Originea și dezvoltarea plantelor pe pământ. Testarea „Evoluția plantelor și animalelor. Etape ale evoluției timpurii

Cartea tratează problema actuală a științei naturale moderne - originea vieții. Este scrisă pe baza celor mai moderne date de geologie, paleontologie, geochimie și cosmochimie, care infirmă multe idei tradiționale, dar învechite despre originea și dezvoltarea vieții pe planeta noastră. Antichitatea profundă a vieții și a biosferei, proporțională cu vârsta planetei însăși, permite autorului să concluzioneze că originea Pământului și a vieții este un singur proces interconectat.

Pentru cititorii interesați de științele pământului.

Carte:

<<< Назад

Înainte >>>

Plantele ca reprezentanți tipici ai organismelor fotoautotrofe ale planetei noastre au apărut în cursul unei evoluții lungi, care provine de la locuitorii primitivi ai zonei iluminate a mării - procariotele planctonice și bentonice. Comparând datele paleontologice cu datele privind morfologia și fiziologia comparativă a plantelor vii, putem sublinia în general următoarea secvență cronologică a apariției și dezvoltării lor:

1) bacterii și alge albastru-verzi (procariote);

2) alge cyan, verzi, maro, roșii etc. (eucariote, ca toate organismele ulterioare);

3) mușchi și hepatice;

4) ferigi, coada-calului, mușchi de club, ferigi de semințe;

6) angiosperme sau plante cu flori.

Bacteriile și algele albastru-verzi se găsesc în cele mai vechi zăcăminte supraviețuitoare ale Precambrianului, algele apar mult mai târziu, iar abia în Fanerozoic întâlnim dezvoltarea luxuriantă a plantelor superioare: mușchi club, coada-calului, gimnosperme și angiosperme.

Pe parcursul întregului Criptozoic, în rezervoarele primare din zona eufotică a mărilor antice, s-au dezvoltat predominant organisme unicelulare - alge de diferite tipuri.

La principalii reprezentanți ai procariotelor găsiți în Precambrian, nutriția a fost autotrofă - cu ajutorul fotosintezei. Condițiile cele mai favorabile pentru fotosinteză au fost create în partea iluminată a mării la o adâncime de până la 10 m de la suprafață, ceea ce corespundea și condițiilor bentosului de apă mică.

Până în prezent, studiul microfosilelor precambriene a avansat și, în consecință, s-a acumulat o mare cantitate de material faptic. În general, interpretarea preparatelor microscopice este o sarcină dificilă care nu poate fi rezolvată fără ambiguitate.

Cel mai bine, sunt detectate și identificate bacteriile tricom, care diferă puternic de formațiunile minerale de formă similară. Materialul empiric obținut pe microfosile ne permite să concluzionam că acestea pot fi comparate cu cianobacteriile vii.

Stromatoliții, ca structuri biogene ale trecutului îndepărtat al planetei, s-au format în timpul acumulării unui sediment subțire de carbonat de calciu captat de organismele fotosintetice ale asociațiilor microbiologice. Microfosilele din stromatoliți constau aproape exclusiv din microorganisme procariote, în principal legate de alge albastre-verzi - cianofite. Studiul resturilor de microorganisme bentonice care compun stromatopitele a relevat o caracteristică interesantă de importanță fundamentală. Microfosilele de diferite vârste își schimbă puțin morfologia și mărturisesc în general conservatorismul procariotelor. Microfosilele legate de procariote au rămas practic constante pentru o perioadă destul de lungă de timp. În orice caz, avem în fața noastră un fapt stabilit - evoluția procariotelor a fost mult mai lentă decât cea a organismelor superioare.

Deci, în cursul istoriei geologice, bacteriile-procariote prezintă o persistență maximă. Formele persistente includ organisme care au fost păstrate în procesul de evoluție într-o formă neschimbată. După cum notează G. A. Zavarzin, întrucât comunitățile microbiene antice prezintă asemănări semnificative cu cele moderne, dezvoltându-se în zonele hidrotermale și de formare evaporitică, acest lucru ne permite să studiem activitatea geochimică a acestor comunități mai detaliat folosind modele moderne naturale și de laborator, extrapolându-le la distanță. timpul precambrian.

Primele eucariote au apărut în asociațiile planctonice ale apelor deschise. Sfârșitul dominanței exclusive a procariotelor datează de acum aproximativ 1,4 miliarde de ani, deși primele eucariote au apărut mult mai devreme. Așadar, conform celor mai recente date, apariția resturilor organice fosile din șisturi negre și formațiuni carbonice din regiunea Upper Lake indică apariția microorganismelor eucariote în urmă cu 1,9 miliarde de ani.

De la data de acum 1,4 miliarde de ani până în epoca noastră, înregistrarea paleontologică a Precambrianului se extinde semnificativ. Apariția unor forme relativ mari înrudite cu eucariotele planctonice și numite „acritarhi” (tradus din greacă – „creaturi de origine necunoscută”) este cronometrată până la această dată. Trebuie remarcat faptul că grupul akritarcha (Acritarcha) este propus ca o categorie sistematică nedefinită care denotă Microfosile de origine diferită, dar similare ca caracteristici morfologice externe. Acritarhi din Precambrian și Paleozoic inferior sunt descriși în literatură. Majoritatea acritarhilor erau probabil eucariote fotosintetice unicelulare, cochilii ale unor alge antice. Unii dintre ei ar putea avea încă o organizare procariotă. Caracterul planctonic al acritarhilor este indicat de distribuția lor cosmopolită în depozitele sedimentare de aceeași vârstă. Cei mai vechi acritarhi din zăcămintele din Rifeanul timpuriu al Uralilor de Sud au fost descoperiți de T. V. Yankauskas.

