Вспомните
Какие отделы выделяют в царстве Растения? Чем обусловлено деление растений на низшие и высшие?
Как вы думаете
- Что такое эволюция?
- Каковы, по вашему мнению, причины эволюции?
Изучая предшествующие параграфы, вы познакомились со строением и особенностями жизнедеятельности довольно простых (низших) растительных организмов и высокоразвитых (высших) растений. И все они в настоящее время произрастают повсюду на нашей планете. Но так было не всегда. И это вы тоже знаете, познакомившись с описанием отпечатков древних растений на пластах каменного угля, песчаника.
Значит, всё богатое разнообразие растительного мира появилось не сразу. Возникновение и развитие (то есть усложнение) растительных организмов происходило постепенно на протяжении длительного исторического периода. От первых примитивных представителей царства растений на основе их способности давать изменённые формы потомков возникали более сложные формы растительных организмов. Некогда вымершие и ныне существующие растения появились в процессе длительного исторического развития растительного мира.
Эволюция — это процесс исторического развития органического мира, связанный с совершенствованием и усложнением строения и жизнедеятельности организмов.
Первыми организмами, способными к фотосинтезу, были цианобактерии, или цианеи (рис. 102). В результате фотосинтеза в атмосфере Земли стал накапливаться кислород.
Жизнь долгое время развивалась и усложнялась в водной стихии. В ней от одноклеточных водорослей на основе наследственной изменчивости и под действием естественного отбора возникали и совершенствовались многоклеточные водоросли. Некоторые из них оказывались в приливно-отливной зоне, где вода то прибывала, то убывала. И вот некоторые из многоклеточных водорослей, имеющие более прочный таллом и более развитые ризоиды, выживали в таких изменяющихся условиях. От потомков таких растений возникли первые сухопутные, примитивные растения — риниофиты (рис. 103). У них корней ещё не было, были зелёные стебли, на верхушках которых развивались спорангии со спорами.
Рис. 102. Цианобактерии
|
Рис. 103. Риниофиты
|
От предковых форм риниофитов произошли древние моховидные и папоротники. Они, как и современные мхи и папоротниковидные, были споровыми растениями. Вы уже знаете, что споровые растения выживают во влажной среде, потому что для их размножения необходима вода. Климат на древней Земле менялся, увеличивались участки суши, и выживать в таких условиях стали растения, у которых размножение спорами сменилось на семенное.
Особенно изменился климат 350 млн лет назад, он стал холодным и засушливым. В это время появляются и распространяются голосеменные растения, размножение которых осуществлялось без участия воды. Пыльцу переносил ветер, на чешуйках шишек созревали не мелкие, без запаса питательных веществ споры, а семена, которые сохраняли всхожесть длительное время. У голосеменных будущие побеги были защищены слоями почечных чешуй — появились почки.
Прошло ещё 100 млн лет, и от общих предков с голосеменными растениями возникли самые совершенные растения на Земле — покрытосеменные!
В их проводящей ткани появились более совершенные элементы — сосуды. Появился цветок, и возник процесс двойного оплодотворения. Семена цветковых защищены околоплодником и имеют большой запас питательных веществ. Благодаря наличию плодов семена покрытосеменных более успешно распространяются, иногда на очень большие расстояния.
Разнообразие жизненных форм цветковых позволило им приспособиться к различным условиям и заселить различные среды обитания.
Таким образом, развитие и усложнение строения и функционирования растительных организмов происходило постепенно (эволюционно) в изменяющихся условиях среды их обитания на основе изменчивости и под действием естественного отбора. Эволюция продолжается и сейчас.
|
Проверьте свои знания
- На каком основании сделаны выводы о том, что на Земле в растительном мире осуществлялась эволюция?
- Какие растения стали родоначальниками всему растительному миру?
- Почему моховидные более совершенные растения, чем водоросли?
- Что такое ризоиды? Каково их значение?
- Охарактеризуйте строение голосеменных растений.
- Опишите покрытосеменные растения.
|
|
Подумайте!
- Как вы думаете, если бы у растений не проявлялась изменчивость, то есть возникали новые организмы с одинаковой наследственностью, возможна ли была бы эволюция?
- Каким образом изменения климата планеты влияли на эволюцию растений?
- 3. Почему цветковые растения можно считать вершиной эволюции растительного мира?
- Каким образом можно изучать эволюцию растений?
|
Материал для повторения
Современная систематика выделяет в царстве Растения: Водоросли и Высшие растения. Среди растений выделяют споровые и семенные. Первыми растениями нашей планеты были, безусловно, водоросли. Они обитали в водной среде, а в настоящее время некоторые одноклеточные водоросли живут и во влажной почве, и даже на снегу (снежная хламидомонада). Однако, несмотря на многообразие современных водорослей, все они не имеют органов и тканей, а их тело называется слоевище.
450 млн лет назад на сушу вышли первые растения (риниофиты), что стало возможным благодаря появлению озонового экрана. Для дальнейшего завоевания наземно-воздушной среды обитания растения должны были к ней приспособиться. Постепенно появляются механические ткани, позволяющие противостоять силе тяжести, покровные — защищающие от потери влаги и повреждений, проводящие — обеспечивающие растение влагой, которая поглощается из почвы.
Самыми примитивными из современных наземных растений являются мхи. Их тело, в отличие от водорослей, уже разделено на органы (стебель, лист), но корней у них нет. У хвощей и папоротников появляется корневище с придаточными корнями, совершенствуются ткани.
Общими признаками всех споровых можно назвать: сравнительно небольшие размеры, отсутствие главных корней, размножение спорами, возможность оплодотворения только в водной среде. В процессе эволюции постепенно сокращаются размеры гаметофита и начинает преобладать спорофит (гаметофит больше спорофита только у мхов).
К высшим споровым растениям относятся водоросли и четыре отдела высших растений: отдел Моховидные, отдел Плауновидные, отдел Хвощевидные, отдел Папоротниковидные.
Приблизительно 350 млн лет назад климат на нашей планете становится более сухим и холодным. Споровые, вынужденные приспосабливаться к меняющимся условиям, дают начало семенным растениям, которые в гораздо меньшей степени зависят от наличия воды и лучше выдерживают отрицательные температуры. Это связано с усовершенствованием всех видов тканей, появлением семенного размножения и разнообразием видоизменений их органов.
К семенным растениям относятся два отдела: отдел Голосеменные и отдел Покрытосеменные (Цветковые).
