Происхождение псилофит
Псилофиты – это первые покорители суши древней Земли.
Они вместе со мхами и лишайниками приспособились к жизни вне морей и водоемов. От них началось эволюционное развитие всех «сухопутных» растений.
Считается, что псилофиты произошли от водорослей и являлись самым древним отделом высших растений. Следует отметить тот факт, что в разных источниках термины риниофиты и псилофиты используются как синонимы.
Существует мнение о том, что псилофиты развивались в девонском периоде. В этот же период возникли грибы и мхи. Водоросли и псилофиты схожи по своему строению, что только подтверждает их родство. В древнее время псилофиты населяли все материки, но в конце девона условия окружающей среды резко поменялись. В результате эти представители древней флоры полностью вымерли. От псилофитов произошли такие ветви современных растений, как:
Происхождение псилофит
Псилофитами называют древние примитивные сосудистые растения. Проводящая система таких особей состояла из простого комплекса тканей, которые находились внутри коры.
Гаплостела – это внутренняя ткань коры, имеющая весьма простое строение.
Также псилофиты отличались следующими чертами строения:
Псилофиты имели неравномерно разветвлённый стебель. При этом у некоторых псилофитов наблюдался эпидермис в виде выростов, из них в последствии развивались листья. Основным органом фотосинтеза псилофитов являлся стебель. Псилофиты размножались спорами, поэтому имели специфические органы – спорангии. Они чаще всего находились на верхушках растения, но могли распределяться по стеблю. Спорангии были цилиндрическими и шаровидными. Их величина варьировала от 1 до 12 мм.
Споры псилофитов достаточно быстро распространялись в окружающей среде. Достоверно не известно, как именно размножались древние псилофиты. Существует мнение, что спорангии росли на отдельных диплоидных побегах, имевших 2 полных набора хромосом, а все остальное тело растения было гаплоидным.
Чаще всего псилофиты являлись обитателями влажных и болотистых мест. Среди них выделялись так называемые «полностью сухопутные» растения. Поскольку им требовалась эффективная защита надводной части растения от пересыхания, то постепенно в тканях развивались устьица, которые регулировали процесс испарения влаги.
В нижней части тела псилофита находились нитевидные образования или ризоиды, которые состояли из одной или нескольких клеток с одним ядром. Они позволяли псилофитам всасывать воду и питательные вещества. Хотя они не являлись полноценной корневой системой, но все равно давали возможность псилофиту укрепиться в почве.
Ризоиды — это орган прикрепления псилофит
Первая находка псилофитов была сделана Д. Донсоном в Канаде на полуострове Гаспе. Псилофит очень сильно отличался от современных растений и не мог уложиться в ботаническую классификацию. Уникальными особенностями таких растений является то, что они хорошо сохранялись до мельчайших деталей анатомического строения. Это произошло благодаря наличию благоприятных факторов при окаменении и насыщении тканей кремнием.
Под эпидермой и устьицами у ринии располагалась кора. Ее клетки осуществляли фотосинтетические функции. Другой представители псилофит, а именно хорнеофит обладал зачатками корневища, представленного клубневидными сегментами. Эти растения были способны к вегетативному размножению с помощью ризоидов. Кроме того, псилофиты могли размножаться частями вегетативного тела, в случае если спорообразование по каким – либо причинам становится невозможным.
Спорангии хорнеофита напоминали аналогичные органы у современного мха – сфагнума. Также к изученным представителям псилофит относят:
Особенным классом среди псилофит являлись зостерофилловые. У них также отсутствовали листья и предположительно именно они дали начало развитию отдела плауновидные. Наиболее яркими представителями этой группы являются зостерофиллум и глосслингия.
Интересной особенностью всех названных растений являлось наличие спирально закрученной верхней части молодых побегов. Зостерофиллум обладает колосовидными спорангиями. Это растение было приспособлено к выживанию в засоленных местах. Об этом свидетельствует наличие толстой воскоподобной кожицы на стебле.
Таким образом, псилофиты являлись древними сосудистыми растениями, у которых имелась проводящая ткань, а именно ксилема и флоэма. Проводящая ткань всегда являлась признаком спорофита. Именно поэтому все сосудистые растения отличались тем, что поколение сапрофита доминирует для них над поколением гаметофита. Проводящая ткань образует внутри растения специфическую транспортную систему, по ней вода с органическими и минеральными веществами разносится по всему телу растения. Кроме того, прочные лигнифицированные клетки придают растению необходимую опору. Эти два фактора позволяют сосудистым растениям достигать больших размеров.
Предками псилофитов, скорее всего, являлись водоросли. Какая именно группа и породила сказать затруднительно. Считается, что это были зеленые водоросли, поскольку вся наземная растительность чаще всего обладает именно такой окраской.
Среди все ископаемых остатков псилофитов не наблюдается черт половых органов, но можно с уверенностью сказать, что у них все -таки был половой процесс. Споры давали заростки и уже на них возникали половые органы, которые реализовывали процесс оплодотворения. Заросток скорее всего был тонкостенным, поэтому в ископаемых остатках он не сохранялся. Подобная аналогия проводится на основе сравнения с процессом размножения папоротников.
Источник
1)Эволюционное развитие формы тела растений.
Развитие растительного мира совершалось в 2 этапа и связано с появлением низших и высших растений. По новой систематике к низшим относят водоросли (а раньше относили бактерии, грибы и лишайники. Теперь они выделены в самостоятельные царства), а к высшим — мхи, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные.
