Псилофиты это в биологии 7 класс кратко

Обновлено: 05.07.2024

Пионеры суши

В предыдущем разделе были перечислены основные приспособления, необходимые растениям для выхода из воды на сушу. У учёных есть все основания предполагать, что первыми (ещё в силуре) такой выход осуществили псилофиты – древний и примитивный отдел растений, практически исчезнувший с лица Земли уже в перми. Предками псилофитов были зелёные водоросли, заселившие литораль.

В отличие от мхов, псилофиты – сосудистые растения (Tracheophyta). Это означает, что у них имелась проводящая ткань: ксилема и флоэма. Проводящая ткань является признаком спорофита; именно поэтому у всех сосудистых растений поколение спорофитов доминирует над поколением гаметофитов. Проводящая ткань образует внутри растения транспортную систему, по которой вода, органические и минеральные вещества разносятся по всему телу. Кроме того, прочные лигнифицированные клетки придают растению необходимую опору. Эти два фактора позволяют сосудистым растениям достигать больших размеров.

Псилофиты произрастали во влажных местах и на мелководье. Отдел включает в себя один класс с двумя порядками – риниофиты (Rhyniales) и псилофиты (Psilophytales). К древним псилофитам близки современные псилотовые растения (Psilotales), включающие 2 рода и несколько видов.

Псилофиты дали начало папоротникообразным, от которых впоследствии произошли семенные растения. На основании современных данных искусственную группу папоротникообразных (Pteridophyta) разделяют на три отдела: папоротниковидные, хвощевидные и плауновидные

Псилотовидные, или Псилофиты (лат. Psilotophyta ) — отдел (или класс) древних высших растений, который включает в себя одно семейство — Псилотовые. Эти растения лишены корней, часто являются эпифитами на стволах пальм, древовидных папоротников, саговников; растут на гумусной почве и в трещинах скал.

Описание

Псилотовые представляют собой травянистые многолетние растения, ведущие наземный или эпифитный образ жизни.

К отделу псилотовидные относятся всего два рода тропических растений с прямостоячими ветвящимися стеблями, которые отходят от горизонтальной подземной части, похожей на корневище.

Настоящих корней у псилотовидных нет. Проводящая система состоит из ксилемы и флоэмы, находится в стебле. Вода с растворенными в ней солями движется по ксилеме, а флоэма транспортирует органические питательные вещества. Также эти ткани свойственны всем сосудистым растениям. Однако у псилотовидных ни флоэма, ни ксилема не заходят в их листовидные придатки, именно поэтому эти придатки и не считаются настоящими листьями. Таким образом, листовидные органы псилотовых как и плауновидные имеют энационное происхождение. Но у псилотовых в своем развитии они остановились на уровне девонских форм.

Псилотовидные являются важным звеном в цепочке эволюции растений. Некоторые [кто?] ботаники считают, что они были первыми сосудистыми растениями. Однако, если судить по результатам анализа ДНК, они близки к папоротникам и даже являются их весьма специализированной группой.

Наиболее примитивными среди современных сосудистых растений являются плауновидные.

Представляет несомненный интерес поближе познакомиться со сравнительно недавно открытыми наукой первенцами наземной флоры.

Их назвали псилофитами. Ископаемые остатки их в отложениях позднего силура и особенно первой половины девона, охватывающих период времени примерно в 20—30 миллионов лет, довольно многочисленны и разнообразны.

Это были мелкие растения сравнительно простого облика. Тело их, подобно водорослям, не было расчленено на обычные для высших растений основные органы. Корней у них еще не было. Наиболее простые из псилофитов не имели также и стебля в обычном понимании как органа, несущего листья, так как у них не было и листьев.

Ещё более сложного расчленения достиг астероксилон. Самое главное отличие этого растения состоит в том, что его надземные органы густо покрыты чешуевидными выростами, похожими на мелкие листья, но отличающимися от настоящих листьев отсутствием жилок. У подземных органов вместо ризоидов отходили в глубь почвы ветви, которые можно рассматривать как зачатки корней. В стенке спорангия астероксилона уже имелось столь характерное для многих ныне живущих папоротников кольцо из клеток с утолщёнными стенками. Благодаря этому кольцу при созревании спорангия стенка его разрывалась и споры освобождались.

При внешней простоте расчленения тела псилофитов внутреннее (анатомическое) строение их было довольно сложным.

Изучить детали анатомического строения у окаменевших остатков растений, как мы уже говорили, удается благодаря умению делать настолько тонкие срезы этих окаменелостей, что их можно изучать под микроскопом, как срезы с живых растений, и видеть отдельные клетки, составляющие те или иные ткани.

