Эволюция высших растений описание кратко

Обновлено: 04.07.2024

Высшие растения, вероятно, произошли от каких-либо водорослей. Об этом свидетельствует то, что в геологической истории растительного мира высшим растениям предшествовали водоросли. В пользу этого предположения свидетельствуют и следующие факты: сходство наиболее древней вымершей группы высших растений - риниофитов – с водорослями, очень сходный характер их ветвления; сходство в чередовании поколений высших растений и многих водорослей; наличие жгутиков и способность к самостоятельному плаванию у мужских половых клеток многих высших растений; сходство в строении и функции хлоропластов.

Предполагают, что высшие растения произошли скорее всего от зеленых водорослей, пресноводных или солоноватоводных. Они имели многоклеточные гаметангии, изоморфное чередование поколений в цикле развития.

Первыми наземными растениями, найденными в ископаемом состоянии, были риниофиты (риния, хорнея, хорнеофитон, спорогонитес, псилофит и др.).

После выхода на сушу высшие растения развивались в двух основных направлениях и образовали две большие эволюционные ветви – гаплоидную и диплоидную.

Гаплоидная ветвь эволюции высших растений представлена отделом моховидные (Bryophyta). В цикле развития мхов преобладает гаметофит, половое поколение (само растение), а спорофит, бесполое поколение, редуцирован и представлен спорогоном в виде коробочки на ножке. Развитие моховидных шло в сторону возрастания самостоятельности гаметофита и его постепенного морфологического расчленения, потери самостоятельности спорофита и его морфологического укрощения. Самостоятельной, вполне автотрофной фазой жизненного цикла моховидных стал гаметофит, а спорофит низведен до степени органа гаметофита.

Мхи как представители гаплоидной ветви эволюции высших растений оказались менее жизнеспособными и адаптированными к условиям жизни на Земле. Их распространение связано с наличием свободной капельно-жидкой воды, необходимой не только для ростовых процессов, но и для полового процесса. Этим объясняется их экологическая приуроченность к местам, где имеется постоянное или периодическое увлажнение.

Вторая эволюционная ветвь высших растений представлена всеми остальными высшими растениями.

Спорофит в наземных условиях оказался более жизнеспособным и адаптированным к разнообразным экологическим условиям. Эта группа растений более успешно завоевывала сушу. Спорофит у них часто имеет большие размеры, сложное внутреннее и внешнее строение. Гаметофит, наоборот, претерпел упрощение, редукцию.

У более протых форм (споровые растения) гаметофит еще имеет самостоятельное существование и представлен автотрофным или симбиотрофным заростком (Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta), а у разноспоровых представителей этих отделов он значительно упрощен, редуцирован. У более организованных – семенных растений – гаметофит утратил самостоятельный способ жизни и развивается на спорофите, а у покрытосеменных (цветковых) сведен до нескольких клеток.

В новых условиях шло постепенное усложнение наземных растений с преобладанием в цикле развития спорофита. Они дали начало ряду самостоятельных групп (отделов) растений, приспособленных к разнообразным условиям жизни на суше.

В настоящее время высшие растения насчитывают свыше 300 000 видов. Они господствуют на Земле, населяют ее от арктических территорий до экватора, от влажных тропиков до сухих пустынь. Они образуют различные типы растительности – леса, луга, болота, заполняют водоемы. Многие из них достигают гигантских размеров (секвойядендрон – 132 м при обхвате 35 м, эвкалипт гигантский – 152 м (Флиндт, 1992), вольфия бескорневая – 0,1-0,15 см (Определитель растений Беларуси, 1999).

При всем огромном разнообразии внешнего вида и внутреннего строения все высшие растения сохраняют определенное единство в строении. Высшие растения подразделяют на 9 отделов. Однако они сравнительно легко увязываются между собой, что свидетельствует о единстве происхождения высших растений.

Вторая эволюционная ветвь высших растений представлена всеми остальными высшими растениями.

Для начала разберемся, что имеют в виду под эволюцией растений.

Эволюция растений представляет собой процесс исторического развития представителей царства Растения.

Флора сегодня — это свыше 400 тысяч различных видов. Все они являются потомками нескольких групп древних морских растений. Что интересно, указанная цифра не включает исчезнувшие виды, поскольку они не смогли приспособиться к непростым изменениям окружающей среды.

