Произход и развитие на растенията на земята. Тест „Еволюция на растенията и животните. Етапи на ранна еволюция

Книгата разглежда актуалния проблем на съвременното естествознание - произхода на живота. Написана е въз основа на най-съвременните данни от геологията, палеонтологията, геохимията и космохимията, които опровергават много традиционни, но остарели представи за произхода и развитието на живота на нашата планета. Дълбоката древност на живота и биосферата, съизмерима с възрастта на самата планета, позволява на автора да заключи, че възникването на Земята и живота е единен взаимосвързан процес.

За читатели, интересуващи се от науките за земята.

Книга:

<<< Назад

Напред >>>

Растенията като типични представители на фотоавтотрофните организми на нашата планета са възникнали в хода на дълга еволюция, която произхожда от примитивните обитатели на осветената зона на морето - планктонни и бентосни прокариоти. Сравнявайки палеонтологичните данни с данните за сравнителната морфология и физиология на живите растения, можем най-общо да очертаем следната хронологична последователност на тяхната поява и развитие:

1) бактерии и синьо-зелени водорасли (прокариоти);

2) водорасли циан, зелено, кафяво, червено и др. (еукариоти, както всички следващи организми);

3) мъхове и чернодробни червеи;

4) папрати, хвощове, клубни мъхове, семенни папрати;

6) покритосеменни или цъфтящи растения.

Бактериите и синьо-зелените водорасли се намират в най-древните оцелели отлагания от докамбрия, водораслите се появяват много по-късно и едва през фанерозоя се сблъскваме с буйното развитие на висши растения: китови мъхове, хвощове, голосеменни и покритосеменни.

През целия криптозой в първичните резервоари в еуфотичната зона на древните морета са се развивали предимно едноклетъчни организми - различни видове водорасли.

При основните представители на прокариотите, открити в докамбрия, храненето е било автотрофно - с помощта на фотосинтеза. Най-благоприятните условия за фотосинтеза са създадени в осветената част на морето на дълбочина до 10 m от повърхността, което също съответства на условията на плитководния бентос.

Към днешна дата изучаването на докамбрийските микрофосили е напреднало и съответно е натрупан голям фактически материал. Като цяло интерпретацията на микроскопските препарати е трудна задача, която не може да бъде решена еднозначно.

Най-хубавото е, че се откриват и идентифицират трихомни бактерии, които рязко се различават от минерални образувания с подобна форма. Полученият емпиричен материал върху микрофосили ни позволява да заключим, че те могат да бъдат сравнени с живите цианобактерии.

Строматолитите, като биогенни структури от далечното минало на планетата, са се образували по време на натрупването на тънък седимент от калциев карбонат, уловен от фотосинтезиращи организми на микробиологични асоциации. Микрофосилите в строматолитите се състоят почти изключително от прокариотни микроорганизми, свързани главно със синьо-зелените водорасли - цианофити. Изследването на останките от бентосни микроорганизми, съставляващи строматопитите, разкри една интересна особеност от фундаментално значение. Микрофосилите от различни възрасти променят малко своята морфология и като цяло свидетелстват за консерватизма на прокариотите. Микрофосилите, свързани с прокариотите, остават практически постоянни за доста дълго време. Във всеки случай, пред нас е установен факт - еволюцията на прокариотите е била много по-бавна от тази на висшите организми.

Така че в хода на геоложката история бактериите-прокариоти показват максимална устойчивост. Устойчивите форми включват организми, които са се запазили в процеса на еволюцията в непроменен вид. Както отбелязва Г. А. Заварзин, тъй като древните микробни общности показват значителни прилики със съвременните, развиващи се в хидротерми и в зоните на образуване на изпарители, това ни позволява да изследваме по-подробно геохимичната активност на тези общности, използвайки съвременни природни и лабораторни модели, екстраполирайки тях до далечното докамбрийско време.

Първите еукариоти възникват в планктонни асоциации на открити води. Краят на изключителното господство на прокариотите датира отпреди приблизително 1,4 милиарда години, въпреки че първите еукариоти са се появили много по-рано. И така, според най-новите данни, появата на фосилни органични останки от черни шисти и въглеродни образувания в района на Горното езеро показва появата на еукариотни микроорганизми преди 1,9 милиарда години.

От датата преди 1,4 милиарда години до наше време палеонтологичният запис на докамбрия се разширява значително. Появата на сравнително големи форми, свързани с планктонни еукариоти и наречени "акритархи" (в превод от гръцки - "същества с неизвестен произход"), е приурочена към тази дата. Трябва да се отбележи, че групата акритархи (Acritarcha) се предлага като неопределена систематична категория, обозначаваща микрофосили с различен произход, но сходни по външни морфологични характеристики. В литературата са описани акритархи от докамбрия и долния палеозой. Повечето от акритархите вероятно са били едноклетъчни фотосинтетични еукариоти, черупки на някои древни водорасли. Някои от тях все още могат да имат прокариотна организация. Планктонният характер на акритархите е показан от тяхното космополитно разпространение в седиментни отлагания на същата възраст. Най-древните акритархи от отлаганията на ранния рифей на Южен Урал са открити от Т. В. Янкаускас.