В центре их корневищеподобных и стеблеподобных органов уже появилась настоящая древесина, состоящая из водопроводящих клеток (трахеид). Древесина окружена лубом из вытянутых клеток, по которым передвигались вырабатывавшиеся растением органические вещества. С поверхности тело одето типичной кожицей (эпидермисом). Среди клеток кожицы встречаются типичные для высших растений устьица, через которые осуществлялся газообмен. Всё заставляет предполагать, что у псилофитов газообмен протекал так же, как и у современных растений: через устьица из атмосферы поступал внутрь растения углекислый газ, потреблявшийся в процессе фотосинтеза, и уже накопившийся в атмосфере кислород, необходимый для дыхания, а из тела растения выделялись в атмосферу водяные пары, углекислый газ, образовавшийся в процессе дыхания, и кислород, освобождённый из воды в процессе фотосинтеза. У спорангия имеется толстая стенка, хорошо защищавшая нежные в молодом состоянии споры.

По данным геологии, суша на Земле в описываемое время (в девонскую эпоху) была представлена двумя крупными материками: экваториальным, располагавшимся от современной Южной Америки через Африку до Австралии, и северным, простирающимся от северо-атлантической окраины через Гренландию до Центральной Европы. Были еще крупные острова к востоку и западу от северного материка. В прибрежных отложениях этой суши и были погребены описываемые нами растения. Многие из них были еще тесно связаны с водной средой и являлись болотными растениями, у которых лишь верхняя часть тела возвышалась над поверхностью воды. Но среди псилофитов были и настоящие сухопутные представители более крупных размеров — до 3 м в высоту.

На основе знаний об изменениях, происходящих на нашей планете на тех или иных этапах её истории, и на основе восстановления облика населявших Землю организмов по их ископаемым остаткам можно с той или иной степенью достоверности нарисовать картину ландшафтов Земли в соответственный период.

Предками псилофитов, по общему признанию, являются водоросли. Какие именно из знакомых нам типов водорослей породили псилофитов, определённо сказать затруднительно. Вернее всего, это были зелёные водоросли, так как для всей наземной растительности характерна именно зелёная окраска надземных органов. Но разница даже между самыми простыми из псилофитов и любым представителем водорослей весьма большая.

На пути от водоросли до псилофита жизнь сделала огромный шаг вперёд. Взять хотя бы наличие у псилофитов устьиц со сложным способом расширения или сужения щели между замыкающими устьице клетками. Или наличие у псилофитов древесины, связанное с появлением в природе нового химического вещества лигнина, вызывающего одревеснение клеточной стенки. Наконец, нужно учитывать, что едва ли псилофиты могли поселиться прямо на материнских породах, а не на почве. Почва же, как известно, создаётся благодаря деятельности организмов. Поэтому естественно предположить, что псилофиты составили не первый авангард поселенцев на суше, а формы, завершающие собой цепь организмов еще более простых и более близких к низшим растениям — водорослям. Нужно допустить, что задолго до псилофитов на сушу перебрались обитатели водоёмов и не только водоросли, но вместе с ними и другие организмы — грибы, бактерии, возможно, и простейшие животные. Они обитали в увлажненных местах, образуя своеобразные группировки, в которых роль кормильца принадлежала, естественно, водорослям и автотрофным бактериям. Могло устанавливаться тесное сожительство между автотрофными и гетеротрофными организмами, например между водорослями и грибами, при котором и тот и другой сожитель получал выгоду: гриб добывал воду из почвы, водоросль доставляла органические вещества.

Геологическая летопись ещё далеко не прочитана. Всего лишь около 30 лет назад были обнаружены и изучены псилофиты, и это в корне изменило прежние представления об истоках наземной флоры. Возможно, в более древних слоях будут открыты наземные предшественники псилофитов, и это ещё более расширит наш кругозор. Но не нужно закрывать глаза и на то, что большинство когда-то живших организмов, особенно таких нежных, как водоросли и грибы, не могли сохраниться в ископаемом состоянии, и следы их утрачены навсегда. Поэтому нам остаётся путь косвенных доказательств той или иной стороны в развитии органического мира, о чём мы уже говорили на первых страницах.

Среди ископаемых остатков псилофитов совершенно отсутствуют какие-либо следы половых органов, и тем не менее мы с уверенностью говорим, что у псилофитов был половой процесс, что из спор у них развивались заростки, на которых возникали половые органы, а после оплодотворения развивалось знакомое нам тело псилофита. Заросток, нужно думать, был небольшим и построенным из тонкостенных клеток, поэтому он и не сохранился. Почему мы так уверенно говорим о том, чего никто не видел? Потому, что сохранившиеся в окаменелом состоянии споры псилофитов по своим особенностям подобны спорам папоротникообразных, для которых хорошо известно, что у них из споры сначала вырастает заросток с половыми органами на нём.

Так, у ныне живущих папоротников из споры вырастает небольшое (2—4 мм в диаметре) зелёное, пластинчатое тельце сердцевидной формы. Это и будет заросток. На нижней стороне его, обращённой к почве, развиваются ризоиды. Здесь образуются и половые органы: женские, называемые архегониями, и мужские — антеридии. Сперматозоиды, выходящие из антеридия, проникают через шейки архегониев к яйцеклеткам и оплодотворяют их. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается сначала зародыш, из него — проросток, а из проростка формируется само растение — папоротник. На листьях (ваях) папоротника возникают спорангии, собранные кучками. В спорангиях же, как мы знаем, развиваются споры. Такой цикл развития характерен для всех вообще папоротникообразных, и псилофиты, начинающие собой линию папоротникообразных в истории растительного мира, не являются исключением из этого правила.

