Эволюция растений Эволюция растений была изучена по ископаемым остаткам древних растений и с тщательного сравнения строения разных современных растений.
От жгутиконосцев произошли низшие одноклеточные - водоросли. В процессе эволюции одноклеточные водоросли, пройдя через этап колониальности, перешли к многоклеточным. Благодаря многоклеточности появилась специализация. Специализация - это превращение одинаковых частей в неодинаковые для выполнения различных функций. Например, у улотрикса все клетки одинаковые, потому что они выполняют одинаковые функции. У вольвокса одни клетки выполняют функцию питания и движения, а другие - только функцию размножения, поэтому они различаются по внешнему виду и строению. Водоросли не смогли выйти на сушу ввиду того, что их ткани легко отдают воду и, следовательно, быстро высыхают, а также в связи с тем, что для полового размножения им необходима водная среда.
Рис. 11.3. Схема эволюционных изменений растений в направлении увеличения размеров и значения бесполого поколения (2 n) и редукции размеров полового поколения (n): А - водоросли; Б - мхи; В - папоротники; Г - голосеменные; Д - покрытосеменные.
Развитие водорослей характерно для архея, протерозоя, кембрика, ордовика. Зеленые водоросли возникли раньше других растений на Земле. Поэтому у них мы встречаем много разных полового размножения. На водорослях природа как бы испытывала его разные варианты. В дальнейшем эволюция растений шла в направлении ослабления функций гаметофита, что их выходу на сушу. Если водоросли появились примерно 1 млрд. лет назад, то первые наземные растения появились только 420 млн. лет назад. 580 млн. лет понадобилось растениям, чтобы перейти от водного к наземному образу жизни! Завоевание суши было длительным и трудным процессом, стоившим многих жертв растениям. Растения смогли жить на суше только после того, как у них появился эпидермис - специальная покровная ткань с толстыми клеточными стенками, пропитанными восковидным водонепроницаемым веществом (кутикулой) . На суше растениям пришлось самим поддерживать свое тело с специальных механических тканей.
Поскольку элементы питания равномерно рассеяны в окружающей среде, растения в ходе эволюции постепенно потеряли подвижность и перешли к прикрепленному образу жизни. Они в течение всей жизни остаются на одном месте, а передвижение связано либо с размножением (гаметы, пыльца, споры) , либо с постепенным нарастанием органов (например, корней в почве) .
Первыми растениями, при к жизни на суше, были ныне вымершие псилофиты (от греч. "псилос" - скудный, голый + "фитон" - растение) . Найдены ископаемые остатки некоторых псилофитов, и по ним был воссоздан внешний облик этих древних растений. Псилофиты были еще очень похожи на зеленых водорослей, от которых произошли. Их тело еще не было разделено на органы.
Мхи произошли от водорослей. Из споры образуется предросток, который имеет сходство с водорослью. Предросток развивается в мох - гаметофит, которому для копуляции гамет нужна вода. Для мхов характерно накопление воды в пазухах листьев. Образовавшаяся зигота развивается в спорофит, который не имеет самостоятельного значения, т. к. развивается на гаметофите. Спорофит засухоустойчив, что позволило мхам частично завоевать сушу.
Плюсы
Спорофит образует споры которые дают начало гаметофиту.
Спорофит имеет диплоидный набор хромосом.
Спорофит хорошо развит
Диплоидность накапливать рецессивные мутации и обеспечивает генное разнообразие
Диплоидность имеет преимущества при естественном отборе
Минусы
Это бесполое поколение
Споры менее прогрессивны чем гаметы
ГаметофитПлюсы
Гаметофит-образует гаметы-сперматозоиды и яйцеклетки
Это половое поколение
Минусы
По сравнению со спорофитом сильно редуцирован
Гаметофит имеет гаплоидный набор хромосом
Гаплоидность не позволяет сохранить полезные мутации и при к изменениям окружающей среды
По сравнению со спорофитом сильно редуцирован
Гаметы могут быть только в водной среде
Эволюция растений была изучена по ископаемым остаткам древних растений и с тщательного сравнения строения разных современных растений.
От жгутиконосцев произошли низшие одноклеточные - водоросли. В процессе эволюции одноклеточные водоросли, пройдя через этап колониальности, перешли к многоклеточным. Благодаря многоклеточности появилась специализация. Специализация - это превращение одинаковых частей в неодинаковые для выполнения различных функций. Например, у улотрикса все клетки одинаковые, потому что они выполняют одинаковые функции. У вольвокса одни клетки выполняют функцию питания и движения, а другие - только функцию размножения, поэтому они различаются по внешнему виду и строению. Водоросли не смогли выйти на сушу ввиду того, что их ткани легко отдают воду и, следовательно, быстро высыхают, а также в связи с тем, что для полового размножения им необходима водная среда.
Рис. 11.3. Схема эволюционных изменений растений в направлении увеличения размеров и значения бесполого поколения (2 n) и редукции размеров полового поколения (n):
А - водоросли; Б - мхи; В - папоротники; Г - голосеменные; Д - покрытосеменные.
Развитие водорослей характерно для архея, протерозоя, кембрика, ордовика. Зеленые водоросли возникли раньше других растений на Земле. Поэтому у них мы встречаем много разных полового размножения. На водорослях природа как бы испытывала его разные варианты. В дальнейшем эволюция растений шла в направлении ослабления функций гаметофита, что их выходу на сушу. Если водоросли появились примерно 1 млрд. лет назад, то первые наземные растения появились только 420 млн. лет назад. 580 млн. лет понадобилось растениям, чтобы перейти от водного к наземному образу жизни! Завоевание суши было длительным и трудным процессом, стоившим многих жертв растениям. Растения смогли жить на суше только после того, как у них появился эпидермис - специальная покровная ткань с толстыми клеточными стенками, пропитанными восковидным водонепроницаемым веществом (кутикулой) . На суше растениям пришлось самим поддерживать свое тело с специальных механических тканей.
Поскольку элементы питания равномерно рассеяны в окружающей среде, растения в ходе эволюции постепенно потеряли подвижность и перешли к прикрепленному образу жизни. Они в течение всей жизни остаются на одном месте, а передвижение связано либо с размножением (гаметы, пыльца, споры) , либо с постепенным нарастанием органов (например, корней в почве) .
Первыми растениями, при к жизни на суше, были ныне вымершие псилофиты (от греч. "псилос" - скудный, голый + "фитон" - растение) . Найдены ископаемые остатки некоторых псилофитов, и по ним был воссоздан внешний облик этих древних растений. Псилофиты были еще очень похожи на зеленых водорослей, от которых произошли. Их тело еще не было разделено на органы.
Мхи произошли от водорослей. Из споры образуется предросток, который имеет сходство с водорослью. Предросток развивается в мох - гаметофит, которому для копуляции гамет нужна вода. Для мхов характерно накопление воды в пазухах листьев. Образовавшаяся зигота развивается в спорофит, который не имеет самостоятельного значения, т. к. развивается на гаметофите. Спорофит засухоустойчив, что позволило мхам частично завоевать сушу.