В хода на геоложкото време размерът на акритархите нараства. Според наблюденията се оказа, че колкото по-млади са докамбрийските микрофосили, толкова по-големи са те. Предполага се, че значително увеличаване на размера на акритархите е свързано с увеличаване на размера на еукариотната организация на клетките. Те могат да се появят като независими организми или, по-вероятно, в симбиоза с други. Л. Маргелис смята, че еукариотните клетки са събрани от вече съществуващи прокариотни клетки. Въпреки това, за оцеляването на еукариотите е необходимо местообитанието да е наситено с кислород и в резултат на това възниква аеробен метаболизъм. Първоначално свободният кислород, освободен по време на фотосинтезата на цианофитите, се натрупва в ограничени количества в плитки водни местообитания. Увеличаването на съдържанието му в биосферата предизвика реакция от страна на организмите: те започнаха да населяват безкислородни местообитания (по-специално анаеробни форми).

Данните от докамбрийската микропалеонтология показват, че в средния докамбрий, дори преди появата на еукариотите, цианофитите представляват относително малка част от планктона. Еукариотите се нуждаеха от свободен кислород и все повече се конкурираха с прокариотите в онези области на биосферата, където се появи свободен кислород. Според наличните данни на микропалеонтологията може да се съди, че преходът от прокариотната към еукариотната флора на древните морета е станал бавно и двете групи организми са съжителствали заедно дълго време. Това съжителство обаче в различно съотношение се случва в съвременната епоха. До началото на късния рифей вече са се разпространили много автотрофни и хетеротрофни форми на организми.

В хода на своето развитие организмите са се придвижвали за хранителни вещества до по-дълбоки и по-отдалечени райони на морето от рафтовете. Вкаменелостите показват рязко увеличение на разнообразието от големи сфероидни форми на еукариотни акритархи в късния рифейски период, преди 900-700 милиона години. Преди около 800 милиона години в Световния океан се появяват представители на нов клас планктонни организми - чашовидни тела с масивни черупки или външни обвивки, минерализирани с калциев карбонат или силициев диоксид. В началото на камбрийския период настъпват значителни промени в еволюцията на планктона - възникват различни микроорганизми със сложна скулптурна повърхност и подобрена плаваемост. Те дадоха начало на истински бодливи акритархи.

Появата на еукариотите създава важна предпоставка за появата на многоклетъчни растения и животни в ранния Рифей (преди около 1,3 милиарда години). За серията Belta от докамбрия в западните щати на Северна Америка те са описани от C. Walcott, но все още не е ясно към какъв тип водорасли принадлежат (кафяви, зелени или червени). Така изключително дългата ера на господство на бактериите и свързаните с тях синьо-зелени водорасли беше заменена от ера на водорасли, които достигнаха значително разнообразие от форми и цветове във водите на древните океани. През късния рифей и венд многоклетъчните водорасли стават по-разнообразни, сравняват се с кафяви и червени.

Според академик Б. С. Соколов многоклетъчните растения и животни се появяват почти едновременно. Във вендските отлагания се срещат различни представители на водните растения. Най-видно място заемат многоклетъчните водорасли, талиите на които често покриват слоевете на вендските отлагания: калници, глини, пясъчници. Често се срещат макропланктонни водорасли, колониални, спираловидни нишковидни водорасли Volymella, филцови и други форми. Фитопланктонът е много разнообразен.

През по-голямата част от историята на Земята еволюцията на растенията е протичала във водна среда. Именно тук се е зародила и преминала през различни етапи на развитие водната растителност. Като цяло водораслите са обширна група от нисши водни растения, които съдържат хлорофил и произвеждат органични вещества чрез фотосинтеза. Тялото на водораслите все още не е диференцирано на корени, листа и други характерни части. Те са представени от едноклетъчни, многоклетъчни и колониални форми. Размножаването е безполово, вегетативно и полово. Водораслите са част от планктона и бентоса. Понастоящем те са причислени към подцарството на растенията Thallophyta, при което тялото е съставено от относително хомогенна тъкан - талус или талус. Талусът се състои от много клетки, които са сходни по външен вид и функция. В исторически план водораслите са преминали най-дългия етап от развитието на зелените растения и в общия геохимичен кръговрат на материята на биосферата са играли ролята на гигантски генератор на свободен кислород. Появата и развитието на водораслите беше изключително неравномерно.