Благодаря стараниям ученых-палеоботаников известен характер распределения растительного покрова по нашей планете, включая основные тенденции его изменения. Хотя сведений удалось получить много, этот процесс был непростым. Все потому, что растения не обладают твердым скелетом, а найти их останки в глубинных слоях почвы практически невозможно.

Тем не менее ученым кое-что удалось. В частности, они смогли найти ранние формы флоры в иловых отложениях, а также отложениях разнообразных горных пород. Приблизительный возраст этих находок — 3 млрд. лет. Растения — важнейшее звено в животной цепи питания.

Можно смело утверждать, что благодаря растениям окружающий мир и атмосфера на планете претерпели изменения, в результате чего Земля стала пригодной для существования животных.

Преобразование углекислого газа осуществляется растениями при помощи фотосинтеза. Кроме того, в процессе фотосинтеза получаются органические вещества.

Растения стали основой пищевой цепи — во многом за счет способности использовать солнечный свет чтобы производить основные классы органических веществ. Поэтому логично, что эволюция растений определила эволюцию животного мира.

Основные этапы эволюции флоры

Процесс эволюции растений принято считать медленным. В ходе него естественный отбор способствует приспособлению к изменяющейся среде, а не просто изменениям в чистом виде. Наиболее древние представители класса Растения не могли существовать без воды, также они не имели специальных приспособлений, чтобы существовать на суше.

Низшие водоросли — наиболее древние растения, о которых сегодня известном ученым. Они представляли собой одноклеточный организм: это значит, что всех их функции выполняла только одна клетка (она представляла собой целостную систему).

Сине-зеленые водоросли или цианобактерии были крайне примитивной группой живых организмов — в их клетке не было ядра.

Многоклеточные организмы возникли позже. В отличие от предыдущих организмов, развивались они не так стремительно. Принято считать, что они были похожи на морские водоросли.

Все, о чем упоминается выше, происходило примерно 590 млн. лет назад — вероятно, в кембрийский период. Этот период известен тем, что на него приходится образование свыше 900 видов живых организмов.

Выход растений на сушу и постепенное ее заселение произошел в силурийский период. В то время средой обитания всего живого мира был океан. Только немногочисленная группа водорослей смогла приспособиться к жизни в пресной воде. Когда сформировалась полноценная проводящая ткань, это стало возможным.

После этого из воды вышли первые растения. Однако нижняя их часть постоянно находилась в заболоченном грунте.

Во влажной среде обитания нуждались такие растения как печеночники и мхи.

Голосеменные растения были прародителями цветковых растений. Большинством среди них были хвойные деревья, которым для опыления и рассеивания собственных семян нужен был ветер. Опыление с помощью ветра было практически единственным способом, так как насекомых в то время еще не было.

Развитие цветковых растений происходило одновременно с развитием насекомых.

Наиболее распространены среди существующих в данный момент растительных организмов — покрытосеменные. У этих растений наблюдается цветок и плод, они образуют эндосперм в результате двойного оплодотворения.

Покрытосеменные являются цветковыми растениями.

Семена покрытосеменных находятся в плодолистиках. Эволюция этих растений протекала разными путями. В опылении этих растений участвуют насекомые и ветер. Некоторые покрытосеменные опыляются при помощи отдельных насекомых или птиц. Семена разбрасываются по-разному.

Перед перемещением в более засушливые районы наземным растениям было необходимо сформировать способную нормально функционировать в воздушной среде репродуктивную систему.

Образованные чуть позже такие растения имели тело, состоящее из:

Корни возникли у наземных растений: они научились накапливать вещества и брать воду вместе с минеральными веществами.

Эволюция растений характеризовалась стабильным и неменяющимся темпом. Это касалось и эволюции вегетативных органов.

Также можно утверждать, что бактерии, отличающиеся способностью быстро размножаться, были первыми предшественниками растений. Потом возникли сине-зеленые водоросли — они были найдены в отдельных горных породах. Это говорит о том, что они были способны к фотосинтезу и являлись древнейшим видом. Большинство сине-зеленых водорослей — микроскопические одноклеточные безъядерные организмы.

