Выход растений на сушу и формирование органов у растений. Теломная теория. Как растения вышли на сушу
Палеозойская эра: выход растений на сушу
Палеозойская эра, или сокращённо Палеозой - крупный период в истории развития Земли, следовавший за архейской эрой и предшествовавший мезозойской эре. Палеозой начался 542 миллионов лет назад и продолжался около 290 миллионов лет.
Палеозойская эра (эратема) подразделяется на шесть периодов (систем):
- Ранний палеозой
Кембрийский периодский (542 млн лет - 488 млн лет) Ордовикский (488 млн лет - 443 млн лет) Силурийский (443 млн лет - 416 млн лет)
- Поздний палеозой
Девонский (416 млн лет - 359 млн лет) Каменноугольный (359 млн лет - 299 млн лет) Пермский (299 млн лет - 251 млн лет)
Началом палеозойской эры считают появление организмов, снабженных скелетами, раковинами, панцирями; причем защитные приспособления возникают сразу во многих группах организмов. В первой половине палеозоя жизнь существовала только в морях. Большая часть морских организмов обитала на дне; рыб и других активно плавающих организмов, обитавших в толще воды, не было. Первые крупные хищные организмы появляются в море в силуре. Это были наружнораковинные головоногие моллюски, не уступавшие по размерам тела самым крупным современным кальмарам. Для палеозоя очень характерны огромные мелководные лагуны, широким поясом окаймлявшие материки. В этих лагунах зародились первые позвоночные - малоподвижные, прикрытые костным панцирем, лишенные челюстей и парных плавников существа, питавшиеся илом и живущими в иле мельчайшими организмами. От них произошли рыбы, у которых появляются челюсти и плавники. В конце силурийского периода совершается знаменательное событие - содержание кислорода в атмосфере к этому времени приблизилось к современному, и слой озона начал поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца. Жизнь смогла покинуть защищавшую её прежде водную среду.
На сушу выходят первые растения и животные.
Постепенно водоросли береговой полосы превратились в высшие растения и целиком вышли на сушу. В качестве предков высших наземных растений биологи чаще всего называют одну из групп зеленых водорослей - харовые. Они имеют некоторые сходные анатомические признаки с высшими растениями. В современных условиях харовые водоросли образуют сплошные заросли на дне пресных и соленых водоемов. Есть мнение, что первопроходцами суши также могли быть мохообразные, в частности, печеночники, которые обитают на наземных водорослевых пленках в мелководных водоемах и почве. Это подтверждается тем, что споры из позднеордовикских и раннесилурийских отложений действительно схожи именно со спорами печеночников. Кто бы ни считался предком современных наземных растений, суша должна была покрыться растительностью уже к концу девона. Дело в том, что с начала следующего, каменноугольного периода на планете Земля образовались уже практически все известные ученым на настоящий момент типы осадков.
На протяжении палеозойской эры органический мир завоевал сушу. Среди животных появились первые позвоночные, среди растений - споровые и хвойные. Первоначально с началом палеозоя связывали первое появление на Земле жизни, но дальнейшие исследования обнаружили отпечатки морских водорослей, кольчатых червей и многих других организмов в более древних слоях архейской эры. В палеозойских отложениях, начиная с самых древних, встречается уже довольно разнообразная, по преимуществу морская флора и фауна, которая в продолжение первых трех периодов палеозоя быстро эволюционирует и разнообразится, тогда как в последние два периода развитие органической жизни как бы замедляется и многие ранее весьма распространенные группы животного и растительного мира заканчивают к этому времени своё существование. Освоение новой среды обитания содействовало возникновению новых адаптации у живых организмов. Животный мир становится все более разнообразным, появляются новые организмы, способные существовать в новых условиях. В конце пермского периода палеозоя на суше уже обитали разнообразные рептилии, земноводные и даже примитивные млекопитающие.
Фауна палеозоя характеризуется широким развитием и преобладанием морских лилий, своеобразных, вымерших к концу этой эры кораллов, построенных по четверному типу, чрезвычайным обилием и разнообразием плеченогих, головоногих моллюсков (ортоцератиты, гониатиты), исключительно палеозойской эре свойственно обилие ракообразных трилобитов и панцирных рыб. К концу эры появляются также амфибии и первые немногочисленные пресмыкающиеся.