Зелените водорасли (Chlorophyta) са голяма и широко разпространена група от предимно зелени растения, които попадат в пет класа. На външен вид те са много различни един от друг. Зелените водорасли произлизат от зелени камшичести организми. Това се доказва от преходни форми - пирамидомони и хламидомони, подвижни едноклетъчни организми, които живеят във водите. Зелените водорасли се размножават по полов път. Някои групи зелени водорасли са постигнали голямо развитие през триаския период.

Камшичестите (Flagellata) се обединяват в група микроскопични едноклетъчни организми. Някои изследователи ги отнасят към растителното царство, други - към животинското. Подобно на растенията, някои флагелати съдържат хлорофил. Въпреки това, за разлика от повечето растения, те нямат отделна клетъчна система и могат да усвояват храната с помощта на ензими, а също така живеят на тъмно, като животните. По всяка вероятност флагелатите са съществували в докамбрия, но техните безспорни представители са открити в юрските отлагания.

Кафявите водорасли (Phaeophyta) се отличават с наличието на кафяв пигмент в такова количество, че всъщност маскира хлорофила и придава на растенията подходящия цвят. Кафявите водорасли са бентос и планктон. Най-големите водорасли достигат до 30 m дължина. Почти всички те растат в солена вода, поради което се наричат ​​морска трева. Кафявите водорасли включват водорасли Sargassum - плаващи планктонни форми с голям брой мехурчета. Фосилите са известни още от силура.

червени водорасли(Rhodophyta) имат този цвят поради червения пигмент. Това са предимно морски растения, силно разклонени. Някои от тях имат варовит скелет. Тази група често се нарича Cullipores. Те съществуват понастоящем, а във фосилно състояние са известни от долната креда. През ордовика се появяват тясно свързани сомипори с по-големи и по-широки клетки.

водорасли чара(Charophyta) са много особена и доста силно организирана група многоклетъчни растения, които се размножават полово. Те са толкова различни от другите водорасли, че някои ботаници ги класифицират като листни стъбла поради появяващата се диференциация на тъканите. Водораслите Chara са зелени на цвят и в момента живеят в сладки и солени води. Те избягват морска вода с нормална соленост, но може да се предположи, че през палеозоя са обитавали моретата. Някои харофити развиват спорофити, импрегнирани с калциев карбонат. Водораслите Chara принадлежат към важни скалообразуващи организми на сладководни варовици.

диатомеи(Diatomeae) - типични представители на планктона. Те имат продълговата форма, покрити отвън с черупка, състояща се от силициев диоксид. Първите останки от диатомеи са открити в девонските отлагания, но те може да са по-стари. Като цяло диатомените водорасли са сравнително млада група. Тяхната еволюция е по-добре проучена от другите водорасли, тъй като кремъчните черупки и клапите на диатомеите могат да се запазят във фосилно състояние за много дълго време. По всяка вероятност диатомените водорасли произлизат от флагелатите, оцветени в жълто и способни да отлагат малко количество силициев диоксид в черупките си. В съвременната епоха диатомеите са широко разпространени в сладки и морски води и понякога се срещат във влажни почви. Останките от диатомеи са известни през юра, но е възможно да са се появили много по-рано. Изкопаемите диатомеи от ранната креда са достигнали съвременната епоха без прекъсване на седиментацията.

Много важно събитие, което допринесе за рязкото ускоряване на скоростта на еволюция на цялото живо население на нашата планета, беше появата на растения от морската среда на сушата. Появата на растенията на повърхността на континентите може да се счита за истинска революция в историята на биосферата. Развитието на сухоземната растителност създаде предпоставка животните да кацнат на сушата. Масовият преход на растенията към сушата обаче беше предшестван от дълъг подготвителен период. Може да се предположи, че растителният живот на сушата се е появил много отдавна, поне локално - във влажен климат по бреговете на плитки заливи и лагуни, където с промени в нивото на водата водната растителност периодично навлиза в сушата. Съветският натуралист Л. С. Берг е първият, който предполага, че земната повърхност не е безжизнена пустиня нито в камбрия, нито в докамбрия. Видният съветски палеонтолог Л. Ш. Давиташвили също призна, че в докамбрия на континентите вероятно вече е имало някаква популация, състояща се от нискоорганизирани растения и, вероятно, дори животни. Общата им биомаса обаче е незначителна.

За да живеят на сушата, растенията не трябваше да губят вода. Трябва да се има предвид, че при висшите растения - мъхове, папрати, голосеменни и цъфтящи растения, които в момента съставляват основната маса на сухоземната растителност, само корените, кореновите власинки и ризоидите влизат в контакт с вода, докато останалите им органи са в атмосферата и изпаряват водата.цялата повърхност.