Первые растения в основном населяли океаны и вели колониальный способ жизни. Также они могли образовывать многоклеточные формы.

Лишайники — весьма интересное ответвление эволюции растений. С точки зрения эволюционного прогресса, они заняли свободную нишу.

Представим процесс эволюции растений последовательно, в порядке их появления:

Бактерии.
Сине-зеленые водоросли.
Мхи.
Плауны.
Хвощи.
Папоротникообразные.
Голосеменные.
Покрытосеменные.

Все это — основные типы эволюционных групп растительных организмов. В эту систему можно добавить и промежуточные группы вроде риниофитов, псилофитов и др.

Высшие растения произошли от водорослей. Это более молодая группа растений. Выход растений на сушу совершился лишь после того, когда уже в первичной водной среде водоросли выработали довольно сложное строение (это были морские водоросли).

Выход растений на сушу осуществлялся в раннем палеозое, вероятно в кембрийском периоде.

Какие именно группы водорослей дали начало высшим растениям, мы достоверно не знаем. По современным представлениям, это были, вероятнее всего, бурые водоросли. Именно среди них мы встречаем наиболее сложнорасчлененные формы, у бурых водорослей имеются и сложные многоклеточные гаметангии. Некоторые ботаники выводят высшие растения от зеленых водорослей.

Высшие растения произошли не из современных, а из каких-то примитивных, давно вымерших бурых водорослей, имевших более простое строение.

Водоросли, вышедшие на сушу, обладали ясно выраженной сменой поколений. Уже в воде у водорослей, особенно у бурых, сложились различные типы смены поколений. Так, у ламинарии в цикле развития преобладает спорофит, а гаметофит представлен микроскопическими растеньицами, у фукуса гаметофит совсем выпал из цикла развития, и растение представлено лишь спорофитом. У кутлерии, наоборот, преобладает гаметофит. Наконец, у диктиоты оба поколения — гаметофит и спорофит — развиты одинаково, внешне совершенно сходны, отличаясь, однако, цитологически по набору хромосом и по наличию различных органов размножения.

Первые наземные растения, вышедшие из воды на сушу, обладали сменой поколений, вероятно, типа диктиоты с одинаковым развитием гаметофита и спорофита.

Простейшие из известных нам наземных растений — псилофиты, остатки которых впервые встречаются в силурийских отложениях, были уже высокоорганизованными растениями, хорошо приспособленными к жизни на суше. Они имели проводящую систему в виде пучков (стель), покровные ткани с устьицами, защищенные спорангии, одетые толстой оболочкой, и т. д.

Несомненно, псилофитам предшествовал длинный ряд растений более простого строения, приближавшихся к водорослям.

Нам известны лишь спорофиты псилофитов. Каковы были их гаметофиты, мы не знаем. Однако детальное исследование близких к ним псилотов (Psilotopsida) показало, что гаметофиты, например Tmesipteris, имеют некоторое сходство с молодыми их спорофитами.

С момента выхода на сушу высшие растения развивались в двух основных направлениях, они образовали две большие эволюционные ветви — гаплоидную и диплоидную.

Эволюция растений – это процесс исторического развития представителей царства Растения.

Сущность эволюции растений

На сегодняшний день известно более 400 тысяч видов представителей флоры. Они произошли от нескольких групп древних морских растений. При этом виды, которые исчезли с лица Земли, не входят в это число, так как они не смогли адаптироваться к достаточно сложным изменениям окружающей среды.

Ученые – палеоботаники установили характер распределения растительного покрова по поверхности Земли, а также основные тенденции его смены. Несмотря на обилие полученных данных этот процесс был достаточно сложным. Это обусловлено тем, что у растений нет твердого скелета и найти их остатки в глубинных слоях почвы достаточно сложно.

Но эта проблема решается обнаружением ранних форм флоры в отложениях ила и различных горных породах. Возраст таких находок составляет около трех миллиардов лет. Растения стали важнейшим звеном в цепи питания животных.

Фактически растения способствовали преобразованию окружающего мира и атмосферы всей планеты, сделав ее пригодной для существования животного мира. Углекислый газ преобразуется растениями в процессе фотосинтеза. Также в ходе этого процесса образуются органические вещества.

