Причины и возможная история выхода на сушу растений и животных
Выход растений и животных на сушу – это важнейший этап эволюционного развития органического мира, на протяжении которого живые организмы освоили принципиально новую среду обитания.
История выхода растений и животных на сушу
В палеозое вследствие неоднократного затопления наземных частей континентов образовывались моря небольшой глубины. В них весьма активно развивалась жизнь. Климат значительной части суши того периода можно охарактеризовать как аридный, сухой с высокой температурой воздуха. Количество осадков в то время также было минимальным. При этом некоторые участки территории характеризовались влажным тропическим климатом. Ближе к концу палеозоя климат на планете стал еще более суровым, и это во многом обуславливало закономерности развития растительных организмов.
На рубеже каменноугольного и пермского периодов ледники охватили следующие территории:
Биосфера палеозоя того времени оценивается по сведениям, которые были получены на основе исследования осадочных горных пород, и ископаемым остаткам, которые были обнаружены внутри них.
Если говорит о заре палеозоя, то можно отметить, что развитие животных и растений происходило в морских условиях. В это время господствовали различные группы водорослей. Именно в палеозое животные и растения впервые вышли на сушу. Это событие произошло в начале девона на берегах мелководных морей и сопровождалось формированием зарослей наземных древних групп – псилофитов. Согласно общепризнанной теории считается, что водоросли, обитающие вблизи берега «высунули голову на воздух», адаптировались к изменениям атмосферы и заселили приливно-отливную зону.
Филогенез – это процесс развития органического мира (в том числе и растений) в различные исторические эпохи протекающий с разнообразными особенностями.
В качестве предков современных наземных растений биологи чаще всего выделяют харовые водоросли. Они имеют ряд признаков анатомии тела, которые объединяют их с высшими растениями. Эта группа водорослей изначально формировалась на дне пресных и соленых водоемов в виде достаточно плотных зарослей.
Существует и другая теория о том, что первопроходцами суши могли стать мохообразные, а именно печеночники, которые обитали на наземных пленках из водорослей в мелководных водоемах и почве.
Этот факт подтверждается тем, что споры позднеордовикских и раннесилурийских отложений имеют много черт сходств со спорами печеночных мхов. При этом каким бы не был предок современных наземных растений, суша должна была покрыться растительностью уже к концу девона. Дело в том, что с начала следующего периода (каменноугольного) на планете Земля образовались уже практически все разновидности осадков.
На континентах в это время накопилось большое количество угля. В связи с этим на пути стока вод образовывались своеобразные растительные фильтры. Если бы такой естественный растительный фильтр не существовал, то остатки растений смешивались с песком и глиной.
В таком случае формировались обломочные породы, которые были обогащены растительными остатками и представляли собой углистые сланцы и углистые песчаниками, а не настоящий уголь.
В связи с этими событиями в начале каменноугольного периода прибрежная полоса была усеяна растениями, которые интенсивно отцеживали весь обломочный материал, сносимый с суши.
Освоение новой среды обитания содействовало возникновению различных адаптаций у многих живых организмов, в том числе и растений.
Возможные причины выхода растений на сушу
Среди основных причин выхода растений на сушу можно отметить:
- в процессе жизнедеятельности бактерий сформировались некоторые новые слои почвы;
- суша стала более защищенной от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, что было связано с тем, что в атмосфере появился озоновый слой. Это способствовало существенной смене климата;
- климат менялся и стал умеренным и более влажным.
Таким образом, считается, что растения вышли на сушу, чтобы избежать поедания растительноядными животными, обитающими в водных пространствах. Также они искали новую почву, которая сформировалась в результате деятельности грибов и лишайников.
Примитивный тип почвы, который создавался строматолитами уже был пригоден для произрастания некоторых растений. Суша накопила большое количество органического вещества.
Тем самым выход растений на сушу стал крупнейшим ароморфозом в развитии жизни на Земле. Такое события было подготовлено предыдущим ходом органической и неорганической эволюции. Среди таких процессов можно выделить:
- почвообразование;
- накопление в атмосфере молекулярного кислорода;
- формирование озонового экрана;
- процесс дифференцировки клеток.
Считается, что сухопутные растений произошли от зеленых водорослей, так как в их клетках был обнаружен хлорофилл. Неизвестная предковая форма дала две эволюционные ветви: одна из них привела к возникновению риниофитов, а другая – к появлению мхов.
Первыми наземными растениями стали риниофиты, которые не имели отчетливого деления на стебли, корни, листья. Они занимали промежуточное положение между водорослями и наземными растениями.
У таких растений развивалась покровная и проводящая ткань, которая обеспечила им защиту от высыхания в наземно-воздушной среде и позволяли транспортировать растворы питательных веществ.
У наземных растений преобладал спорофит или то поколение, которое дает бесполые клетки или споры. У наземных растений также развивались специализированные функции. Например, в стеблях появились проводящие пучки, которые находились на нижней части побегов. Эти пучки напоминали корневые волоски. В дальнейшем происходила более сложная эволюция процессов размножения растений, которая привела к появлению настоящих современных наземных растений, имеющих возможности к более качественной адаптации к условиям суши и ее освоению.
Источник
§ 27. Историческое развитие растительного мира — Корнилова, Николаев, Симонова, 6 класс
1. Процесс эволюции растений сопровождался вымиранием организмов, не приспособленных к существованию в трудных условиях, и появлением новых форм, более приспособленных.
2. Первые обитатели Земли были примитивными организмами, похожими на современных бактерий .
3. Спустя много тысяч лет появились организмы, имеющие в клетках хлорофилл и способные осуществлять процесс фотосинтеза .
4. Все организмы, в клетках которых имеется сформированное ядро, называют эукариоты . Их относят к надцарству ядерные , или эукариоты .
5. Выход растений на сушу произошел примерно 450 млн лет назад.
Задание 2. Охарактеризуйте основные процессы жизнедеятельности представителей каждого названного в таблице отдела растений. Сделайте вывод о направлении эволюции растений
Вывод: Эволюция растений привела к значительному усложнению форм жизни на Земле, от водорослей, через мохообразные, плауновидные, папоротники к голосеменным и цветковым растениям. Размножение семенами более прогрессивно, чем спорами. Покрытосеменные имеют морфологические, физиологические, экологические и другие преимущества над другими группами растений, на сегодняшний день это господствующая группа растений.
Задание 3. Подготовьте обоснованный ответ
1. Почему выход растений на сушу обусловил разделение тела на корень, побег и листья?
Корень необходим для закрепления растения в почве, побег – для проведения минеральных веществ от корня вверх, листья осуществляют фотосинтез, сахара, образованные при этом, доставляются по всему растению от листьев.
2. Почему эволюция покрытосеменных (цветковых) растений тесно связана с эволюцией животных?
Животные распространяют семена, разносят пыльцу и способствуют расселению растений.
3. Почему некоторые виды растений называют живыми ископаемыми? Приведите примеры таких растений.
Папоротники, хвощи и плауны называют живыми ископаемыми, так как много лет назад, во время пика эволюции, эти растения были представлены в основном древесными формами. Сейчас остались лишь травы, на ученые находят окаменелости этих древних растений в земле.
Задание 4. Используя информационные ресурсы, подготовьте сообщение о редких и исчезающих видах растений, об их охране. Составьте план сообщения.
3. Редкие растения нашей области
Источник