Предками наземных растений являются

История и причины выхода растений и животных на сушу

История и причины выхода растений и животных на сушу

История выхода животных и растений на сушу

Выход растений на сушу, как и выход животных, считается одним из наиболее важных этапов эволюционного развития органического мира, в ходе которого живые организмы освоили принципиально новую для себя среду обитания.

Все началось в палеозое, когда наземные части континентов подвергались неоднократным затоплениям, и в результате образовались неглубокие моря, в которых и развивалась активно жизнь. Если характеризовать климат того периода на большей части суши, то он был аридным: сухим с высокой температурой воздуха, с минимальным количеством осадков. Для некоторых участков суши был характерен влажный тропический климат. К концу палеозоя климат на планете стал суровее, что определило закономерности развития растительных организмов.

Рубеж каменноугольного и пермского периодов характеризуется захватом ледниками таких территорий как:

О биосфере палеозоя того времени можно судить по информации, полученной в ходе исследований осадочных горных пород, в частности, находящимся в них ископаемым остаткам.

На заре палеозоя животные и растения развивались в морских условиях. В основном в то время благоденствовали различные группы водорослей. Выход растений на сушу произошел в палеозое (как и животных). Это случилось в начале девона на берегах мелководных морей. Происходило активное формирование зарослей наземных древних групп или псилофитов. Принято считать, что водоросли, которые обитали у берега, буквально «достали головы из воды», и, адаптировавшись к изменениям атмосферы, расселились в приливно-отливной зоне.

Филогенез является процессом развития органического мира, в том числе растительного, в разные исторические эпохи, для которого характерно протекание с различными особенностями.

Предками современных наземных растений биологи считают харовых водорослей. У них ест некоторые признаки анатомии тела, объединяющие их с высшими растениями. Формирование этой группы водорослей первоначально происходило на дне пресных и соленых водоемов — они представляли собой довольно плотные заросли.

Есть и другое мнение о предках наземных растений — ими считаются мохообразные, в частности, печеночники. Они обитали на наземных пленках из водорослей в почве и мелководных водоемах.

В подтверждение этому — схожесть черт спор позднеордовикских и раннесилурийских и спор печеночных мхов. При этом, суша покрылась растительностью к концу девона: и неважно, кто именно был предком современных наземных растений. Это связано с тем, что в начале следующего периода — каменноугольного — на планете уже были сформированы все виды осадков.

На континентах к тому времени скопилось очень много угля, что стало причиной образования своеобразных растительных фильтров на пути стока вод. Без такого естественного фильтра происходило бы смешение остатков растений с глиной и песком.

Происходило формирование обломочных пород, обогащенных растительными остатками. Это были углистые сланцы и углистые песчаники, но не настоящий уголь.

Все это привело к тому, что в начале каменноугольного периода на прибрежной полосе было множество растений: они тщательно отцеживали приносимый с суши обломочный материал.

В связи с освоением новой среды обитания у многих живых организмов появились различные адаптации. В том числе — у растений.

Почему произошел выход растений на сушу

Основные причины выхода растений на сушу:

• формирование некоторых новых слоев почвы в процессе жизнедеятельности бактерий;
• защищенность суши от ультрафиолетовых лучей. Это объясняется образованием озонового слоя, в результате чего существенно изменился климат;
• изменение климата на более умеренный и влажный.

Выход растений на сушу во много произошел, как считают, во избежание поедания растительноядными животными, обитающими в воде. Также они были в поисках новой почвы, сформированной в результате деятельности грибов и лишайников.

Строматолиты создавали примитивный слой почвы, который оказался пригодным для произрастания некоторых растений. В суше накопилось довольно много органического вещества.

Выход растений на сушу — наиболее крупный ароморфоз в развитии жизни на нашей планете. Этому событию предшествовал ход органической и неорганической эволюции. Среди процессов, подготовивших выход растений на сушу, можно назвать:

• почвообразование;
• формирование озонового экрана;
• накопление в атмосфере молекулярного кислорода;
• дифференцировка клеток.

Принято считать, что сухопутные растения произошли от зеленых водорослей — ввиду наличия хлорофилла в их клетках. Неизвестная предковая форма образовала две эволюционные ветки: одна из них сформировала риниофиты, а другая — мхи.

Риниофиты стали первыми наземными растениями: у них еще не было четкого деления на корни, стебли и листья. За ними было закреплено промежуточное положение — между водорослями и наземными растениями.

Для них было характерно развитие покровной и проводящей тканей, благодаря которым у них была защита от высыхания в наземно-воздушной среде и возможность транспортировки растворов питательных веществ.

У наземных растений процветал спорофит — поколение, дающее бесполые клетки или споры. Для наземных растений было присуще развитие специализированных функций. К примеру, в стеблях появились проводящие пучки. Они располагались в нижней части побегов и напоминали корневые волоски. Позже происходила более сложная эволюция процессов размножения растений. В результате нее появились настоящие современные наземные растения с возможностями более качественной адаптации к условиям суши и ее освоению.

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