Pe parcursul timpului geologic, dimensiunea acritarhilor a crescut. Conform observațiilor, s-a dovedit că cu cât microfosilele precambriene sunt mai tinere, cu atât sunt mai mari. Se presupune că o creștere semnificativă a dimensiunii acritarhilor a fost asociată cu o creștere a dimensiunii organizării eucariote a celulelor. Ele ar putea apărea ca organisme independente sau, mai probabil, în simbioză cu altele. L. Margelis crede că celulele eucariote au fost asamblate din celule procariote deja existente. Cu toate acestea, pentru supraviețuirea eucariotelor, a fost necesar ca habitatul să fie saturat cu oxigen și, ca urmare a acestui fapt, a apărut metabolismul aerob. Inițial, oxigenul liber, eliberat în timpul fotosintezei cianofitelor, s-a acumulat în cantități limitate în habitatele de apă puțin adâncă. Creșterea conținutului său în biosferă a provocat o reacție din partea organismelor: au început să populeze habitate fără oxigen (în special, forme anaerobe).

Datele micropaleontologiei precambriene indică faptul că în precambrianul mijlociu, chiar înainte de apariția eucariotelor, cianofitele constituiau o parte relativ mică a planctonului. Eucariotele aveau nevoie de oxigen liber și au concurat tot mai mult cu procariotele în acele zone ale biosferei unde a apărut oxigenul liber. Conform datelor disponibile ale micropaleontologiei, se poate aprecia că trecerea de la flora procariotă la cea eucariotă a mărilor antice a avut loc lent și ambele grupuri de organisme au coexistat mult timp împreună. Cu toate acestea, această coexistență într-o proporție diferită are loc în epoca modernă. Până la începutul Rifeului târziu, multe forme autotrofe și heterotrofe de organisme se răspândiseră deja.

În cursul dezvoltării lor, organismele s-au mutat pentru nutrienți în regiuni mai adânci și mai îndepărtate ale mării de pe rafturi. Înregistrările fosile arată o creștere accentuată a diversității formelor sferoidale mari de acritarhi eucarioți în timpul Rifeului târziu, acum 900-700 de milioane de ani. În urmă cu aproximativ 800 de milioane de ani, reprezentanții unei noi clase de organisme planctonice au apărut în Oceanul Mondial - corpuri în formă de cupă cu cochilii masive sau învelișuri exterioare mineralizate cu carbonat de calciu sau silice. La începutul perioadei cambriene, au avut loc schimbări semnificative în evoluția planctonului - au apărut diverse microorganisme cu o suprafață sculpturală complexă și o flotabilitate îmbunătățită. Au dat naștere unor adevărați akritarhi spinoși.

Apariția eucariotelor a creat o condiție prealabilă importantă pentru apariția plantelor și animalelor multicelulare la începutul Rifeului (acum aproximativ 1,3 miliarde de ani). Pentru seria Belta din precambrianul statelor vestice ale Americii de Nord, acestea au fost descrise de C. Walcott, dar încă nu este clar ce tip de alge aparțin (maro, verde sau roșu). Astfel, era extrem de lungă de dominație a bacteriilor și a algelor albastre-verzi aferente a fost înlocuită cu o eră a algelor, care a atins o varietate semnificativă de forme și culori în apele oceanelor antice. În timpul Rifeanului târziu și al Vendianului, algele multicelulare devin mai diverse, sunt comparate cu maro și roșu.

Potrivit academicianului B.S. Sokolov, plantele și animalele multicelulare au apărut aproape simultan. În zăcămintele vendiene se găsesc diverși reprezentanți ai plantelor acvatice. Locul cel mai proeminent este ocupat de algele pluricelulare, ale căror talii copleșesc adesea straturile zăcămintelor vendiene: noroi, argile, gresii. Adesea există alge macroplancton, coloniale, alge spiralate filamentoase Volymella, fel și alte forme. Fitoplanctonul este foarte divers.

În cea mai mare parte a istoriei Pământului, evoluția plantelor a avut loc într-un mediu acvatic. Aici a apărut vegetația acvatică și a trecut prin diferite stadii de dezvoltare. În general, algele sunt un grup extins de plante acvatice inferioare care conțin clorofilă și produc substanțe organice prin fotosinteză. Corpul algelor nu a fost încă diferențiat în rădăcini, frunze și alte părți caracteristice. Ele sunt reprezentate de forme unicelulare, pluricelulare și coloniale. Reproducerea este asexuată, vegetativă și sexuală. Algele fac parte din plancton și bentos. În prezent, ele sunt alocate sub-regnului plantelor Thallophyta, în care corpul este compus dintr-un țesut relativ omogen - talul sau Thallus. Talul este format din multe celule care sunt similare ca aspect și funcție. Sub aspect istoric, algele au trecut de cea mai lungă etapă de dezvoltare a plantelor verzi, iar în ciclul geochimic general al biosferei materia au jucat rolul unui gigant generator de oxigen liber. Apariția și dezvoltarea algelor a fost extrem de inegală.

Algele verzi (Chlorophyta) sunt un grup mare și larg răspândit de plante predominant verzi, care se împart în cinci clase. În aparență, sunt foarte diferiți unul de celălalt. Algele verzi descind din organisme flagelate verzi. Acest lucru este evidențiat de forme de tranziție - pyramidomonas și chlamydomonas, organisme mobile unicelulare care trăiesc în ape. Algele verzi se reproduc sexual. Unele grupuri de alge verzi au atins o mare dezvoltare în perioada triasică.

Flagelate (Flagellata) sunt combinate într-un grup de organisme unicelulare microscopice. Unii cercetători le atribuie regnului vegetal, alții - regnului animal. Ca și plantele, unele flagelate conțin clorofilă. Cu toate acestea, spre deosebire de majoritatea plantelor, ele nu au un sistem celular separat și sunt capabile să digere alimentele cu ajutorul enzimelor și, de asemenea, trăiesc în întuneric, ca animalele. După toate probabilitățile, flagelate au existat în Precambrian, dar reprezentanții lor incontestabili au fost găsiți în depozitele din Jurasic.

Algele brune (Phaeophyta) se disting prin prezența unui pigment maro într-o asemenea cantitate încât maschează de fapt clorofila și conferă plantelor culoarea potrivită. Algele brune sunt bentos și plancton. Cele mai mari alge ating 30 m lungime. Aproape toate cresc în apă sărată, motiv pentru care se numesc iarbă de mare. Algele brune includ algele Sargassum - forme planctonice plutitoare cu un număr mare de bule. Fosilele sunt cunoscute încă din Silurian.

alge roșii(Rhodophyta) au această culoare datorită pigmentului roșu. Acestea sunt predominant plante marine, foarte ramificate. Unii dintre ei au un schelet calcaros. Acest grup este adesea denumit Cullipores. Ele există în prezent, iar în stare fosilă sunt cunoscute din Cretacicul inferior. La ordovician au apărut somipori strâns înrudiți, cu celule mai mari și mai largi.

Algele Chara(Charophyta) sunt un grup foarte particular și destul de bine organizat de plante multicelulare care se reproduc sexual. Ele sunt atât de diferite de alte alge, încât unii botanici le clasifică drept tulpini de frunze din cauza diferențierii emergente a țesuturilor. Algele Chara sunt de culoare verde și trăiesc în prezent în apă dulce și în ape salmastre. Ei evită apa de mare cu salinitate normală, dar se poate presupune că în Paleozoic au locuit în mările. Unele carofite dezvoltă sporofite impregnate cu carbonat de calciu. Algele Chara aparțin unor organisme importante care formează roci din calcare de apă dulce.

diatomee(Diatomeae) - reprezentanți tipici ai planctonului. Au o formă alungită, acoperită la exterior cu o coajă formată din silice. Primele resturi de diatomee au fost găsite în zăcămintele devoniene, dar acestea pot fi mai vechi. În general, diatomeele sunt un grup relativ tânăr. Evoluția lor este mai bine studiată decât alte alge, deoarece cojile de silex și valvele de diatomee pot fi păstrate în stare fosilă pentru o perioadă foarte lungă de timp. După toate probabilitățile, diatomeele provin din flagelate, colorate în galben și capabile să depună o cantitate mică de silice în coaja lor. În epoca modernă, diatomeele sunt distribuite pe scară largă în apele dulci și marine și se găsesc ocazional în soluri umede. Rămășițele de diatomee sunt cunoscute în Jurasic, dar este posibil să fi apărut mult mai devreme. Diatomeele fosile din Cretacicul timpuriu au ajuns în epoca modernă fără întrerupere în sedimentare.

Un eveniment foarte important care a contribuit la o accelerare bruscă a ritmului de evoluție a întregii populații vii a planetei noastre a fost apariția plantelor din mediul marin pe uscat. Apariția plantelor la suprafața continentelor poate fi considerată o adevărată revoluție în istoria biosferei. Dezvoltarea vegetației terestre a creat condiția prealabilă pentru ca animalele să aterizeze pe uscat. Cu toate acestea, tranziția în masă a plantelor către pământ a fost precedată de o lungă perioadă pregătitoare. Se poate presupune că viața vegetală de pe uscat a apărut cu foarte mult timp în urmă, cel puțin local - într-un climat umed pe coastele golfurilor și lagunelor puțin adânci, unde, odată cu modificările nivelului apei, vegetația acvatică a intrat periodic pe pământ. Naturalistul sovietic L.S. Berg a fost primul care a sugerat că suprafața pământului nu era un deșert fără viață nici în Cambrian, nici în Precambrian. Proeminentul paleontolog sovietic L. Sh. Davitashvili a recunoscut, de asemenea, că în Precambrian, pe continente, probabil că exista deja un fel de populație constând din plante slab organizate și, posibil, chiar animale. Cu toate acestea, biomasa lor totală a fost neglijabilă.

Pentru a trăi pe uscat, plantele trebuiau să nu piardă apă. Trebuie avut în vedere faptul că la plantele superioare - mușchi, ferigi, gimnosperme și plante cu flori, care alcătuiesc în prezent masa principală a vegetației terestre, doar rădăcinile, firele de păr și rizoizii vin în contact cu apa, în timp ce restul organelor lor. se afla in atmosfera si se evapora apa.toata suprafata.