Растения составили основу пищевой цепи, что было обусловлено их способностью использовать солнечный свет для производства основных классов органических веществ. Тем самым эволюция растений обусловила эволюцию животного мира.

Этапы эволюции земной флоры

Считается, что процесс эволюции растений весьма медленный и естественный отбор действует в сторону приспособления к изменениям среды, а не просто изменениям, как таковым. Древнейшие представители растительного мира не могли обходиться без воды, у них не было специализированных приспособлений для проживания на суше.

Готовые работы на аналогичную тему

Самыми древнейшими из известных сегодня растений были низшие водоросли. Они являлись одноклеточными и все их жизненные функции выполнялись одной единственной клеткой, как целостной системой. Крайне примитивной группой живых организмов были и сине-зелёных водоросли или цианобактерии, в клетках которых отсутствовало ядро.

Многоклеточные организмы возникли несколько позже и процесс их развития был не таким быстрым. Считается, что они были сходными с морскими водорослями я.

Все вышеописанные события проходили около 590 млн. лет назад предположительно в кембрийский период. В то время образовались более 900 видов живых организмов. В силурийский период растения начали выходить из воды на сушу и постепенно стали ее заселять. Среда обитания всего живого мира в то время находилась в океанах. К жизни в пресной воде адаптировалась только небольшая группа водорослей. Это стало возможным только при наличии полноценной проводящей ткани.

Считается, что в дальнейшем из воды вышли первые растения, при этом их нижняя часть постоянно находилась в заболоченном грунте. Влажная среда обитания также была необходима таким растениям как:

Предшественниками цветковых растений стали голосеменные растения, среди которых преобладали хвойные деревья, и они нуждались в ветре для рассеивания собственных семян и опыления. В то время не было насекомых, поэтому опыление ветром было наиболее приемлемым способом.

Современные цветковые растения развивались одновременно с насекомыми.

Покрытосеменные – это отдел растений, который получил наибольшее распространение среди ныне существующих растительных организмов. Эта группа растений имеет цветок и плод, а также способна образовывать эндосперм в результате процесса двойного оплодотворения.

Покрытосеменные – это цветковые растения.

Их семена заключены в плодолистики. Разными путями протекала эволюция этих растений. Как насекомые, так и ветер играют важную роль в опылении этих растений. Отдельными видами насекомых или птиц опыляются некоторые из них. Способы разброса семян также весьма разнообразны.

Наземные растения, прежде чем переместится в более засушливые районы должны были сформировать репродуктивную систему, которая способна нормально функционировать в воздушной среде .

Тело таких растений, которые образовались в более позднее время, включало в себя:

Таким образом, можно утверждать, что первыми предшественниками растений были бактерии, способные размножаться с поразительной скоростью. В дальнейшем появились сине-зелёные водоросли, которые были обнаружены в некоторых горных породах. Это доказывает их принадлежность к способным к фотосинтезу, древнейшим видам. Микроскопические одноклеточные безъядерные организмы – это большинство сине-зеленых водорослей.

Первые растения распространялись преимущественно в океанах и могли вести колониальный образ жизни и образовывать многоклеточные формы. Интересной ветвью эволюции растений назвали лишайников. Они заняли свободную нишу с точки зрения эволюционного прогресса.

Таким образом, процесс эволюции представлен следующими видами растений (в порядке их появления): бактерии – сине-зелёные водоросли – мхи – плауны – хвощи – папоротникообразные – голосеменные – покрытосеменные. Следует отметить тот факт, что в этой классификации представлены основные типы эволюционных групп растительных организмов. Безусловно, в эту систему можно включить и древние промежуточные группы организмов, такие как риниофиты, псилофиты и пр.

Эволюция растений

Эволюция царства растений началась с архейской эры (около 3500 млн. лет назад). В этот период на Земле отмечено появление синезеленых водорослей. Эти водоросли принадлежат к группе цианобактерий, поскольку в их клетках отсутствует оформленные ядра|ядра. Таким образом, их можно отнести к прокариотам (доядерным организмам). Среди синезеленых водорослей были одно- и многоклеточные организмы, имеющие возможность осуществлять фотосинтез. Благодаря процессу фотосинтеза, в атмосферу нашей планеты начал|начал поступать кислород, необходимый для жизнедеятельности аэробов.

