Процесс эволюции растений на Земли. Появление и эволюция растений

Процесс эволюции растений на Земли. Появление и эволюция растений

Рис. 2.1. Протерозойская эра. Царство растений объединяет два подцарства: Низшие растения и Высшие растения (по другой систематике – три подцарства: Багрянки, Настоящие водоросли и Высшие растения). К низшим растениям относятся водоросли и лишайники, к высшим – высшие споровые (моховидные и папоротникообразные) и семенные (голосеменные и покрытосеменные).

Начало развития растительного царства на Земле можно отнести к архейской эре (примерно 3500 млн лет назад), в которой появились синезеленые водоросли (их относят также к цианобактериям, т.к. в клетках этих водорослей еще не было оформленного ядра, т.е. они были прокариотами – доядерными организмами).

Рис. 2.2. Реконструкция - риниофиты (Rhyniophyta) Это были одноклеточные и многоклеточные прокариотические организмы, способные к фотосинтезу с выделением кислорода, что привело к обогащению атмосферы Земли кислородом, необходимым для всех аэробных организмов. В протерозойской эре (примерно 2600 млн лет назад рис.2.1) господствовали зеленые и красные водоросли. Водоросли – это низшие растения, тело которых не расчленено на отделы и не имеет специальных тканей (такое тело называют талломом). Водоросли продолжали господствовать и в палеозое (около 570 млн лет назад), однако в силурийском периоде палеозоя появляются древнейшие высшие растения – риниофиты (или псилофиты). Эти растения уже имели побеги, но у них еще не было листьев и корней. Размножались они спорами и вели наземный или полуводный образ жизни.

Появление наземных, или высших, растений ознаменовало начало новой эры в жизни нашей планеты. Освоение растениями суши сопровождалось появлением новых, наземных, форм животных; сопряженная эволюция растений и животных привела к колоссальному разнообразию жизни на земле, изменила ее облик. Первые достоверные наземные растения, известные только по спорам, датируются началом силурийского периода (410-420 млн. лет назад) ими были так называемые риниофиты (рис. 2.2). Из верхнесилурийских и нижнедевонских отложений по сохранившимся макроостаткам или по отпечаткам органов описаны наземные растения. Эти первые известные нам высшие растения объединены в группу риниофитов . Несмотря на анатомическую и морфологическую простоту строения, это были уже типичные наземные растения. Об этом свидетельствует наличие кутинизированной эпидермы с устьицами, развитой водопроводящей системы, состоящей из трахеид , и наличие многоклеточных спорангиев с кутинизированными спорами. Следовательно, можно предположить, что процесс освоения суши растениями начался значительно раньше - в кембрии или в ордовике.

Эволюция растений таблица. Эволюция растений

Первые живые организмы возникли примерно 3,5 млрд лет назад. Они, по-видимому, питались продуктами абиогенного происхождения и были гетеротрофами. Высокая скорость размножения привела: к возникновению конкуренции за пищу, а следовательно,» к дивергенции. Преимущество получили организмы, способные к автотрофному питанию, — сначала к хемосинтезу, а затем и к фотосинтезу. Около 1 млрд лет назад эукариоты разделились на несколько ветвей, от части которых возникли многоклеточные фотосинтезирующие организмы (зеленые, бурые и красные водоросли), а также грибы.

Основные условия и этапы эволюции растении:

• в протерозойской эре широко распространены одноклеточные аэробные организмы (цианобактерии и зеленые водоросли);
• образование почвенного субстрата на суше в конце силурийского периода;
• возникновение многоклеточности, которая делает возможным специализацию клеток в пределах одного организма;
• освоение суши псилофитами;
• от псилофитов в девонском периоде возникла целая группа наземных растений — мхов, плаунов, хвощей, папоротников, размножающихся спорами;
• от семенных папоротников в девоне произошли голосеменные растения. Возникшие необходимые для семенного размножения структуры (например, пыльцевая трубка) освободили половой процесс у растений от зависимости от водной среды. Эволюция шла по пути сокращения гаплоидного гаметофита и преобладания диплоидного спорофита;
• каменноугольный период палеозойской эры отличается большим разнообразием наземной растительности. Распространились древовидные папоротникообразные, образовавшие каменноугольные леса;
• в пермский период древние голосеменные стали господствующей группой растений. В связи с появлением засушливого климата исчезают гигантские папоротники, древовидные плауны;
• в меловом периоде начинается расцвет покрытосеменных, продолжающийся до сего дня.

Эволюция растений от водорослей до покрытосеменных. Как шла эволюция растений

Первые растения появились около 2,5 млрд лет назад и с тех пор прошли долгий эволюционный путь. Сейчас на Земле около 400 тысяч видов растений, среди которых преобладают голосеменные и цветковые.

Инструкция

1

Первыми растениями ученые считают сине- зеленые водоросли - крупные бактерии, которые обеспечивали себя энергией с помощью фотосинтеза, в процессе которого выделялся кислород. Они появились не позднее 2,5 миллиардов лет назад и существуют до сих пор. Сине-зеленые водоросли значительно повлияли на развитие жизни на Земле, так как именно они стали причиной резкого насыщения атмосферы кислородом. На данный момент они производят по разным оценкам от 20 до 40% всего кислорода на планете.

2

В течение протерозойской эры (2700-570 млн лет назад) живая природа окончательно разделилась на гетеротрофные (царство животных) и автотрофные (царство растений) организмы. Наряду с сине-зелеными водорослями появилось множество других бактерий- автотрофов - зеленые водоросли, красные водоросли, железобактерии и т.п.

3

Около 450 миллионов лет назад первые растения появились на суше, это были уже высшие растения, которые, в отличие от водорослей, имели дифференциацию тканей. Первые растения на суше называют риниофитами, они вырастали до 20 см в высоту и покрывали огромные участки суши сплошным ковром. На данный момент эти примитивные растения полностью вымерли. В них впервые появились особые клетки - трахеиды, которые обеспечивали перемещение питательных веществ и воды внутри растения. В это же время появились мхи и лишайники.

4

Спустя 50 миллионов лет появились первые папоротниковые, которые так же, как риниофиты, размножались спорами, но были более совершенными. Некоторые папоротники достигали огромных размеров. Образовывались папоротниковые леса. Влажный жаркий климат этого периода способствовал процветанию споровых.

5

Папоротниковые и другие споровые постепенно эволюционировали в голосеменные. В течение пермского периода (230-280 млн лет назад) споровые практически исчезли с лица Земли, и их заменили хвойные и гинковые, которые процветали в триасовый и юрский период. В это время существовало огромное количество видов голосеменных растений, некоторые из них даже имели ягодовидные плоды.

6

В начале мелового периода, то есть около 137 миллионов лет назад появились первые покрытосеменные, которые активно развивались в течение этого периода. Такие растения, как виноград, бук, ива, тополь, фикус, эвкалипт, плата, лавр, магнолия, появились именно тогда.

7

Кайнозойская эра, которая началась 67 миллионов лет назад и длится по сей день, стала эрой покрытосеменных растений, уже в ее начале земные ландшафты были похожи на современные. В ледниковый период появились виды покрытосеменных, чувствительные к холоду.

Эволюция растений последовательность. Таблица основные этапы развития растительного мира