Флора в палеозое состоит преимущественно из тайнобрачных (гигантские древовидные папоротники, плауны и хвощи), к которым в небольшом количестве примешиваются хвойные и саговые деревья. Палеозойская эра кончилась около 240 миллионов лет назад.
www.sochuroki.com
|
Поиск Лекций
Появление наземных, или высших, растений ознаменовало начало новой эры в жизни нашей планеты. Освоение растениями суши сопровождалось появлением новых, наземных, форм животных; сопряженная эволюция растений и животных привела к колоссальному разнообразию жизни на земле, изменила ее облик. Первые достоверные наземные растения, известные только по спорам, датируются началом силурийского периода. Из верхнесилурийских и нижнедевонских отложений по сохранившимся макроостаткам или по отпечаткам органов описаны наземные растения. Эти первые известные нам высшие растения объединены в группу риниофитов. Несмотря на анатомическую и морфологическую простоту строения, это были уже типичные наземные растения. Об этом свидетельствует наличие кутинизированной эпидермы с устьицами, развитой водопроводящей системы, состоящей из трахеид, и наличие многоклеточных спорангиев с кутинизированными спорами. Следовательно, можно предположить, что процесс освоения суши растениями начался значительно раньше - в кембрии или в ордовике. Предпосылок для появления наземных растений было, по-видимому, несколько. Во-первых, независимый ход эволюции растительного мира подготовил появление новых, более совершенных форм. Во-вторых, за счет фотосинтеза морских водорослей в атмосфере земли произошло увеличение количества кислорода; к началу силурийского периода оно достигло такой концентрации, при которой оказалась возможной жизнь на суше. В-третьих, в начале палеозойской эры на обширных территориях земли происходили крупнейшие горообразовательные процессы, в результате которых возникли Скандинавские горы, горы Тянь-Шань, Саяны. Это вызвало обмеление многих морей и постепенное появление суши на месте бывших мелких водоемов. Если раньше водоросли, населявшие литоральную зону, только в отдельные кратковременные периоды жизни оказывались вне воды, то по мере обмеления морей они переходили к более длительному пребыванию на суше. Это, очевидно, сопровождалось массовой гибелью водорослей; выживали лишь те немногие растения, которые смогли противостоять новым условиям жизни. В ходе длительного эволюционного процесса возникали новые виды, постепенно формировавшие типичные наземные растения. Исторически вегетативные органы высших растений возникли несколько позднее, чем ткани. Как указывалось ранее, тканевая дифференциация таллома началась при освоении суши, как следствие перехода растений к постоянной жизни в двух средах - воздушной и почвенной. Ткани имелись уже у древнейших наземных растений риниофитов. Однако само по себе вегетативное тело риниофитов представляло более или менее разветвленную безлистную ось. Отдельные цилиндрические веточки этой оси получили название теломов. Считается, что из этих веточек-теломов возникает побег. У древнейших высших растений побег и его видоизменения выполняли все основные функции вегетативных органов. Корень эволюционно возник несколько позднее побега и, вероятно, произошел от корнеподобных веточек-ризомоидов первых растений, вышедших на сушу. Подобные ризомоиды сохранились только у небольшой группы современных растений, относящихся к очень архаичному отделу псилотовых. Независимо от формы тела во всех группах наземных растений очень рано (с середины девона) начала проявляться тенденция к образованию плоских боковых фотосинтезирующих органов - листьев. Подобно корням листья возникали разными путями, т.е. в разных систематических группах они имеют разное происхождение. Листья возникли двумя путями. Листья-микрофилы – появились как уплощенные выросты на теломах. Подобные листья сохранились у современных плаунов и мхов. При вхождении проводящего пучка из такого листа в стебель не образуется листовых прорывов. Листья-макрофилы возникли в результате уплощения и срастания (кладодификации) боковых веток-теломов. Такие листья у современных папоротников, хвощей и семенных растений. При вхождении листового следа в стебель образуются прорывы, как и для боковых побегов. Такую версию возникновения органов высших растений предложил в 1930 г. В. Циммерман. Она получила название теломной теории. Выход растений на сушу сопровождался улучшением их освещения, что активизировало процесс фотосинтеза. Это приводило к увеличению количества ассимилятов, а следовательно, к увеличению объема растений, что вызвало необходимость их морфологического расчленения. |
|
poisk-ru.ru
Выход растений и животных на сушу [организмов]
Содержание (план)
Первичная пустыня
Обитатели суши тратят массу сил и времени на добывание воды и на защиту организма от высыхания. Также на них действует смертоносное солнечное излучение. Конечно, солнечный свет — основа жизни на Земле. Но в его состав входят и невидимые ультрафиолетовые лучи. Они также необходимы для жизни, но в большом количестве очень опасны. Только при большом содержании кислорода в атмосфере образуется специальный озоновый слой, смягчающий это губительное излучение.
Жизнь наземного существа тяжела в прямом смысле слова, поскольку на него действует сила тяжести. В воде ее уравновешивает выталкивающая сила, и тело как будто «ничего не весит».
Поэтому долгое время живые существа обитали лишь в морской воде, защищавшей их от всех этих напастей. Так продолжалось половину времени существования биосферы — 2 миллиарда лет из почти четырех. Все это время континенты были совершенно безжизненны и представляли собой первичную пустыню.
Пресная вода
Раньше ученые думали, что пресные воды были для первопоселенцев суши чем-то вроде «пересадочной станции». Однако сейчас установлено, что настоящая пресноводная фауна появилась заметно позже, чем фауна почвенная, — в середине палеозоя. Более того, есть серьезные основания полагать, что в те времена на Земле не было не только пресноводной фауны, но и самих пресных вод.
Выход на сушу
К концу палеозоя и животные, и растения уже освоились на воздухе, но никак не могли надолго расстаться с водной средой. Ведь она была им необходима для размножения. Зародыш нового организма, пока он слаб и мал, — и прорастающая спора папоротника, и икринка земноводного, и детеныш, — все они оставались по-прежнему беззащитны на воздухе. Но, в конце концов, с появлением семян и яиц, они «вышли на сушу».
Выход растений на сушу
см. Выход растений на сушу Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Выход животных на сушу
Вслед за растениями, хотя намного позже, заселили сушу и животные. В ископаемых почвах находят норки, оставленные, по всей видимости, дождевыми червями около 450 миллионов лет назад — в раннем палеозое. Важно, что животные эти не только питались водорослевыми пленками, но и активно участвовали в почвообразовании.
Появление позвоночных
см. Эволюция позвоночных в палеозое
На этой странице материал по темам:Выход животнвх на сушу
Жизнь в древнем море и выход организмов на сушу
Причины и возможная история выхода на сушу растений и животных.
Причинапобедившаяживотныхвыйтиизморейнасушу
Какие эволюционные изменения обусловили выход животных и растений на сушу
Какие неприятности подстерегают живые организмы на суше?
Кто раньше всех заселил сушу? Как ученые узнали об этом?
Кто раньше появился: обитатели суши или пресных вод?
Какое вещество входит в состав живых организмов в наибольшем количестве? Какие проблемы в связи с этим возникли у них при освоении суши? Как они решаются в современном мире?
Где легче поднять большой камень: под водой или на суше? Почему морские звери и птицы так неповоротливы на суше?
Было ли возможным освоение суши до «кислородной революции»?
Почему сухопутные животные не могут быть слишком большими? Какие части организма будут прежде всего страдать от избыточного веса?
wikiwhat.ru
Выход растений на сушу?
Выход растений на сушу?