Viața vegetală a înflorit cel mai mult pe țărmurile lacurilor și mlaștinilor lagunare. Aici a apărut un tip de plantă, a cărei parte inferioară se afla în apă, iar partea superioară în aer, sub razele directe ale soarelui. Ceva mai târziu, odată cu pătrunderea plantelor pe terenuri neinundate, primii lor reprezentanți au dezvoltat un sistem de rădăcini și au putut să consume apa subterană. Acest lucru a contribuit la supraviețuirea lor în perioadele secetoase. Astfel, noile circumstanțe au dus la dezmembrarea celulelor plantelor în țesuturi și la dezvoltarea unor dispozitive de protecție, care nu existau la strămoșii care trăiau în apă.

Fig.14. Dezvoltarea și relațiile genetice ale diferitelor grupuri de plante terestre

Cucerirea în masă a continentelor de către plante a avut loc în perioada siluriană a erei paleozoice. În primul rând, acestea erau psilofite - plante cu spori deosebite, asemănătoare cu mușchi de club. Unele dintre tulpinile șerpuitoare ale psilofiților erau acoperite cu frunze înțesate. Psilofitele erau lipsite de rădăcini și, în mare parte, de frunze. Acestea constau din tulpini verzi ramificate de până la 23 cm înălțime și un rizom care se întindea orizontal în sol. Psilofitele, ca primele plante terestre de încredere, au creat covoare verzi întregi pe solul umed.

Este probabil că producția de materie organică în prima acoperire a terenului a fost nesemnificativă. Vegetația perioadei siluriene provine, fără îndoială, din algele mării și ea însăși a dat naștere vegetației perioadei ulterioare.

După cucerirea pământului, dezvoltarea vegetației a dus la formarea unor forme numeroase și diverse. Separarea intensivă a grupurilor de plante a început în Devonian și a continuat în perioada geologică ulterioară. Pedigree-ul general al celor mai importante grupe de plante este dat în fig. paisprezece.

Mușchii provin din. alge. Stadiul lor timpuriu de dezvoltare este foarte asemănător cu unele alge verzi. Cu toate acestea, există o presupunere că mușchii provin de la reprezentanți mai simpli ai algelor brune, adaptate vieții pe roci umede sau în general în sol.

Pe suprafața continentelor paleozoice timpurii, epoca algelor a fost înlocuită cu epoca psilofiților, care a dat naștere unei vegetații asemănătoare desișurilor moderne de mușchi mari în aspectul și dimensiunea lor. Dominanța psilofiților a fost înlocuită în perioada Carboniferului de dominația plantelor asemănătoare ferigilor, care formau păduri destul de întinse pe soluri mlăștinoase. Dezvoltarea acestor plante a contribuit la faptul că compoziția aerului atmosferic sa schimbat. S-a adăugat o cantitate semnificativă de oxigen liber și s-a acumulat o masă de nutrienți necesari pentru apariția și dezvoltarea vertebratelor terestre. În același timp, s-au acumulat mase uriașe de cărbune. Perioada carboniferă a fost caracterizată de înflorirea excepțională a vegetației solului. Au apărut cluburi asemănătoare copacilor, ajungând la o înălțime de 30 m, au început să apară cozi uriașe, ferigi, conifere. În perioada Permian a continuat dezvoltarea vegetației terestre, ceea ce și-a extins semnificativ habitatele.

Perioada de dominație a ferigilor a fost înlocuită cu perioada coniferelor purtătoare de conuri. Suprafața continentelor a început să capete un aspect modern. La începutul erei mezozoice, coniferele, cicadele s-au răspândit, iar plantele cu flori au apărut în perioada cretacică. La începutul Cretacicului timpuriu, formele jurasice de plante încă existau, dar apoi compoziția vegetației s-a schimbat foarte mult. La sfârșitul Cretacicului timpuriu se găsesc multe angiosperme. Încă de la începutul Cretacicului târziu, ei împing înapoi gimnospermele și ocupă o poziție dominantă pe uscat. În general, în flora terestră are loc o schimbare treptată de la vegetația mezozoică a gimnospermelor (conifere, cicade, ginkgo) la vegetația de aspect cenozoic. Vegetația Cretacicului târziu este deja caracterizată de prezența unui număr semnificativ de plante cu flori moderne precum fagul, salcia, mesteacănul, plataniul, dafinul, magnolia. Această restructurare a vegetației a pregătit o bună bază alimentară pentru dezvoltarea vertebratelor terestre superioare - mamifere și păsări. Dezvoltarea plantelor cu flori a fost asociată cu înflorirea a numeroase insecte care au jucat un rol important în polenizare.

Apariția unei noi perioade în dezvoltarea plantelor nu a dus la distrugerea completă a formelor antice de plante. O parte din organismele biosferei a fost conservată. Odată cu apariția plantelor cu flori, bacteriile nu numai că nu au dispărut, dar au continuat să existe, găsind noi surse de nutriție în sol și în materia organică a plantelor și animalelor. Algele din diferite grupuri s-au schimbat și s-au dezvoltat împreună cu plantele superioare.

Pădurile de conifere care au apărut în Mezozoic încă cresc împreună cu pădurile de foioase. Ele oferă adăpost plantelor asemănătoare ferigilor, deoarece acești vechi locuitori ai climatului cețos și umed al Carboniferului se tem de locurile deschise iluminate de soare.