Растителният живот процъфтява най-много по бреговете на лагуни езера и блата. Тук се появи вид растение, чиято долна част беше във водата, а горната част беше във въздуха, под преките лъчи на слънцето. Малко по-късно, с навлизането на растенията в ненаводнена земя, първите им представители развиха коренова система и успяха да консумират подземни води. Това допринесе за оцеляването им в сухи периоди. Така нови обстоятелства доведоха до разчленяването на растителните клетки на тъкани и развитието на защитни устройства, които не съществуваха при предците, живеещи във водата.

Фиг.14. Развитие и генетични взаимоотношения на различни групи земни растения

Масовото завладяване на континентите от растения е настъпило в силурийския период на палеозойската ера. На първо място, това бяха псилофити - особени спорови растения, наподобяващи клубни мъхове. Някои от виещите се стъбла на псилофитите бяха покрити с настръхнали листа. Псилофитите са били лишени от корени и предимно от листа. Те се състоят от разклонени зелени стъбла с височина до 23 см и коренище, простиращо се хоризонтално в почвата. Псилофитите, като първите надеждни сухоземни растения, създават цели зелени килими върху влажна почва.

Вероятно производството на органична материя в първото земно покритие е било незначително. Растителността на силурийския период несъмнено произхожда от водораслите на морето и сама по себе си е дала началото на растителността на следващия период.

След завладяването на земята, развитието на растителността доведе до образуването на многобройни и разнообразни форми. Интензивното отделяне на растителни групи започва през девона и продължава в последващото геоложко време. Общото родословие на най-важните растителни групи е дадено на фиг. четиринадесет.

Мъховете произлизат от. водорасли. Техният ранен етап на развитие е много подобен на някои зелени водорасли. Съществува обаче предположение, че мъховете произхождат от по-прости представители на кафяви водорасли, адаптирани към живот на влажни скали или като цяло в почви.

На повърхността на ранните палеозойски континенти възрастта на водораслите беше заменена от епохата на псилофитите, което доведе до растителност, наподобяваща съвременни гъсталаци от големи мъхове по своя външен вид и размер. Доминирането на псилофитите беше заменено през карбоновия период от господството на папратовидни растения, които образуваха доста обширни гори върху блатисти почви. Развитието на тези растения допринесе за промяната на състава на атмосферния въздух. Добавено е значително количество свободен кислород и е натрупана маса от хранителни вещества, необходими за появата и развитието на сухоземните гръбначни животни. В същото време бяха натрупани огромни маси въглища. Карбонът се характеризира с изключителен разцвет на земната растителност. Появиха се дървовидни клубове, достигащи височина до 30 м, започнаха да се появяват огромни хвощове, папрати, иглолистни дървета. В пермския период продължава развитието на сухоземната растителност, което значително разширява местообитанията му.

Периодът на господство на папратите беше заменен от периода на конусовидни иглолистни дървета. Повърхността на континентите започна да придобива съвременен вид. В началото на мезозойската ера иглолистните дървета, цикасите стават широко разпространени, а цъфтящите растения се появяват в периода Креда. В самото начало на ранната креда все още съществуват юрски форми на растения, но след това съставът на растителността се променя значително. В края на ранната креда се срещат много покритосеменни растения. От самото начало на късната креда те изтласкват голосеменните растения и заемат господстващо положение на сушата. Като цяло в сухоземната флора се наблюдава постепенна промяна от мезозойската растителност от голосеменни (иглолистни, цикасови, гинго) към растителност с кайнозойски вид. Растителността на късната креда вече се характеризира с наличието на значителен брой съвременни цъфтящи растения като бук, върба, бреза, чинар, лавровишня, магнолия. Това преструктуриране на растителността е подготвило добра хранителна база за развитието на висшите сухоземни гръбначни животни - бозайници и птици. Развитието на цъфтящите растения е свързано с разцвета на множество насекоми, които играят важна роля в опрашването.

Настъпването на нов период в развитието на растенията не доведе до пълното унищожаване на древните растителни форми. Част от организмите на биосферата бяха запазени. С появата на цъфтящи растения бактериите не само не изчезнаха, но продължиха да съществуват, намирайки нови източници на хранене в почвата и в органичната материя на растенията и животните. Водораслите от различни групи се променят и развиват заедно с висшите растения.

Иглолистните гори, които се появяват през мезозоя, все още растат заедно с широколистните гори. Те дават подслон на папратовидни растения, тъй като тези древни обитатели на мъгливия и влажен климат на карбона се страхуват от открити места, осветени от слънцето.

И накрая, трябва да се отбележи наличието на устойчиви форми в съвременната флора. Отделни групи бактерии се оказаха най-устойчиви, като практически не се промениха от ранния докамбрий. Но дори от по-високо организираните форми на растенията също са се образували родове и видове, които са се променили малко до днес.

