Первые наземные растения и животные
ГДЕ ЗАРОДИЛАСЬ ЖИЗНЬ Жизнь зародилась в воде. Здесь появились первые растения – водоросли. Однако в какой-то момент появилась суша, которую предстояло заселить. Первопроходцами среди животных стали кистеперые рыбы. А среди растений?
КАК ВЫГЛЯДЕЛИ ПЕРВЫЕ РАСТЕНИЯ Когда-то нашу планету населяли растения, у которых был лишь стебель. К земле они крепились специальными выростами – ризоидами. Это были первые растения, выбравшиеся на сушу. Ученые называют их псилофитами. Это латинское слово. В переводе оно означает «голые растения» . Псилофиты действительно выглядели «голыми» . У них были лишь ветвящиеся стебли с выростамишариками, в которых хранились споры. Они очень похожи на «инопланетные растения» , которые изображают на иллюстрациях к фантастическим рассказам. Псилофиты стали первыми наземными растениями, однако они жили лишь в болотистой местности, так как у них не было корня, и они не могли добывать воду и питательные вещества в толще почвы. Ученые считают, что когда-то эти растение создавали целые огромные ковры над обнаженной поверхностью планеты. Существовали как крошечные растения, так и очень крупные, выше человеческого роста.
ПЕРВЫЕ ЖИВОТНЫЕ НА ЗЕМЛЕ Самые древние следы жизни животных на Земле датируются миллиардом лет, но древнейшим окаменелостям самих животных приблизительно 600 миллионов лет, они относятся к вендскому периоду. Первые животные, появившиеся на Земле в результате эволюции, были микроскопически малы и мягкотелы. Они жили на морском дне или в донном иле. Такие создания едва ли могли окаменеть, и единственный ключ к разгадке тайны их существования - это косвенные следы, такие, как остатки нор или ходов. Но несмотря на свои крошечные размеры, эти самые древние животные были жизнестойки и дали начало первым известным животным на Земле - фауне Эдиакары.
Эволюция жизни на Земле началась с момента появления первого живого существа - около 3, 7 миллиарда лет назад - и продолжается по сей день. Сходство между всеми организмами указывает на наличие общего предка, от которого произошли все другие живые существа.
ВСЁ
псилофиты (Psilophyta), самая древняя и примитивная вымершая группа (отдел) высших растений. Характеризовались верхушечным расположением спорангиев (См. Спорангий) и равноспоровостью, отсутствием корней и листьев, дихотомическим или дихоподиальным (псевдомоноподиальным) ветвлением, примитивным анатомическим строением. Проводящая система - типичная Протостела. Протоксилема располагалась в центре ксилемы; метаксилема состояла из трахеид с кольчатыми или (реже) лестничными утолщениями. Опорные ткани отсутствовали. Р. ещё не обладали способностью ко вторичному росту (меристемы (См. Меристема) у них были только верхушечные). Спорангии примитивные, от шаровидных (диаметром около 1 мм) до продолговато-цилиндрических (длиной до 12 мм), толстостенные. Гаметофиты Р. достоверно не известны (некоторые авторы считают гаметофитами горизонтальные корневищеподобные органы - так называемые ризомоиды).
Р. произрастали на влажных и болотистых местах, а также в прибрежном мелководье. Отдел Р. включает один класс - риниопсиды (Rhyniopsida) с двумя порядками - Rhyniales (семества Cooksoniaceae, Rhyniaceae, Hedeiaceae) и Psilophytales (семейство Psilophytaceae). Для порядка Rhyniales характерны дихотомическое ветвление и тонкая, слабо развитая Стела. Ксилема из трахеид с кольчатыми утолщениями. Древнейший представитель Р. - род куксония, первоначально обнаруженный в Уэльсе в отложениях конца силурийского периода (около 400 млн. лет назад). Наиболее полно изучены нижнедевонские роды - риния и отчасти хорнеофит, у которого ризомоид (вверх от него отходили стебли, вниз - многочисленные Ризоиды) был расчленён на чётковидно расположенные клубневидные сегменты, лишён проводящих тканей и целиком состоял из паренхимных клеток. Полагают, что в процессе эволюции ризомоиды Р. дали начало корням. У обоих родов стенка спорангия была многослойной, покрытой кутикулой (См. Кутикула). Хорнеофит характеризуется своеобразной спороносной полостью, которая образует купол, сводообразно покрывающий центральную колонку стерильной ткани, представляющей собой продолжение флоэмы стебля. Этим хорнеофит напоминает современный Сфагнум. В семейства риниевых включают также род тениокрада, многие виды которого образовывали подводные заросли в среднем и верхнем девоне. В отдельное семейства хедеевых иногда выделяют нижнедевонские роды хедея и яравия. Нижнедевонский род сциадофит, обычно выделяемый в отдельное семейства сциадофитовых, - небольшое растение, состоявшее из розетки простых или слабо дихотомированных тонких стеблей со стелой. Для порядка Psilophytales характерны дихоподиальное ветвление и более сильно развитая стела. У наиболее известного рода - псилофит (из нижнедевонских отложений в Восточной Канаде) - неравно развитые ветви образовывали ложную главную ось дихоподия с более тонкими боковыми ветвями: стебель был окружен кутинизированной эпидермой с устьицами; поверхность стебля была голая или покрыта шипами длиной 2-2,5 мм, концы которых дисковидно расширялись, что, вероятно, указывало на их секреторную роль. Спорангии раскрывались продольной трещиной. К псилофиту близки нижнедевонские роды тримерофит и пертика.