În cele din urmă, trebuie remarcată prezența formelor persistente în flora modernă. Grupuri separate de bacterii s-au dovedit a fi cele mai persistente, practic nu s-au schimbat de la precambrianul timpuriu. Dar chiar și din formele mai înalt organizate de plante s-au format și genuri și specii, care s-au schimbat puțin până în prezent.

Trebuie remarcată prezența neîndoielnică a genurilor de plante multicelulare relativ înalt organizate în flora modernă. Formele de plante ale Paleozoicului Târziu și Mezozoicului, care au trăit fără modificări de zeci și sute de milioane de ani, sunt cu siguranță persistente. Astfel, în prezent, în lumea vegetală s-au păstrat „fosile vii” (Fig. 15) din grupele de ferigi, gimnosperme și mușchi de club. Termenul „fosilă vie” a fost folosit pentru prima dată de C. Darwin, subliniind ca exemplu arborele de gimnosperme din Asia de Est Ginkgo biloba. Din lumea plantelor terestre, fosilele vii includ cele mai faimoase palmieri de ferigi, arborele de ginkgo, araucaria, arborele mamut sau sequoia.

După cum a remarcat A. N. Krshptofovich, un expert în flora fosilă, multe genuri de plante, stăpânii pădurilor antice, au existat și ele de foarte mult timp, mai ales în Paleozoic; de exemplu, Sigilaria, Lepidodendron, Calamites - cel puțin 100-130 Ma. Același număr - ferigi mezozoice 11 conifere Metasequoia. Genul Ginkgo datează de peste 150 Ma, iar specia modernă Ginkgo biloba, dacă este inclusă forma esențială indistinguită de Ginkgo adiantoides, este de aproximativ 100 Ma.

Fosilele vii ale lumii moderne ale plantelor pot fi numite tipuri conservate filogenetic. Plantele care sunt bine studiate paleobotanic și clasificate ca fosile vii sunt grupuri conservatoare. Ele nu s-au schimbat deloc sau s-au schimbat foarte puțin în comparație cu formele înrudite ale trecutului geologic.

Desigur, prezența fosilelor vii în flora modernă pune problema formării lor în istoria biosferei. Organizațiile conservatoare sunt prezente în toate ramurile filogenetice majore și există într-o varietate de condiții: în zonele cu ape adânci și puțin adânci ale mării, în pădurile tropicale antice, în întinderi deschise de stepă și în toate corpurile de apă fără excepție. Cea mai importantă condiție pentru existența organismelor conservatoare evolutiv este prezența habitatelor cu un mediu de viață constant. Cu toate acestea, condițiile stabile de viață nu sunt decisive. Prezența doar a formelor individuale, și nu a tuturor comunităților de floră și faună, indică alți factori în conservarea fosilelor vii. Studiul distribuției lor geografice indică faptul că sunt limitate la teritorii strict definite, în timp ce izolarea geografică este caracteristică. Astfel, Australia, insulele Madagascar și Noua Zeelandă sunt zone tipice pentru distribuția fosilelor vii terestre.

În evoluția sa, lumea vegetală creează aspectul general al peisajelor antice în care a avut loc dezvoltarea lumii animale. Prin urmare, împărțirea timpului geologic poate fi efectuată pe baza succesiunii diferitelor forme de plante. Încă din 1930, paleobotanistul german W. Zimmermann a împărțit întregul trecut geologic în șase ere din punctul de vedere al dezvoltării lumii vegetale. El le-a dat o desemnare a scrisorii și le-a aranjat în ordine de la epocile antice până la cele mai tinere.

În tabel este prezentată o comparație între scara obișnuită a timpului geologic, construită în principal pe baza datelor paleozoologice, cu scara dezvoltării plantelor. unsprezece.

<<< Назад

Înainte >>>

Planeta Pământ s-a format acum peste 4,5 miliarde de ani. Primele forme de viață unicelulare au apărut, probabil cu aproximativ 3 miliarde de ani în urmă. Mai întâi au fost bacterii. Sunt clasificate ca procariote deoarece nu au nucleu celular. Organismele eucariote (cu nuclee în celule) au apărut mai târziu.

Plantele sunt eucariote capabile de fotosinteză. În procesul de evoluție, fotosinteza a apărut mai devreme decât eucariotele. La acea vreme exista în unele bacterii. Acestea erau bacterii albastru-verde (cianobacteriile). Unii dintre ei au supraviețuit până în zilele noastre.

Conform celei mai frecvente ipoteze de evoluție, celula vegetală s-a format prin intrarea într-o celulă eucariotă heterotrofă a unei bacterii fotosintetice care nu a fost digerată. În plus, procesul de evoluție a dus la apariția unui organism fotosintetic eucariot unicelular cu cloroplaste (precursorii lor). Așa au apărut algele unicelulare.

Următoarea etapă în evoluția plantelor a fost apariția algelor pluricelulare. Au ajuns la o mare diversitate și au trăit exclusiv în apă.

Suprafața pământului nu a rămas neschimbată. Acolo unde scoarța terestră se ridica, pământul a apărut treptat. Organismele vii au trebuit să se adapteze noilor condiții. Unele alge antice au putut să se adapteze treptat la modul de viață terestru. În procesul de evoluție, structura lor s-a complicat, au apărut țesuturi, în primul rând tegumentare și conductoare.

Psilofitele, care au apărut în urmă cu aproximativ 400 de milioane de ani, sunt considerate primele plante terestre. Ei nu au supraviețuit până în ziua de azi.