Трябва да се отбележи несъмненото присъствие на сравнително високо организирани многоклетъчни растителни родове в съвременната флора. Късните палеозойски и мезозойски форми на растения, които са живели без промени в продължение на десетки и стотици милиони години, със сигурност са устойчиви. Така понастоящем сред растителния свят са се запазили "живи вкаменелости" (фиг. 15) от групите папрати, голосеменни и клубни мъхове. Терминът "жива вкаменелост" е използван за първи път от Ч. Дарвин, посочвайки като пример източноазиатското голосеменно дърво Ginkgo biloba. От света на земните растения живите вкаменелости включват най-известните папратови палми, дърво гинко, араукария, мамутово дърво или секвоя.

Както отбелязва А. Н. Кршптофович, експерт по изкопаеми флори, много родове растения, господарите на древните гори, също са съществували изключително дълго време, особено в палеозоя; например Sigillaria, Lepidodendron, Calamites - най-малко 100-130 Ma. Същият брой - мезозойски папрати 11 иглолистни Metasequoia. Родът Ginkgo датира от над 150 Ma, а съвременният вид Ginkgo biloba, ако се включи по същество неразличимата форма на Ginkgo adiantoides, е на около 100 Ma.

Живите вкаменелости от съвременния растителен свят иначе могат да се нарекат филогенетично запазени типове. Растенията, които са добре проучени палеоботанически и класифицирани като живи вкаменелости, са консервативни групи. Те не са се променили изобщо или са се променили много малко в сравнение със сродните форми на геоложкото минало.

Естествено, наличието на живи вкаменелости в съвременната флора поставя проблема за тяхното формиране в историята на биосферата. Консервативните организации присъстват във всички основни филогенетични клонове и съществуват в различни условия: в дълбоководни и плитки водни зони на морето, в древни тропически гори, в открити степни пространства и във всички водоеми без изключение. Най-важното условие за съществуването на еволюционно консервативни организми е наличието на местообитания с постоянна жизнена среда. Стабилните условия на живот обаче не са решаващи. Наличието само на отделни форми, а не на всички общности от флора и фауна, показва други фактори за запазването на живите вкаменелости. Проучването на географското им разпространение показва, че те са ограничени в строго определени територии, като характерна е географската изолация. Така Австралия, островите Мадагаскар и Нова Зеландия са типични райони за разпространение на земни живи вкаменелости.

В своята еволюция растителният свят създава общия облик на древните ландшафти, в които е протичало развитието на животинския свят. Следователно разделянето на геоложкото време може да се извърши въз основа на последователността на различни растителни форми. Още през 1930 г. немският палеоботаник В. Цимерман разделя цялото геоложко минало на шест епохи от гледна точка на развитието на растителния свят. Той им даде буквено обозначение и ги подреди в последователност от древни към по-млади епохи.

Сравнението на обичайната скала на геоложкото време, изградена главно въз основа на палеозоложки данни, с мащаба на развитие на растенията е представено в табл. единадесет.

<<< Назад

Напред >>>

Планетата Земя е формирана преди повече от 4,5 милиарда години. Първите едноклетъчни форми на живот са се появили вероятно преди около 3 милиарда години. Първо бяха бактерии. Те се класифицират като прокариоти, защото нямат клетъчно ядро. Еукариотните (с ядра в клетките) организми се появяват по-късно.

Растенията са еукариоти, способни на фотосинтеза. В процеса на еволюцията фотосинтезата се появява по-рано от еукариотите. По това време съществуваше в някои бактерии. Това бяха синьо-зелени бактерии (цианобактерии). Някои от тях са оцелели и до днес.

Според най-разпространената хипотеза на еволюцията растителната клетка се е образувала чрез навлизане в хетеротрофна еукариотна клетка на фотосинтетична бактерия, която не е била усвоена. Освен това процесът на еволюция доведе до появата на едноклетъчен еукариотен фотосинтетичен организъм с хлоропласти (техни предшественици). Така се появиха едноклетъчните водорасли.

Следващият етап в еволюцията на растенията е появата на многоклетъчни водорасли. Те достигнаха голямо разнообразие и живееха изключително във водата.

Повърхността на земята не остана непроменена. Там, където земната кора се издигаше, постепенно възникваше суша. Живите организми трябваше да се адаптират към новите условия. Някои древни водорасли постепенно успяха да се адаптират към сухоземния начин на живот. В процеса на еволюцията тяхната структура се усложнява, появяват се тъкани, предимно покривни и проводими.

Псилофитите, появили се преди около 400 милиона години, се считат за първите сухоземни растения. Те не са оцелели до днес.

По-нататъшната еволюция на растенията, свързана с усложняването на тяхната структура, вече беше на сушата.

По времето на псилофитите климатът е бил топъл и влажен. Псилофитите растат близо до водни тела. Те имаха ризоиди (като корени), с които се закрепваха в почвата и абсорбираха вода. Те обаче не са имали истински вегетативни органи (корени, стъбла и листа). Движението на вода и органични вещества през растението се осигуряваше от възникващата проводяща тъкан.

По-късно от псилофитите произлизат папратите и мъховете. Тези растения имат по-сложна структура, имат стъбла и листа, по-добре са приспособени да живеят на сушата. Въпреки това, точно като псилофитите, те остават зависими от водата. По време на половото размножаване, за да достигнат сперматозоидите до яйцеклетката, те се нуждаят от вода. Следователно те не могат да "отидат" далеч от влажните местообитания.

В карбоновия период (преди около 300 милиона години), когато климатът е бил влажен, папратите достигнали зората си, много от техните дървесни форми растат на планетата. По-късно, умирайки, те образуваха находища на въглища.

Когато климатът на Земята започна да става по-студен и по-сух, папратите започнаха масово да измират. Но някои от техните видове преди това дадоха началото на така наречените семенни папрати, които всъщност вече бяха голосеменни. В последващата еволюция на растенията семенните папрати измират, давайки началото на други голосеменни преди това. По-късно се появяват по-напреднали голосеменни - иглолистни.

Размножаването на голосеменните вече не зависи от наличието на течна вода. Опрашването става с помощта на вятъра. Вместо сперматозоиди (подвижни форми), те образуват сперматозоиди (неподвижни форми), които се доставят в яйцето чрез специални образувания от поленови зърна. В допълнение, голосеменните не образуват спори, а семена, съдържащи запас от хранителни вещества.

По-нататъшната еволюция на растенията беше белязана от появата на покритосеменни растения (цъфтеж). Това се е случило преди около 130 милиона години. И преди около 60 милиона години те започнаха да доминират на Земята. В сравнение с голосеменните, цъфтящите растения са по-добре приспособени към живота на сушата. Може да се каже, че започнаха да използват повече възможностите на средата. Така че тяхното опрашване започна да се извършва не само с помощта на вятъра, но и чрез насекоми. Това увеличи ефективността на опрашването. Семената на покритосеменните растения се намират в плодовете, което осигурява по-ефективно разпространение. В допълнение, цъфтящите растения имат по-сложна тъканна структура, например в проводящата система.

Понастоящем покритосеменните са най-многобройната група растения по отношение на броя на видовете.

Появата на едноклетъчни и многоклетъчни водорасли, появата на фотосинтезата: появата на растения на сушата (псилофити, мъхове, папрати, голосеменни, покритосеменни).

Развитието на растителния свят протича на 2 етапа и е свързано с появата на низши и висши растения. Според новата таксономия водораслите се класифицират като нисши (а по-рано те бяха класифицирани като бактерии, гъби и лишеи. Сега те са разделени в независими царства), а мъховете, папратите, голосеменните и покритосеменните са класифицирани като висши.

В еволюцията на нисшите организми се разграничават 2 периода, които се различават значително един от друг в организацията на клетката. През 1 период доминират организми, подобни на бактерии и синьо-зелени водорасли. Клетките на тези форми на живот нямат типични органели (митохондрии, хлоропласти, апарат на Голджи и др.) Клетъчното ядро ​​не е ограничено от ядрената мембрана (това е прокариотен тип клетъчна организация). 2-ри период е свързан с прехода на нисшите растения (водораслите) към автотрофен тип хранене и с образуването на клетка с всички типични органели (това е еукариотен тип клетъчна организация, която се запазва в следващите етапи от развитието от растителния и животински свят). Този период може да се нарече период на господство на зелените водорасли, едноклетъчни, колониални и многоклетъчни. Най-простите от многоклетъчните са нишковидните водорасли (улотрикс), които нямат никакво разклонение на тялото си. Тялото им е дълга верига от отделни клетки. Други многоклетъчни водорасли са разчленени от голям брой израстъци, така че тялото им се разклонява (в хара, във фукус).

Многоклетъчните водорасли, във връзка с тяхната автотрофна (фотосинтетична) дейност, се развиват в посока увеличаване на телесната повърхност за по-добро усвояване на хранителните вещества от водната среда и слънчевата енергия. Водораслите имат по-прогресивна форма на размножаване - полово размножаване, при което началото на ново поколение се дава от диплоидна (2n) зигота, съчетаваща наследствеността на 2 родителски форми.

Вторият еволюционен етап от развитието на растенията трябва да бъде свързан с постепенния им преход от воден начин на живот към сухоземен. Първичните земни организми са били псилофити, които са били запазени като вкаменелости в силурските и девонските отлагания. Устройството на тези растения е по-сложно в сравнение с водораслите: а) имаха специални органи за прикрепване към субстрата - ризоиди; б) стъблевидни органи с дърво, обградено от лик; в) рудименти на проводими тъкани; г) епидермис с устица.