Изучение строения Р. и их эволюционных взаимоотношений имеет большое значение для эволюционной морфологии и филогении высших растений. По-видимому, первоначальным органом Спорофита высших растений был дихотомически ветвящийся стебель с верхушечными спорангиями; корни и листья произошли позже спорангия и стебля. Есть все основания считать Р. исходной предковой группой, от которой произошли мохообразные, плауновидные, хвощевидные и папоротники. Согласно другой точке зрения, мохообразные и плауновидные имеют лишь общее происхождение с Р.
Лит.: Основы палеонтологии. Водоросли, мохообразные, псилофитовые, плауновидные, членистостебельные, папоротники, М., 1963; Traite de paleobotanique, t. 2, Bryophyta. Psilophyta. Lycophyta, P., 1967.
А. Л. Тахтаджян.
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.
Первые растения на Земле
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.
Основная статья: Папоротникообразные
Риниофиты — это вымершая группа растений. Не-которые учёные считают их предками мхов, папорот-ников, хвощей и плаунов. Другие предполагают, что риниофиты осваивали сушу одновременно с мхами.
Первые наземные растения — риниофитыпоявились примерно 400 млн лет назад. Их тело состояло из зелёных веточек. Каждая веточка ветвилась, разде-ляясь на две части. В клетках ве-точек содержался хлорофилл и происходил фотосинтез. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Произрастали риниофиты в увлажнённых местах. К почве они прикреплялись ризоидами — выростами на поверхности горизонтально располагавшихся вето-чек.
Первые наземные растения
На концах веточек находились спороносные ча-сти, в которых созревали споры. У риниофитов уже начали формироваться проводящая и механическая ткани. В процессе эволюции благодаря возникнове-нию наследственных изменений и естественному от-бору на поверхности веточек риниофитов образова-лась покровная ткань с устьицами, регулирующими испарение воды.
Картинки (фото, рисунки)
Материал с сайта http://WikiWhat.ru
На этой странице материал по темам:
Проводящие покровные и механические ткани у риниофита и папоротников
Жизненный цикл рионофиты схема
Рассказ риниофиты ответ
Сообщение первое наземное растение
Когда и от какой группы водорослей появились первые рениофиты
Происхождение и систематика высших растений.
Высшие растения, вероятно, произошли от каких-либо водорослей. Об этом свидетельствует то, что в геологической истории растительного мира высшим растениям предшествовали водоросли. В пользу этого предположения свидетельствуют и следующие факты: сходство наиболее древней вымершей группы высших растений — риниофитов – с водорослями, очень сходный характер их ветвления; сходство в чередовании поколений высших растений и многих водорослей; наличие жгутиков и способность к самостоятельному плаванию у мужских половых клеток многих высших растений; сходство в строении и функции хлоропластов.
Предполагают, что высшие растения произошли скорее всего от зеленых водорослей , пресноводных или солоноватоводных. Они имели многоклеточные гаметангии, изоморфное чередование поколений в цикле развития.
Первыми наземными растениями, найденными в ископаемом состоянии, были риниофиты (риния, хорнея, хорнеофитон, спорогонитес, псилофит и др.).
После выхода на сушу высшие растения развивались в двух основных направлениях и образовали две большие эволюционные ветви – гаплоидную и диплоидную.
Гаплоидная ветвь эволюции высших растений представлена отделом моховидные (Bryophyta). В цикле развития мхов преобладает гаметофит, половое поколение (само растение), а спорофит, бесполое поколение, редуцирован и представлен спорогоном в виде коробочки на ножке.
