучше изучена, чем куксония. Ее тело было более массивным: в высоту растение могло достигать 50 см, а диаметр стебля – 5 мм. На конце стебля ринии находился купол, в котором были споры.

Древние представители рода Риния дали начало многим растениям тропиков и субтропиков. Согласно современной классификации, их объединяют в отдел Псилофиты. Он весьма немногочисленный, ведь включает в себя около 20 видов. По некоторым признакам они очень похожи на своих древних предков. В частности, и те, и другие имеют дихотомическое ветвление. Примерный рост Псилофитов составляет от 25 до 40 см.

Современные находки

До недавних пор палеонтологи находили в отложениях старше 425 миллионов лет лишь остатки примитивных трилетных спор с гладкой оболочкой. Такие находки обнаружены на территории Турции. Их относят к верхнему ордовику. Найденные экземпляры не могли пролить свет на информацию о времени возникновения сосудистых растений, так как были единичны и по ним было совершенно непонятно, каким же конкретно представителям растительного вида принадлежали гладкие споры.

Но не так давно в Саудовской Аравии были обнаружены достоверные остатки трилетных спор с орнаментированной оболочкой. Было определено, что возраст найденных образцов варьируется от 444 до 450 млн. лет.

Расцвет сосудистых растений после оледенения

Во второй половине ордовика нынешняя Саудовская Аравия и Турция составляли северную часть суперконтинента Гондвана. Это, видимо, и было первоначальной территорией обитания сосудистых растений. Длительный исторический период они обитали только в своей «эволюционной колыбели», тогда как планету заселяли представители примитивных моховидных со своими криптоспорами. Скорее всего, массовое расселение сосудистых растений началось после великого оледенения, произошедшего на рубеже ордовика и силура.

Теломная теория

В ходе изучения Риниофитов появилась так называемая теломная теория, которую создал немецкий ботаник Циммерманн. В ней раскрывались особенности строения Риниофитов, которые к тому времени были признаны первыми наземными растениями. Были Циммерманом показаны и предполагаемые пути становления важных вегетативных и репродуктивных органов высших растений.

По мнению немецкого ученого, тело Риниофитов состояло из радиально-симметричных осей, конечные веточки которых Циммерман назвал теломами (от греч. telos — «конец»).

Эволюционным путем теломы, претерпев многочисленные изменения, стали основными органами высших растений: стеблями, листьями, корнями, спорофиллами.

Итак, теперь можно однозначно ответить на вопрос «Как назывались первые наземные растения?». Сегодня ответ очевиден. Это были Риниофиты. Они первыми выбрались на поверхность Земли и стали прародителями представителей современной флоры, несмотря на то что их внешнее и внутреннее строение было примитивно.

Источник