В эволюции низших организмов выделяются 2 периода, существенно различающиеся между собой организацией клетки. В течении 1 периода господствовали организмы, сходные с бактериями и сине-зеленые водорослями. Клетки этих жизненных форм не имели типичных органоидов (митохондирий, хлоропластов, аппарата Гольджи и др.).Ядро клетки не было ограничено ядерной мембраной (это прокариотический тип клеточной организации). 2 период был связан с переходом низших растений (водорослей) к автотрофному типу питания и с образованием клетки со всеми типичными органоидами (это эукариотический тип клеточной организации, который сохранился и на последующих ступенях развития растительного и животного мира). Этот период можно назвать периодом господства зеленых водорослей, одноклеточных, колониальных и многоклеточных. Простейшими из многоклеточных являются нитчатые водоросли (улотрикс), которые не имеют никакого ветвления своего тела. Их тело представляет собой длинную цепочку, состоящую из отдельных клеток. Другие же многоклеточные водоросли расчленены большим количеством выростов, поэтому их тело ветвится ( у хары, у фукуса).
Многоклеточные водоросли в связи с их автотрофной (фотосинтетичесой) деятельностью развивались в направлении увеличения поверхности тела для лучшего поглощения питательных веществ из водной среды и солнечной энергии. У водорослей появилась более прогрессивная форма размножения — половое размножение, при котором начало новому поколению дает диплоидная (2н) зигота, сочетающая в себе наследственность 2-х родительских форм.
Многоклеточные водоросли явились источником 2-ого этапа эволюции растительног мира, на протяжении которого возникли высшие растения. Прежде чем проследить этот главный путь исторического развития растений, охарактеризуем 2 боковые эволюционные ветви, представленные грибами и лишайниками. Грибы и лишайники в связи с их узкой приспособленностью к условиям среды пока не дали начала каким-либо другим организмам. Грибы появились в результате утраты пигментов и перехода к гетеротрофному питанию готовыми органическими веществами. Но они сохранили много признаков водорослей: а) высокую потребность в воде; б) размножение зооспорами; в) характер полового размножения. Лишайники могли возникнуть только на основе объединения уже существовших организмов — водорослей и грибов. Это объединение, возможно, первоначально произшло или на основе паразитизма, или на основе симбиоза гриба и водоросли. Современные лишайники можно определить как целостные симбиотические организмы, характеризующиеся специфичиским способом питания, особым способом размножения, которые не свойственны ни одному из компонентов, входящих в состав их тела.
2 эволюционный этап развития растений необходимо связывать с постепенным переходом их от водного образа жизни к наземному. Первичным наземным организмами оказались псилофиты, которые сохранились в виде ископаемых остатков в силурийских и девонских отложениях. Строение этих растений более сложное по сравнению с водорослями: а) они имели специальные органы прикрепления к субстрату — ризоиды; б) стеблевидные органы с древесиной, окруженной лубом; в) зачатки проводящих тканей; г) эпидермис с устьицами.
Начиная с псилофитов, нужно проследить 2 линии эволюции высших растений, одна из которых представлена мохообразными, а вторая — папоротникообразными, голосеменными и покрытосеменными.
Главное, что характеризует мохообразные, это преобладание в цикле их индивидуального развития гаметофита над спорофитом. Гаметофит — это все зеленое растение, способное к самостоятельному питанию. Спорофит представлен коробочкой (кукушкин лен) и полностью зависит в своем питании от гаметофита. Доминирование у мхов влаголюбивого гаметофита в условиях воздушно-наземного образа жизни оказалось нецелеособразным, поэтому мхи стали особой ветвью эволюции высших растений и пока не дали после себя совершенных групп растений. Этому способствовал и тот факт, что гаметофит по сравнению со спорофитом имел обеденную наследственность (гаплоидный (1н) набор хромосом). Эта линия в эволюции высших растений называется гаметофитной.
Вторая линия эволюции на пути от псилофитов к покрытосеменным является спорофитной, потому что у папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных в цикле индивидуального развития растений доминирует спорофит. Он представляет собой растение с корнем, стеблем, листьями, органами спороношения (у папоротников) или плодоношения (у покрытосеменных). Клетки спорофита имеют диплоидный набор хромосом, т.к. они развиваются из диплоидной зиготы. Гаметофит сильно редуцирован и приспособлен только для образования мужских и женских половых клеток. У цветковых растений женский гаметофит представлен зародышевым мешком, в котором находится яйцеклетка. Мужской гаметофит образуется при проростании пыльцы. Он состоит из одной вегетативной и одной генеративной клеток. При прорастании пыльцы из генеративной клетки возникает 2 спермия. Эти 2 мужские половые клетки участвуют в двойном оплодотворении у покрытосеменных. Оплодотворенная яйцеклетка дает начало новому поколению растения — спорофиту. Прогресс покрытосеменных обусловлен совершенствованием функции размножения.
Группы растений. Признаки усложнения организации растений (ароморфозы)
1. Водоросли. Появление хлорофилла, возникновения фотосинтеза, многоклеточности.
2. Псилофиты как переходная форма. Специальные органы прикрепления к субстрату — ризоиды; стеблевые органы с зачатками проводящих тканей; эпидермис с устьицами.
3. Мхи. Появление листьев и стебля, тканей, обеспечивающих возможность жизни в наземной среде.
4. Папоротникообразные. Появление настоящих корней, а в стебле — тканей, обеспечивающих проведение воды, всасываемой корнями из почвы.
5. Голосеменные. Появление семени внутренние оплодотворение, развитие зародыша внутри семязачатка.
6. Покрытосеменные. Возникновение цветка, развитие семян внутри плода. Разнообразие корней, стеблей, листьев по строению и выполняемым функциям. Развитие проводящей системы, обеспечивающей быстрое передвижение веществ в растении.
Источник