Evoluția ulterioară a plantelor, asociată cu complicația structurii lor, a fost deja pe uscat.

Pe vremea psilofiților, clima era caldă și umedă. Psilofitele au crescut în apropierea corpurilor de apă. Aveau rizoizi (ca rădăcinile), cu care erau fixați în sol și absorbeau apa. Cu toate acestea, nu aveau organe vegetative adevărate (rădăcini, tulpini și frunze). Mișcarea apei și a substanțelor organice prin plantă a fost asigurată de țesutul conductor emergent.

Mai târziu, ferigile și mușchii au provenit din psilofiți. Aceste plante au o structură mai complexă, au tulpini și frunze, sunt mai bine adaptate să trăiască pe uscat. Cu toate acestea, la fel ca psilofitele, ei au rămas dependenți de apă. În timpul reproducerii sexuale, pentru ca spermatozoizii să ajungă în ovul, au nevoie de apă. Prin urmare, nu puteau „mergi” departe de habitatele umede.

În perioada Carboniferului (acum aproximativ 300 de milioane de ani), când clima era umedă, ferigile au ajuns în zori, multe dintre formele lor lemnoase au crescut pe planetă. Mai târziu, murind, ei au fost cei care au format zăcăminte de cărbune.

Când clima de pe Pământ a început să devină mai rece și mai uscată, ferigile au început să se stingă în masă. Dar unele dintre speciile lor înainte de asta au dat naștere așa-numitelor ferigi de semințe, care, de fapt, erau deja gimnosperme. În evoluția ulterioară a plantelor, ferigile de semințe s-au stins, dând naștere altor gimnosperme înainte de aceasta. Mai târziu au apărut gimnosperme mai avansate - conifere.

Reproducerea gimnospermelor nu mai depindea de prezența apei lichide. Polenizarea a avut loc cu ajutorul vântului. În loc de spermatozoizi (forme mobile), aceștia au format spermatozoizi (forme imobile), care au fost livrați la ou prin formațiuni speciale de boabe de polen. În plus, gimnospermele nu au format spori, ci semințe care conțin un aport de nutrienți.

Evoluția ulterioară a plantelor a fost marcată de apariția angiospermelor (înflorirea). Acest lucru s-a întâmplat acum aproximativ 130 de milioane de ani. Și acum aproximativ 60 de milioane de ani au început să domine Pământul. În comparație cu gimnospermele, plantele cu flori sunt mai bine adaptate la viața de pe uscat. Se poate spune că au început să folosească mai mult posibilitățile mediului. Deci polenizarea lor a început să aibă loc nu numai cu ajutorul vântului, ci și prin intermediul insectelor. Acest lucru a crescut eficiența polenizării. Semințele de angiosperme se găsesc în fructe, care asigură o distribuție mai eficientă. În plus, plantele cu flori au o structură tisulară mai complexă, de exemplu, în sistemul conducător.

În prezent, angiospermele reprezintă cel mai numeros grup de plante din punct de vedere al numărului de specii.

Apariția algelor unicelulare și pluricelulare, apariția fotosintezei: apariția plantelor pe uscat (psilofite, mușchi, ferigi, gimnosperme, angiosperme).

Dezvoltarea lumii plantelor s-a desfășurat în 2 etape și este asociată cu apariția plantelor inferioare și superioare. Conform noii taxonomii, algele sunt clasificate ca fiind inferioare (și mai devreme erau clasificate ca bacterii, ciuperci și licheni. Acum sunt separate în regate independente), iar mușchii, ferigile, gimnospermele și angiospermele sunt clasificate ca fiind superioare.

În evoluția organismelor inferioare se disting 2 perioade, care diferă semnificativ unele de altele în organizarea celulei. Pe parcursul unei perioade au dominat organisme asemănătoare bacteriilor și algelor albastre-verzi. Celulele acestor forme de viață nu aveau organele tipice (mitocondrii, cloroplaste, aparat Golgi etc.) Nucleul celular nu era limitat de membrana nucleară (acesta este un tip de organizare celulară procariotă). A doua perioadă a fost asociată cu tranziția plantelor inferioare (alge) la un tip de nutriție autotrof și cu formarea unei celule cu toate organitele tipice (acesta este un tip de organizare celulară eucariotă, care a fost păstrată în etapele ulterioare ale dezvoltării). a lumii vegetale și animale). Această perioadă poate fi numită perioada de dominanță a algelor verzi, unicelulare, coloniale și multicelulare. Cele mai simple dintre multicelulare sunt algele filamentoase (ulotrix), care nu au nicio ramificare a corpului lor. Corpul lor este un lanț lung de celule individuale. Alte alge multicelulare sunt disecate de un număr mare de excrescențe, astfel încât corpul lor se ramifică (în hara, în fucus).

Algele pluricelulare, în legătură cu activitatea lor autotrofă (fotosintetică), s-au dezvoltat în direcția creșterii suprafeței corpului pentru o mai bună absorbție a nutrienților din mediul acvatic și a energiei solare. Algele au o formă mai progresivă de reproducere – reproducerea sexuală, în care începutul unei noi generații este dat de un zigot diploid (2n), combinând ereditatea a 2 forme parentale.

Etapa a 2-a evolutivă a dezvoltării plantelor trebuie asociată cu trecerea lor treptată de la un stil de viață acvatic la unul terestru. Organismele terestre primare au fost psilofitele, care au fost conservate ca fosile în depozitele siluriene și devoniene. Structura acestor plante este mai complexă în comparație cu algele: a) aveau organe speciale de atașare la substrat – rizoizi; b) organe asemănătoare tulpinii cu lemn înconjurat de liben; c) rudimente ale tesuturilor conductoare; d) epiderma cu stomate.

Începând cu psilofitele, este necesar să se urmărească 2 linii de evoluție ale plantelor superioare, dintre care una este reprezentată de briofite, iar a doua de ferigă, gimnosperme și angiosperme.

Principalul lucru care caracterizează briofitele este predominanța gametofitului asupra sporofitului în ciclul dezvoltării lor individuale. Un gametofit este o plantă verde întreagă capabilă să se hrănească singur. Sporofitul este reprezentat de o cutie (in cuc) si este complet dependent de gametofit pentru alimentatia sa. Dominanța gametofitului iubitor de umiditate în mușchi în condițiile unui stil de viață aer-sol s-a dovedit a fi nepotrivită, prin urmare, mușchii au devenit o ramură specială a evoluției plantelor superioare și nu au produs încă grupuri perfecte de plante. Acest lucru a fost facilitat și de faptul că gametofitul, în comparație cu sporofitul, a avut o ereditate de cină (set haploid (1n) de cromozomi). Această linie în evoluția plantelor superioare se numește gametofit.

A doua linie de evoluție pe drumul de la psilofite la angiosperme este sporofitică, deoarece la ferigă, gimnosperme și angiosperme, sporofitul domină în ciclul dezvoltării individuale a plantelor. Este o plantă cu rădăcină, tulpină, frunze, organe de sporulare (la ferigă) sau de fructificare (la angiosperme). Celulele sporofite au un set diploid de cromozomi, deoarece se dezvoltă dintr-un zigot diploid. Gametofitul este mult redus și adaptat doar pentru formarea celulelor germinale masculine și feminine. La plantele cu flori, gametofitul feminin este reprezentat de sacul embrionar, care contine oul. Gametofitul masculin se formează prin germinarea polenului. Este format dintr-o celulă vegetativă și o celulă generativă. Când polenul germinează dintr-o celulă generativă, se produc 2 spermatozoizi. Aceste 2 celule germinale masculine sunt implicate în dubla fertilizare la angiosperme. Un ou fertilizat dă naștere unei noi generații de plante - sporofitul. Progresul angiospermelor se datorează îmbunătățirii funcției de reproducere.

evolutia plantelor

Primele organisme vii au apărut acum aproximativ 3,5 miliarde de ani. Ei, aparent, se hrăneau cu produse de origine abiogenă și erau heterotrofe. Rata ridicată de reproducere a dus: la apariția competiției pentru hrană și, în consecință, la divergență. Avantajul a fost acordat organismelor capabile de nutriție autotrofă - mai întâi la chimiosinteză și apoi la fotosinteză. În urmă cu aproximativ 1 miliard de ani, eucariotele s-au împărțit în mai multe ramuri, din unele dintre care au apărut organisme fotosintetice pluricelulare (alge verzi, maro și roșii), precum și ciuperci.

Principalele condiții și etape ale evoluției plantelor:

• în epoca proterozoică, organisme aerobe unicelulare (cianobacterii și alge verzi) erau răspândite;
• formarea substratului de sol pe uscat la sfârșitul Silurianului;
• apariția multicelularității, care face posibilă specializarea celulelor în cadrul unui singur organism;
• dezvoltarea terenului de către psilofiți;
• din psilofite în perioada devoniană a luat naștere un întreg grup de plante terestre - mușchi, mușchi de club, coada-calului, ferigi care se reproduc prin spori;
• gimnospermele au provenit din ferigi de semințe în Devonian. Structurile necesare pentru reproducerea semințelor (de exemplu, tubul polen) care au apărut au eliberat procesul sexual la plante de dependența de mediul acvatic. Evoluția a urmat calea reducerii gametofitului haploid și a predominării sporofitului diploid;
• perioada carboniferă a erei paleozoice se distinge printr-o mare varietate de vegetație terestră. Ferigi arborescente se răspândesc, formând păduri de cărbuni;
• în perioada permiană, vechile gimnosperme au devenit grupul dominant de plante. În legătură cu apariția unui climat arid, ferigi gigantice și cluburile de copaci dispar;
• în perioada cretacică începe înflorirea angiospermelor, continuând până în zilele noastre.

Principalele caracteristici ale evoluției lumii vegetale:

1. trecerea la predominanța generației diploide asupra celei haploide;
2. dezvoltarea creșterii feminine pe planta mamă;
3. trecerea de la spermatozoizi la injectarea nucleului masculin prin tubul polenic;
4. dezmembrarea corpului plantelor în organe, dezvoltarea unui sistem vascular conducător, țesuturi de susținere și de protecție;
5. îmbunătățirea organelor de reproducere și polenizarea încrucișată la plantele cu flori în legătură cu evoluția insectelor;
6. dezvoltarea semințelor pentru a proteja embrionul de influențele negative ale mediului;
7. apariția diferitelor moduri de răspândire a semințelor și fructelor.

Evoluția animalelor

Cele mai vechi urme de animale aparțin Precambrianului (peste 800 de milioane de ani). Se presupune că au provenit fie dintr-o tulpină comună de eucariote, fie dintr-o alge unicelulare, ceea ce este confirmat de existența Euglena Green și Volvox, capabile atât de nutriție autotrofă, cât și heterotrofă.