Позднее|Позднее в протерозойской эре (около 2600 млн. лет назад) Землёй завладели красные и зелёные водоросли. Их господство распространилось и на палеозойскую эру (примерно 570 млн. лет назад). Только в поздний палеозой (силурийский период) отмечена жизнедеятельность на планете древнейших высших растений – риниофитов, или псилофитов. У этих растений были побеги|побеги, но отсутствовали корни и листья. Размножение риниофитов происходило спорами. Они обитали на суше или частично в воде.В существовании нашей планеты новая эра началась с появления высших, или наземных растений. Около 400- 360 млн. лет назад в девонском периоде палеозойской эры на фоне преобладания на Земле риниофитов и водорослей появились первые папоротникообразные (папоротники, хвощи, плауны) и моховидные растения. Они относятся к высшим споровым растениям. Благодаря распространению растений на суше, появились и новые наземные виды животных. Сочетанное изменение в ходе эволюции форм растений и животных обусловило огромнейшее разнообразие жизни на Земле. Облик планеты изменился коренным|корённым образом. Прикреплённый образ жизни растения на суше привёл к появлению расчленения растения на корень, стебель и лист, а также к возникновению опорных тканей и сосудистой проводящей системы. Самые первые наземные растения были маленьких размеров. Они поглощали воду посредством ризоидов, как сохранившиеся по сей день на Земле мхи. В цикле их развития преобладало гаплоидное поколение (гаметофит). Постепенно появлялись более крупные формы растений — папоротникообразные, у которых образовались сложные специализированные органы|органы – корни с корневыми волосками. В цикле развития этих растений на первый план выступает диплоидная фаза — спорофит, являющийся непосредственно самим растением, тогда как гаметофит – это заросток, который выглядит как клубенёк у хвощей и плаунов и как небольшая пластинка в форме сердца|сердца у папоротников. Так осуществлялся постепенный переход от гаплоидного поколения к более совершенному|совершённому — диплоидному. В палеозойскую эру папоротникообразные были громадными растениями, господствовавшими на суше. Однако для их размножения была необходима вода, что ограничивало территорию их существования местностями с повышенной влажностью.

В каменноугольном периоде, который длился с 360 до 280 млн. лет назад, доказано появление на нашей планете семенных папоротников, которые в дальнейшем стали родоначальниками всех голосеменных растений. В это время полностью исчезают риниофиты из-за невозможности конкурировать с более развитыми|развитыми|развитыми растениями. А господствовашие тогда огромнейшие древовидные папоротникообразные после отмирания образовали залежи каменного угля.

В следующем пермском периоде палеозойской эры на Земле появились древние голосеменные растения. Древовидные папоротникообразные постепенно вымирают, а им на смену приходят семенные и травянистые папоротники, завладевая сушей. Особенностью голосеменных растений является то, что размножение их осуществляется семенами|семёнами, не имеющими защиты в виде стенок плода, так как цветков и плодов эти растения не образуют. Половое размножение этих растений осуществлялось независимо от капельно|капельно-водной среды|среды. А их появление в ходе эволюционных метаморфоз было обусловлено перепадами влажности и температуры и изменением рельефа Земли|Земли вследствие поднятия суши|суши, то есть появления горных массивов.

Мезозойская эра наступила около 240 млн. лет назад. В триасовом периоде мезозоя появились современные голосеменные, а в юрском периоде зародились первые покрытосеменные растения. Но господствующие позиции на планете сохранились за голосеменными растениями. Это эра вымирания древних папоротникообразных, не выдерживающих естественного отбора. В процессе появления покрытосеменных растений произошла череда ароморфозов. Во-первых, сформировался цветок – трансформированный побег, приспособленный для образования спор и гамет. Опыление, оплодотворение и образование зародыша и плода происходило непосредственно в цветке. Во-вторых, для лучшей защиты и распространения семена|семёна покрытосеменных растений были окружены околоплодником. Для этих растений характерно половое размножение. К покрытосеменным относятся травянистые растения, деревья и кустарники. Разнообразные видоизменения вегетативных органов|органов (корня, стебля, листа) отмечаются у разных видов растений. Эволюционные изменения покрытосеменных растений происходили за относительно короткий срок, поэтому для них свойственна высокая эволюционная пластичность. Огромное значение в протекании эволюционных преобразований сыграли насекомые-опылители. Покрытосеменные растения более продуктивно осваивают окружающую среду|среду и завоёвывают новые территории, благодаря своим особенностям строения и способности формировать сложные многоярусные сообщества.