Започвайки с псилофитите, е необходимо да се проследят 2 линии на еволюция на висшите растения, едната от които е представена от бриофити, а втората от папрати, голосеменни и покритосеменни.

Основното, което характеризира бриофитите, е преобладаването на гаметофита над спорофита в цикъла на тяхното индивидуално развитие. Гаметофитът е цяло зелено растение, способно да се самохрани. Спорофитът е представен от кутия (кукувичка) и е напълно зависим от гаметофита за неговото хранене. Доминирането на влаголюбивия гаметофит в мъховете в условията на въздушно-наземен начин на живот се оказа неподходящо, следователно мъховете се превърнаха в специален клон на еволюцията на висшите растения и все още не са произвели перфектни групи растения. Това беше улеснено и от факта, че гаметофитът, в сравнение със спорофита, имаше вечерна наследственост (хаплоиден (1n) набор от хромозоми). Тази линия в еволюцията на висшите растения се нарича гаметофит.

Втората линия на еволюция по пътя от псилофитите към покритосеменните растения е спорофитната, тъй като при папратовидните, голосеменните и покритосеменните растения спорофитът доминира в цикъла на индивидуално развитие на растенията. Това е растение с корен, стъбло, листа, органи за спороношение (при папратите) или плододаване (при покритосеменните). Спорофитните клетки имат диплоиден набор от хромозоми, т.к развиват се от диплоидна зигота. Гаметофитът е силно редуциран и пригоден само за образуване на мъжки и женски зародишни клетки. При цъфтящите растения женският гаметофит е представен от ембрионалната торбичка, която съдържа яйцето. Мъжкият гаметофит се образува от покълването на прашеца. Състои се от една вегетативна и една генеративна клетка. Когато прашецът покълне от генеративна клетка, се произвеждат 2 сперматозоида. Тези 2 мъжки зародишни клетки участват в двойното оплождане при покритосеменните. Оплоденото яйце дава началото на ново поколение растения - спорофит. Напредъкът на покритосеменните се дължи на подобряването на репродуктивната функция.

еволюция на растенията

Първите живи организми са възникнали преди около 3,5 милиарда години. Те, очевидно, са се хранели с продукти от абиогенен произход и са били хетеротрофи. Високата скорост на размножаване е довела: до появата на конкуренция за храна и следователно до дивергенция. Предимството беше дадено на организми, способни на автотрофно хранене - първо на хемосинтеза, а след това на фотосинтеза. Преди около 1 милиард години еукариотите са се разделили на няколко клона, от някои от които са възникнали многоклетъчни фотосинтезиращи организми (зелени, кафяви и червени водорасли), както и гъби.

Основните условия и етапи на еволюцията на растенията:

• в протерозойската ера едноклетъчните аеробни организми (цианобактерии и зелени водорасли) са широко разпространени;
• образуване на почвен субстрат на сушата в края на силура;
• появата на многоклетъчност, която прави възможна специализацията на клетките в рамките на един организъм;
• развитие на земята от псилофити;
• от псилофитите през девонския период възниква цяла група сухоземни растения - мъхове, клубни мъхове, хвощ, папрати, които се размножават чрез спори;
• голосеменните произхождат от семенни папрати през Девон. Възникналите структури, необходими за възпроизвеждане на семена (например, цветен прашец), освободиха сексуалния процес в растенията от зависимостта от водната среда. Еволюцията следва пътя на намаляване на хаплоидния гаметофит и преобладаването на диплоидния спорофит;
• Карбоновият период на палеозойската ера се отличава с голямо разнообразие от сухоземна растителност. Дървовидните папрати се разпространяват, образувайки въглищни гори;
• в пермския период древните голосеменни стават доминираща група растения. Във връзка с появата на сух климат изчезват гигантски папрати и дървесни клубове;
• в периода Креда започва цъфтежът на покритосеменните растения, който продължава и до днес.

Основните характеристики на еволюцията на растителния свят:

1. преход към преобладаване на диплоидното поколение над хаплоидното;
2. развитие на женски растеж върху майчиното растение;
3. преходът от сперматозоидите към инжектирането на мъжкото ядро ​​през поленовата тръба;
4. разчленяване на тялото на растенията на органи, развитие на проводяща съдова система, поддържащи и защитни тъкани;
5. подобряване на органите за размножаване и кръстосано опрашване при цъфтящи растения във връзка с еволюцията на насекомите;
6. развитие на семена за защита на ембриона от неблагоприятни влияния на околната среда;
7. появата на различни начини за разпространение на семена и плодове.

Еволюция на животните

Най-древните следи от животни принадлежат към докамбрия (над 800 милиона години). Предполага се, че произхождат или от общо стъбло на еукариоти, или от едноклетъчни водорасли, което се потвърждава от съществуването на Euglena green и Volvox, способни както на автотрофно, така и на хетеротрофно хранене.