Вторая эволюционная ветвь высших растений представлена всеми остальными высшими растениями.
Спорофит в наземных условиях оказался более жизнеспособным и адаптированным к разнообразным экологическим условиям. Эта группа растений более успешно завоевывала сушу.
В настоящее время высшие растения насчитывают свыше 300 000 видов. Они господствуют на Земле, населяют ее от арктических территорий до экватора, от влажных тропиков до сухих пустынь. Они образуют различные типы растительности – леса, луга, болота, заполняют водоемы. Многие из них достигают гигантских размеров.
Систематика высших растений – это раздел ботаники, который разрабатывает естественную классификацию высших растений на основе изучения и выделения таксономических единиц, устанавливает родственные связи между ними в их историческом развитии. Важнейшими понятиями систематики являются таксономические (систематические) категории и таксоны.
Эволюция растений
Согласно правилам ботанической номенклатуры основными таксономическими категориями считаются: вид (species), род (genus), семейство (familia), порядок (ordo), класс (classis), отдел (devisio), царство (regnum). При необходимости могут использоваться и промежуточные категории, например, подвид (subspecies), родрод (subgenus), подсемейство (subfamilia), надпорядок (superordo), надцарство (superregnum).
Для видов, начиная с 1753 г. – даты выхода в свет книги К. Линнея "Виды растений" – приняты биноминальные названия , состоящие из двух латинских слов. Первое обозначает род, к которому относится данный вид, второе – видовой эпитет: например ольха клейкая –Alnus glutinosa.
Для семейств растений принято окончание – aceae, для порядков – ales, для подклассов – idae, для классов – psida, для отделов – phyta. В основу стандартного униноминального названия кладется название какого-либо рода, включаемого в это семейство, порядок, класс и т.д.
Современная наука об органическом мире делит живые организмы на два надцарства: доядерные организмы (Procariota) и ядерные организмы (Eucariota). Надцарство доядерных организмов представлено одним царством – дробянки (Mychota) с двумя подцарствами: бактерии (Bacteriobionta) и цианотеи, или сине-зеленые водоросли (Cyanobionta).
Надцарство ядерных организмов включает три царства: животные (Animalia), грибы (Mycetalia, Fungi, или Mycota) и растения (Vegetabilia, или Plantae).
Царство животных делится на два подцарства: простейшие животные (Protozoa) и многоклеточные животные (Metazoa).
Царство грибов подразделяется на два подцарства: низшие грибы (Myxobionta) и высшие грибы (Mycobionta).
Царство растений включает три подцарства: багрянки (Rhodobionta), настоящие водоросли (Phycobionta) и высшие растения (Embryobionta).
Здравствуйте друзья! Сегодня хотелось бы поговорить о доисторических растениях, о том как они эволюционировали в современные растения.
В растительном мире сегодня преобладают цветковые растения, но плауны и папоротники покрывали Землю в доисторическое время.
Более 400 000 видов флоры известны сегодня, и все они произошли от нескольких древних морских растений. Виды, исчезнувшие с лица Земли, не входят в это число, поскольку к меняющимся условиям на Земле адаптироваться они не смогли, или не выдержали конкуренцию со стороны вновь появившихся растений, которые лучше были приспособлены к новой среде обитания.
Палеоботаники установили распределение растительного покрова по поверхности Земли в разные геологические периоды, а также закономерности его смены. В том, что у растений нет твердого скелета, который легко превращается в окаменелость, заключается сложность исследований.
К счастью, иногда можно обнаружить ранние формы флоры в древних илистых отложениях, а в горных породах были найдены некоторые останки растений, их возраст составляет около 3,1 млрд. лет.
О том, что жизнь на планете должна была начаться с появления растениеподобных организмов, ставших важным звеном в пищевой цепи животных в дальнейшем, свидетельствуют окаменелости.
Но намного значимее роль растений в эволюционной истории Земли, так как они фактически преобразовали нашей планеты и сделали ее пригодной для существования животного мира.
Вероятно, в условиях изначального содержания огромного количества углекислоты в атмосфере, животные не смогли бы дышать. Углекислый газ в кислород растения преобразуют в процессе фотосинтеза, насыщая им атмосферу.
Основой пищевой цепи послужила способность растений использовать солнечный свет для производства сложных органических веществ. Эволюцию плотоядных и травоядных животных обеспечили растения.
Эволюция, однако, крайне медленный процесс, и естественный отбор благоприятствует особям, приспосабливающимся к изменениям среды обитания, а не просто к изменениям как таковым.
Без воды не могли обходиться древнейшие виды растительного мира, так как структуры необходимые для жизни на суше, у них отсутствовали.
Первые вышедшие растения из воды, вероятно, обосновались в болотах, где их нижняя часть могла постоянно находиться под водой. Скорее всего, первые истинно наземные растения оставались влаголюбивыми и росли возле воды.
Влажная среда для размножения по-прежнему, была необходима печеночникам, мхам и папоротникам, которые развивались как растения с давних времен.
Предшественники цветковых растений
– голосеменные, среди них хвойные деревья – нуждались в ветре для рассеивания семян и опыления, поскольку тогда еще не было способных это делать насекомых.
Одновременно с насекомыми и животными развивались преобладающие сегодня цветковые (покрытосеменные) растения, поэтому часто опыляются ими.
Простейшие водоросли были древнейшими из известных растений.
Это одноклеточные организмы, все функции которых выполняла единственная лишенная ядра клетка. Крайне примитивными были эти сине–зеленые водоросли, и только около 1,5 млрд. лет назад появились имеющие клеточное ядро .
Многоклеточные организмы возникли со временем. Возможно, они сходные с морскими водорослями и имеющие в разных частях растения органы размножения.
Около 590 млн. лет назад, в кембрийский период, прочно обосновались на Земле многие формы жизни. К этому периоду относятся более 900 видов – и это те растения, которые сохранились и были обнаружены сотни миллионов лет спустя.
Переселение на сушу.
440 – 408 млн. лет назад, в силурийский период, из воды вышли растения и начали заселять сушу. Среда обитания растений и животных в давние времена ограничивалась океанами, но к жизни в пресной воде адаптировались водоросли. Наземные виды, вероятно, произошли от этих пресноводных водорослей.
Абсолютно другое строение должны иметь водные растения, чтобы выжить на суше. В них должен присутствовать более жесткий поддерживающий растение орган, а так же сеть сосудов.
Репродуктивную систему, которая способна нормально функционировать в воздушной среде, должны создать наземные растения, прежде чем переместится в более засушливые районы.
В скальных породах силурийского периода были обнаружены следы самых древних растений. Тело одного из них Zosterophyllum , представляло собой таллом, т. е. не было расчленено на стебель, корень и листья. Rhynia – растение без листьев и корней, но на концах побегов с крупными спорангиями.
Состоял из выполняющего функцию корня, корневища и усеянных мелкими чешуевидными листьями надземными побегами. Весьма вероятно, что они все были болотными растениями.
Корни накапливающие и впитывающие воду появились у растений для произрастания на суше. Менее зависимые от влаги способы размножения усовершенствовались у них в ходе очень длительного периода эволюции.
В отличие от появившихся позже цветковых растений, сохранившимся до наших дней реликтовым видам, таким как печеночники и мхи, по-прежнему нужна влажная среда и вода для размножения.
Эволюционный прогресс.
Не обязательно прямолинейным или непрерывным с неизменным темпом развития должен быть процесс эволюции.
Нижеследующие группы растений, почти наверняка возникли в ходе эволюции, причем именно в приведенном порядке. О том, что эволюция продолжающийся и сейчас непрерывный процесс, забывать не следует. И только по истечении очень длительного периода времени можно обнаружить изменения.
Бактерии.
Вероятно, что первые клеточные организмы обитали в «первичном» бульоне и напоминали . Принято считать, что бактерии ближе к растениям, чем к животным, хотя у них мало общего как с одними, так и с другими. С поразительной скоростью способны размножаться эти микроскопические одноклеточные в идеальных условиях.
Однако, в органических веществах могут жить некоторые из них, в таких как азот и аммиак, что возможно связанно с их появлением в давние времена, когда большое количество аммиака содержала атмосфера Земли.
Сине-зеленые водоросли.
На настоящие водоросли, несмотря на свое название, эти примитивные растения мало похожи. Возрастом 3,1 млрд. лет, обнаруженные в горных породах отдельные окаменелости, очень напоминают современные сине-зеленые водоросли.
Это доказывает их принадлежность к способным к фотосинтезу, древнейшим видам. Микроскопические одноклеточные безъядерные организмы – это большинство сине-зеленых водорослей.
Но благодаря тому, что в слизи некоторых водорослей находятся целые колонии этих растений, некоторые из них можно увидеть невооруженным глазом.
Водоросли.
Это еще один вид примитивных растений, которые лишены цветковых структур и листьев. Получать пищу за счет фотосинтеза под воздействием естественного солнечного света способны почти все виды водорослей.
В преобладают такие примитивные растения, включая планктон, в основном состоящий из одноклеточных водорослей и многоклеточные морские водоросли.
Пресноводные и наземные водоросли широко распространились. К «цветению» воды в водоемах и налету, образующемуся на стенках аквариумов, влажных глиняных горшков и других сосудов приводят именно они.
Многоклеточными и одноклеточными бывают водоросли и могут образовать колонии или нити. Связующим звеном между животными и растениями считают некоторые их виды.
Euglenophytes способны передвигаться с помощью жгутиков, имеют светочувствительный красный глазок и могут заглатывать частицы твердой пищи.
Лишайники.
Результатом мутуализма грибов и водорослей являются такие сложные растения. Только после того, как сформировались эти два самостоятельных вида растений, смогли появиться лишайники.
С точки зрения эволюции они заняли свободную нишу и способны существовать в неблагоприятных условиях, в которых лишь немногие другие растения могут выжить.
Мхи и печеночники.
Хотя эволюция мхов и печеночников все еще продолжается, они схожи с примитивными растениями. Они имеют четко выраженные стебли и листовидные структуры, а также признаки начала развития сосудистой проводящей ткани. Размножаются мхи и печеночники спорами, при этом существует две стадии размножения.
Сперва появляется спорофит доминирующая форма, несущая споры), а затем – гаметофит (половое поколение).
Чередование поколение – название этого сложного процесса. Для него требуется очень влажная среда или вода. Это еще одно свойство, которое подтверждает древнее происхождение мхов и печеночников и препятствующее их распространению по суше.
Папоротники и хвощи.
Эти растения чаще размножаются спорами, чем семенами, но и для них характерно чередование поколений. Поэтому им для успешного размножения необходима вода или большое содержание влаги.
Меньше от влаги зависят спорофиты. И хотя споровое поколение для развития гаметофитов должно расти поблизости от влажных участков, это означает, что среда обитания папоротников разнообразнее, чем мхов и печеночников.
О более поздней эволюции говорит более сложная структура папоротников. Однако известно, что в девоне (480 – 360 млн. лет назад) они было широко распространены. Такая структура позволяет папоротникам адаптироваться к жизни на суше и придает им необходимую для дальнейшего роста жесткость.
В родстве с папоротниками находятся плауны и хвощи, но встречаются гораздо реже папоротников. В каменноугольный период (360 млн. лет назад) доминировали хвощи. А из их окаменевших останков образовалась большая часть угля. Затем, постепенно были вытеснены другими видами.
Птеридоспермы.
Прародителями современных цветковых растений были птеридоспермы или семенные папоротники. Ныне это исчезнувший вид. Внешне птеридоспермы походили на папоротники, но на концах особых побегов у них формировались семена. Обитали они в период с девонского по триасовый (248 млн. лет назад).
Голосеменные.
Практически одни деревья включают голосеменные растения. Их эволюционный процесс начался позже, чем у перечисленных выше групп. Они появились в мезозойскую эру. У них есть семязачатки и шишки, у которых, в отличие от покрытосеменных растений, отсутствуют плодолистики.
Такие хвойные деревья как лиственница и сосна являются наиболее известными голосеменными. А также тропические виды – гинкго и саговники. В мезозойскую эру саговники получили наибольшее распространение.
Также к хвойным деревьям относится гигантская секвойя, которая может достигать очень больших размеров. Огромное экономическое значение имеют хвойные деревья. Для производства лесоматериалов и целлюлозы их выращивают в больших количествах.
Покрытосеменные.
В современном мире это преобладающая группа растений. В нее входят как цветы (маргаритка и одуванчик) так и деревья (например, конский каштан, дуб). К покрытосеменным относятся большинство потребляемых нами овощей, орхидеи, декоративные травы, которыми засевают газоны, а также различные злаки (включая зерновые овес и пшеницу).
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.
Такая вот эволюция растений,оказывается, это довольно сложный процесс 🙂
Таблица охватывающая эволюцию растений по геологическим периодам
| Эра | Геологический период | Млн. лет | Преобладающие/распространенные растения |
| Кайнозой | Третичный и четвертичный | До 65 | Преобладание покрытосеменных растений |
| Мезозой | Меловой | До 144 | Появление покрытосеменных растений |
| Юрский | До 213 | Доминируют голосеменные и птеридофиты (хвойные деревья, папоротники, хвощи, плауны) | |
| Триасовый | До 248 | Распространение голосеменных. Пышные леса. | |
| Палеозой | Пермский | До 286 | Преобладают птеридофиты, или примитивные сосудистые растения (папоротники, хвощи, плауны). Распространены хвойные деревья и гинкго. |
| Каменноугольный | До 360 | Птеридофиты доминируют в углеобразующих болотах. | |
| Девонский | До 408 | Распространяются наземные растения. | |
| Силурийский | До 440 | Появляются первые наземные/болотные растения. | |
| Ордовикский | До 550 | Водоросли. | |
| Кембрийский | До 590 | Водоросли. | |
| Докембрийский | Более 590 | Сине-зеленые водоросли. |
С размножением сине-зеленых водорослей, которые еще называют цианобактериями, содержание кислорода в воздухе постепенно увеличивалось. Наверное, сначала он уничтожил немало бактерий, но со временем они...
С размножением сине-зеленых водорослей, которые еще называют цианобактериями, содержание кислорода в воздухе постепенно увеличивалось. Наверное, сначала он уничтожил немало бактерий, но со временем они научились использовать его в своих потребностях. Развитие разных типов бактерий привел к появлению других типов организмов, которые доставали энергию просто за счет поедания более примитивных родичей. Следующий важный этап начался, когда более сложные клетки приобрели способность к фотосинтезу благодаря появлению хлоропласта. Это и были первые настоящие растительные клетки.
Эволюция растений
Первые растения были одноклеточными организмами, которые возникли, когда сине-зеленые водоросли нашли убежище в больших клетках. В этих больших клетках уже были митохондрии, которые происходили от других бактерий. На «взгляд» клеток, давая прибежище бактериям, они получают массу преимуществ – митохондрии помогали им использовать кислород, а хлоропласты вырабатывали для них еду.
Эти прародители растений, очевидно, жили на поверхности морей и озер, как и теперь существуют их многочисленные потомки – одноклеточные водоросли. Со временем одноклеточные растения развились в многоклеточные, когда их клетки после деления оставались вместе. Одни формировали из клеток шары, другие – пустые цилиндры, цепочки из клеток. Многие организмы с такими приспособлениями живут и до сих пор в виде водорослей.
Путь на сушу
На протяжении миллионов лет единственной формой растительной жизни на Земле были водоросли. Как и теперь, они существовали практически только в воде, потому что на земле высыхали. Потом мелкие водоросли стали расти на берегах озер, у самой воды. Со временем у них развились наполовину водонепроницаемые оболочки и корнеподобные структуры, которые всасывали влагу из грунта.
Эти водоросли-пионеры дали начало мхам – примитивным растениям, также способным выжить лишь в сырых местах. Со временем появились более развитые растения, как папоротники, с листьями, покрытыми водонепроницаемой оболочкой. Они первыми развили корни и деревянистые стебли, что позволяло им расти вверх.
Когда на Земле появились первые растения?
Ученые считают, что первые растения на Земле появились с началом процесса фотосинтеза, происходившего в бактериях. Этот важный процесс взаимодействия жидкости и солнечного света стал источником выделения свободного кислорода. Благодаря этому и зародился растительный мир.
Первые растения
Часто люди задаются вопросом о том, какие виды были первыми и как появились они на нашей планете. Ответ дали ученые. Первыми представителями флоры, сумевшими появиться на земле, были риния и куксония. Последняя выглядела как небольшой кустик, размер которого не превышал 5-7 см. Наиболее благоприятными условиями для развития куксонии обладала болотная местность. Следы присутствия этой куксонии были обнаружены на территории Чехии, США и Западной Сибири. Риния — растение, похожее на куксонию. Несмотря на родство происхождения, размеры ринии были более существенными — до 50 см в высоту. Изначально каждое из растений имело только 1 вид.
По другой версии, одним из первых на земле стал появившийся мох. Кроме того, были обнаружены остатки одноклеточных водорослей и грибов. Местами их происхождения также считаются болотистые и тенистые области.
Время появления
На вопрос о том, когда на земле появились растения, нет однозначного ответа. Каждый из представителей земной флоры начинал появляться в определенное время:
- первые одноклеточные (мхи, лишайники) — 2 млрд лет назад;
- более сложные растения (похожи на современные папоротники) — 4 млн лет;
- хвойные и сосновые появились около 3 млн лет назад;
- возраст первых цветковых составляет 150 млн лет.
Папоротники — одни из первых полноценных представителей флоры, имеющих корень, стебель и листья. До сих пор они произрастают в болотистой местности. К тому времени, когда планету заселили динозавры, ее поверхность уже была заселена мхами, травами кустарниками и деревьями. К первым хвойным деревьям относятся сосна, ель, лиственница и кедр. Семена цветковых представителей, по сравнению с другими, имели большую защиту. Этим объясняется разнообразие цветов.
С течением времени, сменой климата и изменением условий развития травы и деревья эволюционировали. Сейчас искусственно выведено слишком много сортов кустарников, цветов и деревьев. Для того чтобы наглядно представить те растения, которые преобладали на нашей планете миллионы лет назад, нужно взглянуть на папоротники и травы, произрастающие на болотах и в лесах. Их можно считать прямыми потомками древних мхов и папоротников.
400 миллионов лет назад огромную часть земной поверхности нашей планеты занимали моря и океаны. Первые живые организмы возникли в водной среде. Они представляли собой частички слизи. Спустя несколько миллионов лет у этих примитивных микроорганизмов появился зеленый окрас. По внешнему виду они стали походить на водоросли.
Растения в каменноугольный период
Климатические условия благоприятно воздействовали на рост и размножение водорослей. С течением времени изменениям подвергались поверхность земли и дно океанов. Возникали новые материки, старые же исчезали под водой. Земная кора активно изменялась. Эти процессы привели к тому, что на месте земной поверхности появлялась вода.
Отступая, морская вода попадала в расщелины, впадины. Они, то пересыхали, то снова наполнялись водой. В результате те водоросли, которые находились на морском дне, постепенно перебрались на земную поверхность. Но так как процесс иссушения происходил очень медленно, то за это время они приспособились к новым условиям обитания на земле. Это процесс происходил на протяжении миллиона лет.
Климат в то время был очень влажный и теплый. Он способствовал переходу растений от морской жизни к наземной. Эволюция приводила к усложнению строения различных растений, менялись также и древние водоросли. Они дали начало развитию новым земным растениям – псилофитам. По внешнему виду они напоминали маленькие растения, которые размещались около берегов озер рек. Они обладали стеблем, который был покрыт мелкими щетинками. Но, как и у водорослей, у псилофитов не было корневой системы.
Растения в условиях нового климата
От псилофитов произошли папоротники. Сами псилофиты 300 миллионов лет назад прекратили свое существование.
Влажный климат и большое количество воды привели к быстрому распространению разных растений – папоротников, хвощей, плаунов. Конец каменноугольного периода ознаменовался сменой климата: он стал более сухим и холодным. Огромные папоротники начали вымирать. Остатки мертвых растений гнили и превращались в каменный уголь, которым затем люди обогревали свои жилища.
У папоротников на листьях лежали семена, которые получили название голосеменных растений. От гигантских папоротников произошли современные сосны, ели, пихты, которые называют голосеменными растениями.
С изменением климата исчезли древние папоротники. Холодный климат губил их нежные ростки. Их заменили семенные папоротники, которые называют первыми голосеменными растениями. Эти растения отлично приспособились к новым условиям сухого и холодного климата. У этого вида растений процесс размножения не зависел от воды, которая находится во внешней среде.
130 миллионов лет назад на Земле возникли различные кустарники и травы, семена которых находились в поверхности плодов. Их назвали покрытосеменными растениями. На протяжении 60 миллионов лет покрытосеменные растения живут на нашей планете. Эти растения практически не изменились с тех пор и до наших дней.
Большинство современных ученых считают, что планета Земля сформировалась немногим ранее четырех с половиной миллиардов лет назад. Самые ранние остатки вымерших организмов найдены в породах, имеющих возраст 3,8 миллиардов лет. Первыми обитателями Земли были бактерии-анаэробы, то есть они не использовали для дыхания кислород, которого еще не было в атмосфере.
Считают, что впервые процесс фотосинтеза стал идти в бактериях. Фотосинтез — это важнейший природный процесс, когда при взаимодействии солнечного света, воды и углекислого газа образуются органические вещества и свободный кислород.
Первые простейшие одноклеточные водоросли и грибы появились около 2 миллиардов лет назад. Их остатки найдены в отложениях протерозойской эры на территории Гренландии и Канады. В то же время появились и первые многоклеточные растения. Развитие жизни на Земле, появление и растений, и животных были тесно связаны с процессом фотосинтеза.
Ученые считают, что синезеленые водоросли (это их название, а не просто обозначение цвета) и грибы — первые представители растительного мира на Земле. Это низшие растения.
Более 2 миллиардов лет назад первые наземные растения напоминали мхи, которые мы можем видеть сейчас в сырых тенистых местах.
Около 400 000 000 лет назад возникли более сложные растения. Они напоминали современные папоротники. Папоротники первыми имели корни, стебель и листья. Это признаки высших растений.
Ко времени появления динозавров Земля уже была покрыта лесами. Эти растения размножались семенами.
Сосны и другие хвойные деревья появились позже, 300 000 000 лет назад. Эта группа деревьев включает в себя многочисленных представителей, таких как сосна, ель, канадская ель, кедр, лиственница. Все эти деревья прячут свои семена в шишках.
Первые цветущие растения появились 150 000 000 лет назад. Их хорошо защищенные семена дали им большое преимущество по сравнению с растениями, чьи семена защищены не так хорошо. Поэтому их стало больше и по количеству, и по видам. В наши дни цветущие растения распространены повсюду.
Ягода — это такой плод, у которого внутри много семян и нет косточки. Когда ягода зрелая, у него мясистый и сочный околоплодник, как у клубники, винограда, вороньего глаза, брусники, черники, голубики, клюквы. Значит, вишня — не ягода, а томат — ягода? Да, с точки зрения ученого-ботаника это так. И цитрусовые плоды: апельсин, лимон, мандарин, грейпфрут,…
Бук встречается в лесах в областях с умеренным климатом Северного полушария. Это большие деревья высотой 25-40 м и диаметром ствола до двух метров. Ровный, как колонна, ствол покрыт серой, гладкой корой. Листья простые, их форма — продолговатый эллипс. Осенью на дереве созревают плоды — трехгранные орехи. В плюске обычно 2, реже 4 ореха, в которых…
Это растение встречается только в Восточной и Юго-Восточной Азии. О нем европейцы очень долго ничего не знали, хотя в народной медицине Кореи, Японии и Китая лимонник применяют с незапамятных времен. Лимонник — прекрасное тонизирующее средство. Он повышает тонус организма, дает человеку бодрость. Настойка из лимонника предотвращает и снимает усталость при больших физических нагрузках. Лимонник —…
При слове “гриб” мы вспоминаем знакомые нам с детства подосиновики, опята, сыроежки и даже поганки — словом, нечто, состоящее из шляпки и ножки, которое растет в лесу и попадает к нам в корзинку, если оно съедобное, или которое так приятно поддать ногой, если похоже на поганку. Но это, так сказать, “традиционная” форма грибов. На самом…
В умеренном климате яблоня — самое главное плодовое дерево. Ученые насчитали не менее 10 тысяч сортов яблонь. Их вывели из различных сортов диких растений. Все эти сорта приспособлены к разному климату и почвам. Но яблочным краем по праву считается средняя полоса России, а самым знаменитым и любимым сортом яблок — янтарно-желтая, душистая, кисло-сладкая и хрустящая…
Совершенно невозможно представить себе жизнь без чая. Этот ароматный напиток содержит витамины B1, B2, С, Р, РР, танин, кофеин и другие полезные вещества. Из семян выжимают масло, используемое в парфюмерии. Из отходов листьев делают лекарства. Родина чая — субтропические леса Юго-Восточной Азии, южные районы Китая, Бирма, Северный Вьетнам и штат Ассам на северо-востоке Индии у…
Ярко-оранжевые настурции называют также капуцинами из-за островерхой формы цветка, напоминающего капюшон монаха-капуцина. На родине, в тропической Америке, можно встретить до 80 видов настурций. Они растут и во влажных тропических лесах, и в засушливых степях, и в горах. Они также окрашены в красивый желтый, оранжевый цвета, но бывают настурции голубые и лиловые. У всех тропических настурций…
Капитан Джеймс Кук; посещая острова Новой Зеландии, не мог не обратить внимание на растение, которое разрослось по берегам ручьев и по краям болот. Его листья, очень напоминающие по форме и. размеру мечи, покрывали прибрежные холмы, встречались и в зарослях вечнозеленых кустарников и даже в сухих скалистых местах. Это был новозеландский лен, который потом стал знаменит…
До сих пор в музеях хранится изящная мебель из черного дерева с инкрустациями из березы — столы, кресла, бюро. Она была особенно в моде при Петре I и до конца XVIII в. Потом в богатых домах появилась мебель из “красного дерева”. Долгое время оно считалось наиболее драгоценным из декоративных пород. И до сих пор в…
Пальмы кормят, поят, одевают людей. Самая полезная из них — кокосовая пальма. Она входит в десятку важнейших деревьев мира. Кокосовая пальма растет в тропиках, на берегах океанов, морей и островах. Их высокие, 25-30 м стволы обычно наклонены в сторону моря. Почти все острова в Тихом океане занимают рощи кокосовых пальм. Эти растения не боятся соленой…