În perioadele Cambrian și Ordovician predomină bureții, celenteratele, viermii, echinodermele, trilobiții și apar moluște.

La ordovician apar organisme asemănătoare peștilor fără fălci, iar la silurian apar pești cu fălci. Din primele stome cu falci au apărut peștii cu aripioare și lobi. Crossopterele aveau elemente de susținere în înotătoare, din care s-au dezvoltat ulterior membrele vertebratelor terestre. Din acest grup de pești au apărut amfibieni și apoi alte clase de vertebrate.

Cei mai vechi amfibieni sunt Ichthyostegii care au trăit în Devonian. Amfibienii au înflorit în Carbonifer.

Reptilele, care au cucerit pământul în perioada permiană, provin din amfibieni, datorită apariției unui mecanism de aspirare a aerului în plămâni, respingerii respirației pielii, apariției solzilor cornos și a cojilor de ou care acoperă corpul, protejând embrionii de uscare. afară și alte influențe ale mediului. Dintre reptile s-a remarcat probabil un grup de dinozauri, care a dat naștere păsărilor.

Primele mamifere au apărut în perioada triasică a erei mezozoice. Principalele caracteristici biologice progresive ale mamiferelor sunt hrănirea puietului cu lapte, sângele cald și cortexul cerebral dezvoltat.

Caracteristici ale evoluției lumii animale:

1. dezvoltarea progresivă a multicelularității și, ca urmare, specializarea țesuturilor și a tuturor sistemelor de organe;
2. un mod de viață în mișcare liberă, care a determinat dezvoltarea diferitelor mecanisme comportamentale, precum și independența relativă a ontogenezei față de fluctuațiile factorilor de mediu. S-au dezvoltat și s-au îmbunătățit mecanismele de autoreglare internă a organismului;
3. apariția unui schelet solid: extern la un număr de nevertebrate - echinoderme, artropode; interne la vertebrate. Avantajul scheletului intern este că nu limitează creșterea dimensiunii corpului.

Dezvoltarea progresivă a sistemului nervos a devenit baza pentru apariția unui sistem de reflexe condiționate și îmbunătățirea comportamentului.

1. Stabiliți succesiunea de apariție a grupurilor de cordate în procesul de evoluție: a) - Mamifere b) - Reptile c)

d) - Păsări

e) - Acorduri în studenți

2. Stabiliți succesiunea de apariție a grupurilor de animale în procesul de evoluție:

a) viermi plati

b) - Viermi rotunzi

c) - Protozoare

d) - Intestinal

e) - Viermi plati

Mulţumesc mult!!

URGENT! Notați numerele afirmațiilor corecte: 1. Varietatea diviziunilor plantelor de pe Pământ este rezultatul evoluției. 2. Riniofitele sunt plante care cresc în

locuri calde umede. 3. Apariția fotosintezei este o etapă importantă în dezvoltarea regnului vegetal. 4. angiospermele au apărut pe pământ datorită animalelor polenizatoare. 5. Țesut tegumentar cu stomate - o proprietate a plantelor care cresc pe uscat. 6. lumea veche a dat lumii plante din care se face pâinea. 7.lumină nouă a dat lumii fructe și legume. 8. Plantele cultivate sunt rezultatul selecției artificiale. 9. Procariotele sunt organisme care nu au un nucleu format în celulele lor. 10. eucariotele sunt organisme care au clorofilă în celule. 11. algele verzi au dat naștere unor plante superioare.

Care afirmații sunt adevărate? AJUTOR VA ROG 1. Varietatea diviziunilor plantelor de pe Pamant este rezultatul evolutiei 2. Rinofitele sunt plante care cresc in

locuri calde, umede.3.Aparitia fotosintezei este o etapa importanta in dezvoltarea regnului vegetal.4.Angiospermele au aparut pe Pamant gratie animalelor polenizatoare.5.Tesutul tegumentar cu stomate este caracteristic plantelor terestre.8.Plantele cultivate. sunt rezultatul selecției artificiale.6.Lumina Veche a dat lumii plante din care se face numai pâine.7.Lumea Nouă a dat lumii legume și fructe.9.Procariote -organisme în ale căror celule nu există nucleu format.algele au dat. ridica la plante superioare.
Numerele nu sunt foarte confuze, dar notează numărul afirmațiilor corecte.

Indicați succesiunea corectă a apariției organismelor pe Pământ.

1) alge - bacterii - muschi - ferigi - gimnosperme - angiosperme
2) bacterii - alge - muschi - ferigi - angiosperme - holo-sperme
3) bacterii - alge - muschi - ferigi - gimnosperme - angiosperme
4) alge - muschi - ferigi - bacterii - gimnosperme - angiosperme

Indicați care dintre afirmații sunt adevărate.
A. În timpul fotosintezei, oxigenul este eliberat în atmosferă.
B. În procesul de fotosinteză se consumă materia organică.
1) doar A este adevărat
3) ambele afirmații sunt adevărate
2) numai B este adevărat
4) ambele afirmații sunt greșite

Care dintre opțiuni indică corect ierarhia grupurilor sistematice de animale?
1) tip - clasă - ordine - familie - gen - specie
2) tip - ordine - clasa - familie - gen - specie
3) tip - clasă - ordine - specie - gen - familie
4) clasă - tip - ordine - familie - gen - specie