Псилофиты – это первые покорители суши древней Земли.

Считается, что псилофиты произошли от водорослей и являлись самым древним отделом высших растений. Следует отметить тот факт, что в разных источниках термины риниофиты и псилофиты используются как синонимы.

Существует мнение о том, что псилофиты развивались в девонском периоде. В этот же период возникли грибы и мхи. Водоросли и псилофиты схожи по своему строению, что только подтверждает их родство. В древнее время псилофиты населяли все материки, но в конце девона условия окружающей среды резко поменялись. В результате эти представители древней флоры полностью вымерли. От псилофитов произошли такие ветви современных растений, как:

плауновидные, хвощевидные;
папоротниковидные, голосеменные.

Происхождение псилофит

Псилофитами называют древние примитивные сосудистые растения. Проводящая система таких особей состояла из простого комплекса тканей, которые находились внутри коры.

Гаплостела – это внутренняя ткань коры, имеющая весьма простое строение.

Также псилофиты отличались следующими чертами строения:

их высота была 40 – 70 см;
структура не имела разделения на органы.

Псилофиты имели неравномерно разветвлённый стебель. При этом у некоторых псилофитов наблюдался эпидермис в виде выростов, из них в последствии развивались листья. Основным органом фотосинтеза псилофитов являлся стебель. Псилофиты размножались спорами, поэтому имели специфические органы – спорангии. Они чаще всего находились на верхушках растения, но могли распределяться по стеблю. Спорангии были цилиндрическими и шаровидными. Их величина варьировала от 1 до 12 мм.

Споры псилофитов достаточно быстро распространялись в окружающей среде. Достоверно не известно, как именно размножались древние псилофиты. Существует мнение, что спорангии росли на отдельных диплоидных побегах, имевших 2 полных набора хромосом, а все остальное тело растения было гаплоидным.

Готовые работы на аналогичную тему

В нижней части тела псилофита находились нитевидные образования или ризоиды, которые состояли из одной или нескольких клеток с одним ядром. Они позволяли псилофитам всасывать воду и питательные вещества. Хотя они не являлись полноценной корневой системой, но все равно давали возможность псилофиту укрепиться в почве.

Ризоиды - это орган прикрепления псилофит

Первая находка псилофитов была сделана Д. Донсоном в Канаде на полуострове Гаспе. Псилофит очень сильно отличался от современных растений и не мог уложиться в ботаническую классификацию. Уникальными особенностями таких растений является то, что они хорошо сохранялись до мельчайших деталей анатомического строения. Это произошло благодаря наличию благоприятных факторов при окаменении и насыщении тканей кремнием.

Под эпидермой и устьицами у ринии располагалась кора. Ее клетки осуществляли фотосинтетические функции. Другой представители псилофит, а именно хорнеофит обладал зачатками корневища, представленного клубневидными сегментами. Эти растения были способны к вегетативному размножению с помощью ризоидов. Кроме того, псилофиты могли размножаться частями вегетативного тела, в случае если спорообразование по каким – либо причинам становится невозможным.

Спорангии хорнеофита напоминали аналогичные органы у современного мха – сфагнума. Также к изученным представителям псилофит относят:

Особенным классом среди псилофит являлись зостерофилловые. У них также отсутствовали листья и предположительно именно они дали начало развитию отдела плауновидные. Наиболее яркими представителями этой группы являются зостерофиллум и глосслингия.

Интересной особенностью всех названных растений являлось наличие спирально закрученной верхней части молодых побегов. Зостерофиллум обладает колосовидными спорангиями. Это растение было приспособлено к выживанию в засоленных местах. Об этом свидетельствует наличие толстой воскоподобной кожицы на стебле.

Таким образом, псилофиты являлись древними сосудистыми растениями, у которых имелась проводящая ткань, а именно ксилема и флоэма. Проводящая ткань всегда являлась признаком спорофита. Именно поэтому все сосудистые растения отличались тем, что поколение сапрофита доминирует для них над поколением гаметофита. Проводящая ткань образует внутри растения специфическую транспортную систему, по ней вода с органическими и минеральными веществами разносится по всему телу растения. Кроме того, прочные лигнифицированные клетки придают растению необходимую опору. Эти два фактора позволяют сосудистым растениям достигать больших размеров.

Предками псилофитов, скорее всего, являлись водоросли. Какая именно группа и породила сказать затруднительно. Считается, что это были зеленые водоросли, поскольку вся наземная растительность чаще всего обладает именно такой окраской.

Среди все ископаемых остатков псилофитов не наблюдается черт половых органов, но можно с уверенностью сказать, что у них все -таки был половой процесс. Споры давали заростки и уже на них возникали половые органы, которые реализовывали процесс оплодотворения. Заросток скорее всего был тонкостенным, поэтому в ископаемых остатках он не сохранялся. Подобная аналогия проводится на основе сравнения с процессом размножения папоротников.

Читайте также: