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. |
Какими были самые первые растения на Земле?
1 версия: Осенью 1912 г. около деревни Райни в Шотландии сельский врач У. Макки, который для собственного удовольствия занимался и геологией, сделал срез в породе и вдруг увидел прекрасно сохранившиеся растительные остатки. На голом, тонком стебле сидели несколько вытянутые в длину шарики с толстыми стенками. Как выяснилось позднее, это было древнейшее на Земле растение. Оно жило около 415 млн лет назад. Его назвали куксонией.Позднее остатки куксонии и похожих растений (хлорнеофита, ринии, псилофита) нашли в Чехии, в США, в Западной Сибири. Их всех назвали риниофитами, по имени шотландской деревушки Райни.
Предполагают, что первые высшие растения обитали во влажных, болотистых местах и скорее походили на водоросли, чем на современные растения. У них не было корней и листьев, у многих не было твердого стебля с опорными тканями. Шарики со спорами были с толстыми стенками, толщиной до 4 мм. В стебле обнаружены устьица.
Самой крупной была риния. Ее высота - до 50 см, а толщина стебля - около 5 мм. Видимо, на болотах были целые заросли риний.
Стебель у ринии завершался куполом, где находились споры. Эти "емкости" для спор достигали длины 12 мм.
От ринии произошли псилофиты. У них уже был ровный, прямой стебель. Псилофит был в несколько раз выше ринии. От голого стебля отходили разветвленные боковые ветки. В кожице стебля находились устьица, а его поверхность была покрыта шипами длиной 2-2,5 мм. Боковые ветки завершались "емкостями" в форме эллипса, где были споры.
2 версия:
Расшифрован геном первых растений, завоевавших Землю полмиллиарда лет назад
Международная команда исследователей установила генетическую природу растений, которые первыми вышли на сушу приблизительно 500 млн лет назад и предопределили нынешний облик наземной флоры.
Автор фото: enn.com
Специалисты из нескольких десятков научно-исследовательских центров мира расшифровали геном этого растения с 5-миллиметровым стеблем и бледно-зелеными листьями, произрастающего вдоль берегов рек и озер в самых разных районах – от Северной Америки и России до Ирака и Австралии.
По полученным результатам, наследственный материал этого мха состоит примерно из 30 тыс генов. Это, кстати, на 8 тыс. больше, чем у человека. Число минимальных единиц генома – последовательностей нуклеотидных оснований – достигает порядка 500 млн (у человека в шесть раз больше).
Объектом исследований стала разновидность мха-фискомитреллы (physcomitrella patens). Считается, что по своей структуре он наиболее близок к первым завоевателям суши, сообщает ИТАР-ТАСС.
Наша планета не всегда была зеленой. Давным-давно, когда жизнь только зарождалась, суша была пустой и безжизненной – первые формы выбрали местом обитания Мировой океан. Но постепенно земная поверхность также начала осваиваться различными существами. Первые растения на Земле – это также и самые ранние обитатели суши. Какими же были предки современных представителей флоры?
Фото: pikabu.ruИтак, представьте себе Землю 420 миллионов лет назад, в эпоху, именуемую силурийским периодом. Данная дата выбрана не случайно – именно в это время, считают ученые, растения, наконец, начали покорять сушу.
Впервые остатки куксонии были обнаружены в Шотландии (первый представитель наземной флоры назван по фамилии Изабеллы Куксон – известного палеоботаника). Но ученые предполагают, что она была распространена по всему земному шару.
Выйти из вод Мирового океана и начать освоение суши было не так-то просто. Для этого растениям пришлось перестраивать буквально весь организм: обзаводиться оболочкой, напоминающей кутикулу, предохраняющей от высыхания, и приобретать специальные устьица, с помощью которых можно было регулировать испарения и поглощать необходимые для жизни вещества.
Куксония, представляющая собой тоненькие зеленые стебли, высотой не превышающие пяти сантиметров, считалась одним из самых развитых растений. Но атмосфера Земли и ее обитатели стремительно изменялись, и древнейший представитель флоры все больше сдавал свои позиции. На данный момент растение считается вымершим.
Фото: stihi.ru
Остатки нематоталлуса даже отдаленно не похожи на растения – они выглядят скорее как бесформенные черные пятна. Но несмотря на странный внешний вид, по развитию данное растение ушло далеко вперед от своих товарищей по месту обитания. Дело в том, что кутикула нематоталлуса уже больше похожа на имеющиеся у ныне существующих растений части – она состояла из образований, напоминающих современные клетки, из-за чего и получила название псевдоклеточной. Стоит отметить, что у других видов данная оболочка выглядела просто как сплошная пленка.
Нематоталлус дал много пищи для размышлений научному миру. Одни ученые относили его к красным водорослям, другие склонялись к тому, что перед ними лишайник. И до сих пор загадка этого древнего организма не разгадана.
Фото: amgpgu.ru
Ринию и практически все другие древние растения, имеющие сосудистое строение, относят к классу риниофитов. Представители данной группы уже давно не произрастают на Земле. Однако данный факт вовсе не мешает ученым изучать данных живых существ, которые когда-то господствовали на суше – множество окаменелостей, найденных во многих уголках планеты, позволяют судить как о внешнем виде, так и о строении подобных растений.
Риниофиты имеют несколько важных особенностей, которые позволяют утверждать: данные живые существа совершенно не похожи на своих потомков. Во-первых, их стебель не был покрыт мягкой корой: на нем росли чешуевидные отростки. Во-вторых, риниофиты размножались исключительно при помощи спор, которые формировались в специальных органах, называющихся спорангиями.
Но самое важное отличие заключается в том, что у данных растений отсутствовала как таковая корневая система. Вместо нее имелись корневые образования, покрытые «волосками» – ризоидами, с помощью которых ринии поглощали воду и необходимые для жизни вещества.
Фото: bio.1september.ru
Данное растение совсем недавно считалось представителем животного мира. Дело в том, что его остатки – небольшие, округлой формы – изначально были приняты за икринки лягушек или рыб, водоросли или даже яйца давно вымерших ракоскорпионов. Конец заблуждениям положили споры парки, найденные в 1891 году.
Обитало растение на нашей планете примерно 400 миллионов лет назад. Это время относится к началу девонского периода.
Фото: bio.1september.ru
Остатки пахитеки также как и найденные окаменелости парки – это шарики небольшого размера (самый крупный из обнаруженных имеет диаметр 7 миллиметров). О данном растении известно довольно мало: ученым удалось установить только тот факт, что состояло оно из трубочек, расположенных радиально и сходившихся в центре, где находилось ядро.
Данное растение – тупиковая ветвь развития флоры, собственно, как и парки и ринии. Доподлинно не удалось установить, что послужило толчком к их возникновению, и почему они вымерли. Единственная причина, по мнению ученых, – развитие сосудистых растений, которые попросту вытеснили своих менее развитых сородичей.
Выбравшиеся на сушу растения избрали совсем иной путь развития. Именно благодаря им зародился животный мир и, соответственно, появилась разумная форма жизни – человек. И кто знает, как бы выглядела сейчас наша планета, если бы ринии, парки и куксонии не решили осваивать сушу?..
На этом у нас все . Мы очень рады, что вы заглянули на наш сайт и провели немного времени для обогащения новыми познаниями.
Присоединяйтесь к нашей
Растительный мир по мере своего развития полностью изменил облик планеты. Самые древние растения на планете могли на протяжении длительного времени выживать исключительно у кромки воды, а также в болотистой местности, так как в те времена суша была непригодна для жизни.
Древнейшие растения на Земле стали появляться примерно 450 млн. лет назад. До этого времени растительный мир был представлен исключительно водорослями разных видов. В настоящее время не существует данных, как именно выглядели первые водные растения, так как их окаменелости не дошли до наших дней. Многие ученые предполагают, что некоторые современные водные растения, отличающиеся примитивным строением, могли походить на своих древних предков. В силурийском периоде помимо обширных океанов также имелась и суша, которая не была приспособлена к жизни. Все дело в том, что почвы в то время еще не было, ведь вся суша была покрыта камнями, раскаленными на солнце.