В кайнозойской эре, наступившей приблизительно 70 млн. лет назад, на нашей планете стали господствовать существующие и в настоящее время покрытосеменные и голосеменные растения, тогда как высшие споровые растения регрессировали.

Сейчас на Земле произрастают более 350 видов растений, среди них встречаются цветковые, мохообразные растения, папоротники, водоросли.

Эволюция растений

Здравствуйте друзья! Сегодня хотелось бы поговорить о доисторических растениях, о том как они эволюционировали в современные растения.

В растительном мире сегодня преобладают цветковые растения, но плауны и папоротники покрывали Землю в доисторическое время.

Более 400 000 видов флоры известны сегодня, и все они произошли от нескольких древних морских растений. Виды, исчезнувшие с лица|лица Земли|Земли, не входят в это число, поскольку к меняющимся условиям на Земле адаптироваться они не смогли, или не выдержали конкуренцию со стороны вновь появившихся растений, которые лучше были приспособлены к новой среде обитания.

Палеоботаники установили распределение растительного покрова|покрова по поверхности Земли|Земли в разные геологические периоды, а также закономерности его смены. В том, что у растений нет твёрдого скелета, который легко превращается в окаменелость, заключается сложность исследований.

К счастью, иногда можно обнаружить ранние формы флоры в древних илистых отложениях, а в горных породах были найдены некоторые останки растений, их возраст составляет около 3,1 млрд. лет.

О том, что жизнь на планете должна была начаться с появления растениеподобных организмов, ставших важным звеном в пищевой цепи животных в дальнейшем, свидетельствуют окаменелости.

Но намного значимее роль растений в эволюционной истории Земли|Земли, так как они фактически преобразовали атмосферу нашей планеты и сделали её пригодной для существования животного мира.

Вероятно, в условиях изначального содержания огромного количества углекислоты|углекислоты в атмосфере, животные не смогли бы дышать. Углекислый газ в кислород растения преобразуют в процессе фотосинтеза, насыщая им атмосферу.

Основой пищевой цепи послужила способность растений использовать солнечный свет для производства сложных органических веществ. Эволюцию плотоядных и травоядных животных обеспечили растения.

Эволюция, однако, крайне медленный процесс, и естественный отбор благоприятствует особям, приспосабливающимся к изменениям среды|среды обитания, а не просто к изменениям как таковым.

Без воды|воды не могли обходиться древнейшие виды растительного мира, так как структуры необходимые для жизни на суше, у них отсутствовали.

Первые вышедшие растения из воды, вероятно, обосновались в болотах, где их нижняя часть могла постоянно находиться под водой. Скорее всего, первые истинно наземные растения оставались влаголюбивыми и росли возле воды|воды.

Влажная среда для размножения по-прежнему, была необходима печёночникам, мхам и папоротникам, которые развивались как растения с давних времён.

Геологическую колонку с эрами, периодами, эпохами и их длительностью можно посмотреть здесь.

Предшественники цветковых растений – голосеменные, среди них хвойные деревья – нуждались в ветре для рассеивания семян и опыления, поскольку тогда ещё не было способных это делать насекомых.

Одновременно с насекомыми и животными развивались преобладающие сегодня цветковые (покрытосеменные) растения, поэтому часто опыляются ими.

Простейшие водоросли были древнейшими из известных растений.

Это одноклеточные организмы, всё|все функции которых выполняла единственная лишённая ядра|ядра клетка. Крайне примитивными были эти сине–зелёные водоросли, и только около 1,5 млрд. лет назад появились имеющие клеточное ядро водоросли.

Многоклеточные организмы возникли со временем. Возможно, они сходные с морскими водорослями и имеющие в разных частях растения органы|органы размножения.

Около 590 млн. лет назад, в кембрийский период, прочно обосновались на Земле многие формы жизни. К этому периоду относятся более 900 видов – и это те растения, которые сохранились и были обнаружены сотни миллионов лет спустя.

Читайте также: