01. Происхождение и этапы эволюции растений
16 мин
02. Влияние человека на растительный мир, охрана растений
13 мин
01. Происхождение и этапы эволюции растений
Видео доступно по абонементу
На занятии мы узнаем о самых важных этапах в эволюции растительного царства — от наиболее древних одноклеточных водорослей до отдела цветковых растений. Также перечислим основные отделы растений в порядке появления во время эволюции.
Происхождение растений
Одни из первых существ на Земле не могли усваивать энергию света, были не способны к фотосинтезу.
Фотосинтез — процесс получения энергии и образования органических веществ с помощью солнечного света.
По мнению учёных, эти живые существа питались веществами древнего океана, которые были до их появления. Вещества заканчивались из-за их поедания, что привело к появлению существ, которые могли использовать энергию солнечного света для питания. Этими существами были цианобактерии, они относятся к царству бактерий, от них 2,5 млрд лет назад возникли первые растения (рис. 1).
Эти бактерии начали выделять кислород в атмосферу, как и растения впоследствии. Цианобактерии и растения стали пищей для организмов в биосфере, началом цепочек питания.
2,5 млрд лет назад в морях не было рыб, медуз и других привычных нам морских обитателей, задолго до появления динозавров атмосфера стала наполняться кислородом, практически весь кислород, которым сейчас дышат, образован фотосинтезом растений.
Растения стали развиваться, эволюционировать, начали появляться многоклеточные растения, но это были ещё водоросли (смотри урок «Водоросли»). Начали появляться крупные водоросли, которые прикреплялись к морскому грунту (рис. 2), и в определённый момент они начали осваивать сушу — вышли на неё.
Почему растения вышли на сушу?Жизнь на планете зародилась в воде, но в определённый момент эволюции живые существа из воды начали осваивать сушу. Ключевыми причинами выхода растений на сушу стоит считать обилие солнечного света и углекислого газа, которые необходимы для фотосинтеза, а также безопасность, ведь крупных растительноядных наземных животных тогда не было (рис. 1).
Но у этого «переезда» есть цена. Во-первых, возникают проблемы с водой. Вода сосредоточена в грунте, следовательно, её необходимо всасывать и поднимать к вышестоящим частям растения. Во-вторых, вода больше не окружает, выталкивающая сила Архимеда не действует. У растений появляется необходимость создавать прочные ткани.
Обе эти проблемы были решены появлением у растений древесины (рис. 2). Древесина — проводящая ткань, но одновременно с этим, она прочная. Древесина даёт опору и транспортирует воду вверх по растению.
Позже у растений появились настоящие корни — покровная ткань.
Отдел мохообразных
При выходе водоросли начали развиваться в нескольких направлениях. В одном направлении образовался отдел мохообразных (рис. 3).
Мхи похожи на водоросли, у них нет корней, к грунту прикрепляются ризоидами (рис. 4), нет возможности экономить питательные вещества, воду, из-за этого они легко высыхают (смотри урок «Мохообразные»).
Отдел риниофиты
Во втором направлении, после выхода на сушу растений, образовался отдел риниофиты. Риниофиты вымерли, о них только можно судить по ископаемым останкам (рис. 5), но дали продолжение живущим на данный момент растениям — отделу папоротникообразных.
Как растения оказались на суше?Первыми растениями, которые вышли на сушу, были прикреплённые водоросли из приливно-отливной зоны. Во время отлива им приходилось переживать полное отсутствие воды. Некоторые из них выживали, со временем они вырабатывали приспособления, которые помогали переживать временный дефицит воды. Затем появились растения с приспособлениями, позволявшими им обходиться без воды.
В пользу этой гипотезы говорит два факта. Во-первых, судя по ископаемым остаткам (рис. 1), первые наземные растения жили по берегам.
Во-вторых, все наземные растения зелёные, а водоросли многообразны: зелёные, бурые, красные и т. д. Однако именно зелёные водоросли лучше других приспособлены жить возле береговой линии (рис. 2).
Именно зелёные водоросли попадают в приливно-отливную зону.
К папоротникообразным относятся папоротники, хвощи и плауны.
Папоротникообразные размножаются спорами, хорошо приспосабливаются к окружающей среде, разнообразны, зависят от воды при размножении (смотри урок «Папоротникообразные»).
Гаметофит споровых растений образует не спермий, а сперматозоид (половая клетка со жгутиком), жгутик, которого может работать только в водной среде, необходима капля воды, чтобы он достиг яйцеклетки.
Семенные растения преодолели зависимость от воды при размножении. У семенных растений — спермий, клетки без жгутиков в отличие от папоротникообразных. Семенные растения — одни из наиболее совершенных представителей царства растений из-за своего разнообразия и сложного устройства. Покрытосеменные растения (цветковые) — венец эволюции царства растений.
Список литературы
Биология: 7 класс: базовый уровень: учебник / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, З. Г. Гапонюк, Г. Г. Швецов; под ред. В. В. Пасечника. — Москва: Просвещение, 2023. — (Линия жизни).
Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В. В. Пасечник. — 14-е изд., стереотип. — Москва: Дрофа, 2011. — 304 с.: ил.
Тихонова Е. Т., Романова Н. И. Биология 6. — Москва: Русское слово.
Исаева Т. А., Романова Н. И. Биология 6. — Москва: Русское слово.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Список использованных источников:
Иллюстратор Ракитина К. В.
Изображения используются согласно лицензии Shutterstock / FOTODOM
"