Не предрасполагала к появлению жизни и атмосфера, которая существенно отличалась от современной, так как озоновый слой в то время был незначительным и пропускал большую часть ультрафиолетовых лучей. Однако именно растения древнего мира смогли первыми выбраться на сушу, но лишь у кромки воды. Существуют причины, почему древние растения смогли выбираться на сушу: на протяжении многих миллионов лет, когда в океане уже существовала жизнь, в прибрежную зону выбрасывались водоросли и тела примитивных животных, которые удобряли ее.
Первичные сухопутные формы растений появились в силурийском периоде, они были крайне примитивными. Первыми древними растениями, выбравшимися на поверхность земли, считаются риниоофиты. К этому виду древних растений относились куксонии, псилофит, ринни, хлорнео-фита, строение которых уже хорошо изучено в настоящее время. Риниоофиты были крайне распространенным организмами, так как их окаменевшие остатки были обнаружены в западной Сибири, Чехии, США, Шотландии и некоторых других частях света. Считается, что на протяжении длительного времени эти растения начинали произрастать среди камней, которые им были опорой. Они тянулись стеблями вверх и имели луковичные формы на концах веточек, которые продуцировали споры.
Первые растения, которые смогли выбраться на сушу, были всего 15 см в высоту. Они не имели ни корней, ни листьев, но при этом тянулись в вверх, что позволяло получить им необходимое количество солнечного света. Риниоофиты были покрыты восковой пленкой, которая защищала растения от потери влаги. У этих растений не было многих органов и тканей, присущих современным растениям. Эти растения размножались спорами, что позволяло им расселиться по всей прибрежной зоне.
Со временем растительные формы становились более разнообразными. Вслед за луковичными формами растений появились лишайники и мхи. Данные формы растений были более приспособлены к жизни на суше. Эти живые существа были способны выделять специальные вещества, которые разрушали даже прочные породы, что способствовало формированию грунта. Именно лишайники и мхи подготовили близлежащие территории у береговой линии для того, чтобы новые более развитые формы растений могли появиться на земле. У этих растений еще не было настоящих корней, но были элементы, напоминающие листья, а также сформированная сосудистая система. Некоторые современные примитивные мхи и лишайники имеют значительное сходство со своими далекими предками. Эти растения имели многие черты, присущие высшим растениям. В позднем силурийском периоде эволюция наземных растений значительно ускорила шаг, так как начали появляться плауновидные и папоротниковые.
Оба эти вида растений уже приобрели все органы, присущие современным растениям. Плауновидные растения обладали корнями и быстро разрастались в леса, так как в то время на планете установился тропический климат и обширные территории были заняты болотами. Существовало множество видом плауновидных растений, причем некоторые из них имели жесткие стволы, которые делали эти растения похожими на современные деревья, в то время как другие виды относились к вьющимся. Эти растения длительное время господствовали на земле и в каменноугольном периоде некоторые разновидности плауновидных достигали 46 м в высоту, а ствол их примерно 1,8 м в диаметре.
Папоротниковые растения делили жизненное пространство с плауновидными. Древние папоротники, начиная с девонской и палеозойской эры, достигали огромных размеров. Они достигали более 30 м в длину и имели на верхушке ствола огромный зонтик из листьев. Эти растения могли процветать только в болотистой местности и теплом климате, ведь они размножались жгутиковыми спермиями, для которых необходима вода.
Вплоть до конца каменноугольного периода разные виды плауновых и папоротниковых растений властвовали на планете, производя невероятное количество кислорода. Эти растения длительное время были преуспевающими, пока не началось стремительно снижение влажности, из-за чего у этих видов возникли проблемы с размножением. На смену этим растениям пришли голосеменные и цветковые виды.
На протяжении многих миллионов лет растения развивались, постоянно претерпевая изменения, и приспосабливались. В настоящее время не существует точных данных касательно внешнего вида древнейших форм растений, ведь в руках ученых есть не так много свидетельств их присутствия на планете.
