Водоросли как возможные предки высших растений
Водоросли считают предками высших растений, Об этом говорит, прежде всего то, что в геологической истории растительного мира эре высших растений предшествовала эра водорослей. В пользу этого предположения также свидетельствуют, например, следующие факты:
1) сходство наиболее древней и уже давно вымершей группы высших растений — риниофитов — с водорослями и, в частности, очень сходный характер их ветвления;
2) сходство в чередовании «поколений» высших растений и многих водорослей;
3) наличие жгутиков и способность к самостоятельному плаванию у мужских половых клеток многих высших растений;
4) сходство в строении и функциях хлоропластов.
Предполагают, что высшие растения произошли скорее всего от зеленых водорослей, пресноводных или солоновато-водных.
Наземные условия существования резко отличаются от условий жизни в воде. На земле высшее растение живет одновременно в двух существенно разных средах. В то время как надземные его части приспособились к жизни в атмосфере, подземные органы проводят свою жизнь в почве. Воздушная среда характеризуется гораздо большим содержанием кислорода, чем водная, а ночвенная — иными условиями минерального питания и особенно водоснабжения. Поэтому переход предков высших растений в эти совершенно новые для них условия обитания мог произойти лишь по мере выработки специальных приспособлений для водоснабжения, для защиты половых органов от высыхания и для обеспечения полового процесса. Приспособления эти выразились в возрастающем расхождении спорофита и гаметофита и в появлении защищенных слоем стерильных клеток многоклеточных половых органов; в глубокой морфологической дифференциации спорофита и возникновении многоклеточных вместилищ спор (спорангиев); в развитии проводящей и механической систем тканей, появлении эпидермы, устьиц и т. д. Эволюция большинства высших растений, за исключением вторичных водных форм, шла по пути возрастающего приспособления к условиям наземного существования.
Недавно было высказано предположение, что переходу водорослевого предка высших растений в условия наземного существования значительно способствовал симбиоз с грибами. Как известно, симбиоз с грибами характерен для большинства высших растений, причем наиболее обычной его формой является симбиоз грибов с подземными органами (так называемая микориза).
Грибы, относимые к вымершему роду палеомицес (Palaeomyces), найдены в подземных частях ряда древнейших высших растений, в частности в подземных органах вымершего рода хорнеофит (Horneophyton). Наличие гриба в тканях подземного органа, вероятно, способствовало более интенсивному использованию минеральных веществ, особенно фосфатов, заключенных в бедных питательными веществами субстратах силурийского и девонского периодов. Кроме того, предполагают, что наличие гриба в тканях подземных органов могло также способствовать повышению устойчивости высшего растения к засыханию.
Источник
Как на Земле появились растения
Крошечная ископаемая водоросль возрастом миллиард лет может помочь ученым понять, как первые растения вышли на берег и эволюционировали до современного состояния.
Около 500 миллионов лет назад, когда Земле уже было 4 миллиарда лет, на суше появились первые зеленые растения. Как это произошло, до сих пор остается одной загадок эволюции. До этого на земле существовала только микробная жизнь. Первыми из воды вышли не мягкие и мшистые растения с мелкими корнями. А произошли они от морских водорослей, о которых мы знаем совсем немного.
Древние окаменелости морских водорослей — редкость. Они не были такими же крепкими, как деревья, останки которых мы находим. «Большинство водорослей — маленькие, мягкие и не имеют скелета», — говорит профессор геобиологии Шухай Сяо из Политехнического института Вирджинии. Недавно обнаруженные крошечные окаменелости, размером меньше зерна риса, являются старейшим известным в мире образцом зеленых водорослей — им 200 миллионов лет. Сяо ищет камни возрастом миллиард лет, чтобы обнаружить предков наземных растений. «Меня интересует вопрос, как эукариоты развивались на Земле. Чтобы ответить на него, мы должны искать очень старые камни». Он докопался до древних пластов недалеко от города Далянь на севере Китая, содержащие окаменелости той далекой эпохи.
Вернувшись в лабораторию и исследовав найденные камни под электронным микроскопом, он понял ценность того, что он нашел: «Я был очень взволнован, когда увидел первый фрагмент этой зеленой водоросли. Эти виды окаменелостей являются абсолютно новыми для науки». Окаменелые водоросли обладают многими характеристиками наземных растений. Дело не только в том, что они были многоклеточными. У них были листья и ветви.
Источник