В камбрийския и ордовикския период преобладават гъбите, кишечнополовите, червеите, бодлокожите, трилобитите и се появяват мекотели.

През ордовика се появяват безчелюстни рибоподобни организми, а през силура се появяват риби с челюсти. Лъчеперките и лобоперите риби са възникнали от първите челюстни стоми. Кръстокрилите имат опорни елементи в перките си, от които по-късно се развиват крайниците на сухоземните гръбначни животни. От тази група риби произлизат земноводните и след това други класове гръбначни животни.

Най-древните земноводни са ихтиостегите, които са живели през девона. Земноводните са процъфтявали през карбона.

Влечугите, завладели сушата през пермския период, произхождат от земноводните, благодарение на появата на механизъм за засмукване на въздух в белите дробове, отхвърлянето на дишането на кожата, появата на рогови люспи и яйчени черупки, покриващи тялото, предпазвайки ембрионите от изсушаване и други влияния на околната среда. Сред влечугите вероятно се откроява група динозаври, които дават началото на птиците.

Първите бозайници се появяват в триаския период на мезозойската ера. Основните прогресивни биологични характеристики на бозайниците са храненето на малките с мляко, топлокръвието и развитата мозъчна кора.

Характеристики на еволюцията на животинския свят:

1. прогресивно развитие на многоклетъчността и в резултат на това специализация на тъканите и всички системи на органи;
2. свободен начин на живот, който определя развитието на различни поведенчески механизми, както и относителната независимост на онтогенезата от колебанията на факторите на околната среда. Механизмите на вътрешната саморегулация на организма се развиват и подобряват;
3. появата на твърд скелет: външен при редица безгръбначни - бодлокожи, членестоноги; вътрешни при гръбначните. Предимството на вътрешния скелет е, че не ограничава увеличаването на размера на тялото.

Прогресивното развитие на нервната система стана основа за появата на система от условни рефлекси и подобряване на поведението.

1. Установете последователността на появата на групи хордови в процеса на еволюция: а) - Бозайници б) - Влечуги в)

г) - Птици

д) - Студентски хордови

2. Установете последователността на появата на групи животни в процеса на еволюция:

а) плоски червеи

б) - Кръгли червеи

в) - Протозои

г) - Чревни

д) - Плоски червеи

Благодаря много!!

СПЕШНО! Запишете номерата на верните твърдения: 1. Разнообразието от отдели на растенията на Земята е резултат от еволюцията. 2. Риниофитите са растения, растящи в

топли влажни места. 3. Възникването на фотосинтезата е важен етап от развитието на растителното царство. 4. покритосеменните се появиха на земята благодарение на опрашващи животни. 5. Покривна тъкан с устица - свойство на растенията, растящи на сушата. 6. старият свят е дал на света растения, от които се прави хляб. 7.нова светлина даде на света плодове и зеленчуци. 8. Културните растения са резултат от изкуствена селекция. 9. Прокариотите са организми, които нямат оформено ядро ​​в клетките си. 10. Еукариотите са организми, които имат хлорофил в клетките си. 11. зелените водорасли са дали началото на висшите растения.

Кои твърдения са верни? ПОМОГНЕТЕ МОЛЯ 1. Разнообразието от отдели на растенията на Земята е резултат от еволюцията 2. Риниофитите са растения, които растат в

топли, влажни места 3. Появата на фотосинтезата е важен етап в развитието на растителното царство 4. Покритосеменните са се появили на Земята благодарение на опрашващи животни 5. Покриването на тъканта с устицата е характерно за сухоземните растения 8. Културните растения са резултат от изкуствен подбор Светлината е дала на света растения, от които се прави само хляб 7. Новият свят е дал на света зеленчуци и плодове 9. Прокариоти – организми, в чиито клетки няма образувано ядро ​​водораслите са дали началото на висшите растения.
Числата не са много объркващи, но запишете броя на верните твърдения.

Посочете правилната последователност на появата на организмите на Земята.

1) водорасли - бактерии - мъхове - папрати - голосеменни - покритосеменни
2) бактерии - водорасли - мъхове - папрати - покритосеменни растения - холосперматозоиди
3) бактерии - водорасли - мъхове - папрати - голосеменни - покритосеменни
4) водорасли - мъхове - папрати - бактерии - голосеменни - покритосеменни

Посочете кои от твърденията са верни.
А. По време на фотосинтезата в атмосферата се отделя кислород.
Б. В процеса на фотосинтеза се изразходват органични вещества.
1) само А е вярно
3) и двете твърдения са верни
2) само B е вярно
4) и двете твърдения са грешни

Коя от опциите показва правилно йерархията на систематичните групи животни?
1) тип - клас - разред - семейство - род - вид
2) тип - разред - клас - семейство - род - вид
3) тип - клас - разред - вид - род - семейство
4) клас - тип - разред - семейство - род - вид