Эволюция растений (кратко)
Эволюция растений – это процесс исторического развития представителей царства Растения.
Сущность эволюции растений
На сегодняшний день известно более 400 тысяч видов представителей флоры. Они произошли от нескольких групп древних морских растений. При этом виды, которые исчезли с лица Земли, не входят в это число, так как они не смогли адаптироваться к достаточно сложным изменениям окружающей среды.
Ученые – палеоботаники установили характер распределения растительного покрова по поверхности Земли, а также основные тенденции его смены. Несмотря на обилие полученных данных этот процесс был достаточно сложным. Это обусловлено тем, что у растений нет твердого скелета и найти их остатки в глубинных слоях почвы достаточно сложно.
Но эта проблема решается обнаружением ранних форм флоры в отложениях ила и различных горных породах. Возраст таких находок составляет около трех миллиардов лет. Растения стали важнейшим звеном в цепи питания животных.
Фактически растения способствовали преобразованию окружающего мира и атмосферы всей планеты, сделав ее пригодной для существования животного мира. Углекислый газ преобразуется растениями в процессе фотосинтеза. Также в ходе этого процесса образуются органические вещества.
Растения составили основу пищевой цепи, что было обусловлено их способностью использовать солнечный свет для производства основных классов органических веществ. Тем самым эволюция растений обусловила эволюцию животного мира.
Этапы эволюции земной флоры
Считается, что процесс эволюции растений весьма медленный и естественный отбор действует в сторону приспособления к изменениям среды, а не просто изменениям, как таковым. Древнейшие представители растительного мира не могли обходиться без воды, у них не было специализированных приспособлений для проживания на суше.
Самыми древнейшими из известных сегодня растений были низшие водоросли. Они являлись одноклеточными и все их жизненные функции выполнялись одной единственной клеткой, как целостной системой. Крайне примитивной группой живых организмов были и сине-зелёных водоросли или цианобактерии, в клетках которых отсутствовало ядро.
Многоклеточные организмы возникли несколько позже и процесс их развития был не таким быстрым. Считается, что они были сходными с морскими водорослями я.
Все вышеописанные события проходили около 590 млн. лет назад предположительно в кембрийский период. В то время образовались более 900 видов живых организмов. В силурийский период растения начали выходить из воды на сушу и постепенно стали ее заселять. Среда обитания всего живого мира в то время находилась в океанах. К жизни в пресной воде адаптировалась только небольшая группа водорослей. Это стало возможным только при наличии полноценной проводящей ткани.
Считается, что в дальнейшем из воды вышли первые растения, при этом их нижняя часть постоянно находилась в заболоченном грунте. Влажная среда обитания также была необходима таким растениям как:
Предшественниками цветковых растений стали голосеменные растения, среди которых преобладали хвойные деревья, и они нуждались в ветре для рассеивания собственных семян и опыления. В то время не было насекомых, поэтому опыление ветром было наиболее приемлемым способом.
Современные цветковые растения развивались одновременно с насекомыми.
Покрытосеменные – это отдел растений, который получил наибольшее распространение среди ныне существующих растительных организмов. Эта группа растений имеет цветок и плод, а также способна образовывать эндосперм в результате процесса двойного оплодотворения.
Покрытосеменные – это цветковые растения.
Их семена заключены в плодолистики. Разными путями протекала эволюция этих растений. Как насекомые, так и ветер играют важную роль в опылении этих растений. Отдельными видами насекомых или птиц опыляются некоторые из них. Способы разброса семян также весьма разнообразны.
Наземные растения, прежде чем переместится в более засушливые районы должны были сформировать репродуктивную систему, которая способна нормально функционировать в воздушной среде .
Тело таких растений, которые образовались в более позднее время, включало в себя:
Что касается корней, то они появились уже у наземных растений и приобрели способность накапливать вещества и «качать» воду с минеральными веществами. Для эволюции растений характерно наличие стабильного неизменного темпа, в том числе и в контексте эволюции вегетативных органов.
Таким образом, можно утверждать, что первыми предшественниками растений были бактерии, способные размножаться с поразительной скоростью. В дальнейшем появились сине-зелёные водоросли, которые были обнаружены в некоторых горных породах. Это доказывает их принадлежность к способным к фотосинтезу, древнейшим видам. Микроскопические одноклеточные безъядерные организмы – это большинство сине-зеленых водорослей.
Первые растения распространялись преимущественно в океанах и могли вести колониальный образ жизни и образовывать многоклеточные формы. Интересной ветвью эволюции растений назвали лишайников. Они заняли свободную нишу с точки зрения эволюционного прогресса.
Таким образом, процесс эволюции представлен следующими видами растений (в порядке их появления): бактерии – сине-зелёные водоросли – мхи – плауны – хвощи – папоротникообразные – голосеменные – покрытосеменные. Следует отметить тот факт, что в этой классификации представлены основные типы эволюционных групп растительных организмов. Безусловно, в эту систему можно включить и древние промежуточные группы организмов, такие как риниофиты, псилофиты и пр.
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