Ответы:
Появление наземных, или высших, растений ознаменовало начало новой эры в жизни нашей планеты. Освоение растениями суши сопровождалось появлением новых, наземных, форм животных; сопряженная эволюция растений и животных привела к колоссальному разнообразию жизни на земле, изменила ее облик. Первые достоверные наземные растения, известные только по спорам, датируются началом силурийского периода . Из верхнесилурийских и нижнедевонских отложений по сохранившимся макроостаткам или по отпечаткам органов описаны наземные растения. Эти первые известные нам высшие растения объединены в группу риниофитов . Несмотря на анатомическую и морфологическую простоту строения, это были уже типичные наземные растения. Об этом свидетельствует наличие кутинизированной эпидермы с устьицами, развитой водопроводящей системы, состоящей из трахеид, и наличие многоклеточных спорангиев с кутинизированными спорами. Следовательно, можно предположить, что процесс освоения суши растениями начался значительно раньше - в кембрии или в ордовике . Предпосылок для появления наземных растений было, по-видимому, несколько. Во-первых, независимый ход эволюции растительного мира подготовил появление новых, более совершенных форм. Во-вторых, за счет фотосинтеза морских водорослей в атмосфере земли произошло увеличение количества кислорода; к началу силурийского периода оно достигло такой концентрации, при которой оказалась возможной жизнь на суше. В-третьих, в начале палеозойской эры на обширных территориях земли происходили крупнейшие горообразовательные процессы, в результате которых возникли Скандинавские горы, горы Тянь-Шань, Саяны. Это вызвало обмеление многих морей и постепенное появление суши на месте бывших мелких водоемов. Если раньше водоросли, населявшие литоральную зону, только в отдельные кратковременные периоды жизни оказывались вне воды, то по мере обмеления морей они переходили к более длительному пребыванию на суше. Это, очевидно, сопровождалось массовой гибелью водорослей; выживали лишь те немногие растения, которые смогли противостоять новым условиям жизни. В ходе длительного эволюционного процесса возникали новые виды, постепенно формировавшие типичные наземные растения. К сожалению, промежуточные формы палеонтологическая летопись не сохранила. Новая воздушно-наземная среда обитания оказалась чрезвычайно противоречивой, принципиально отличной от первоначальной водной. Прежде всего она характеризовалась повышенной солнечной радиацией, дефицитом влаги и сложными контрастами двухфазной воздушно-наземной среды. Вполне вероятно допустить, что у некоторых переходных форм в процессе обмена веществ мог вырабатываться кутин, который откладывался, на поверхности растений. Это было первым этапом формирования эпидермы . Чрезмерное выделение кутина неминуемо приводило к гибели растений, так как сплошная пленка кутина препятствовала газообмену. Только те растения, у которых выделялось умеренное количество кутина, смогли сформировать сложную специализированную ткань - эпидерму с устьицами, способную и защищать растение от высыхания, и осуществлять газообмен. Таким образом, важнейшей тканью наземных растений, без которой невозможно освоение суши, следует считать эпидерму. Однако возникновение эпидермы лишало наземные растения возможности поглощать воду всей поверхностью, как это происходит у водорослей. У самых первых наземных растений, имевших еще небольшие размеры, поглощение воды осуществлялось с помощью ризоидов - одноклеточных или многоклеточных однорядных нитей. Однако по мере увеличения размеров тела происходил процесс формирования сложных специализированных органов - корней с корневыми волосками . По-видимому, образование корней, начавшееся с верхнедевонского периода, в разных систематических группах растений происходило разными путями.
cwetochki.ru
Растения вышли на сушу на 100 миллионов лет раньше, чем считалось ранее
«Появление растений на поверхности Земли радикально изменило ее климат и облик, многократно ускорив эрозию почвы и горных пород и резко уменьшив количество парниковых газов в атмосфере, что привело к похолоданию климата и прочим изменениям. Мы показали, что это произошло в середине кембрийского периода, в то же время, когда появились первые сухопутные животные», — рассказывает Дженнифер Моррис (Jennifer Morris) из Бристольского университета (Великобритания).
Как сегодня считают ученые, первые деревья появились в середине девонского периода, примерно 400 миллионов лет назад. Их появление резко изменило облик всей планеты, сделав ее «зеленой», заполнив ее атмосферу гигантским количеством кислорода, а также породив множество новых видов животных, в том числе сухопутных насекомых, и грибков, питающихся исключительно растительной биомассой.
То, как выглядели эти первые деревья, пока остается загадкой для палеонтологов – известно лишь небольшое число «окаменелых лесов», особого типа отложений этого времени, в которых сохранились полноценные стволы и корневые системы этих деревьев, оказавшиеся под землей благодаря извержениям пепла или лавы. Их изучение показывает, что это были очень причудливые объекты, у которых роль листьев исполняла особая фотосинтезирующая кора, а внешне они напоминали карликовые деревья современной тундры.
Относительно недавно ученые начали сомневаться в этой идее. К примеру, два года назад геологи нашли свидетельства того, что первые грибы появились на суше уже 440-460 миллионов лет назад, и они вряд ли могли бы существовать на суше сами по себе, без помощи растений или других источников органики, которой они должны были питаться.
Моррис и ее коллеги показали, что первые примитивные растения появились почти на 100 миллионов лет раньше, чем на то указывают окаменелости, объединив данные раскопок и генетическое древо эволюции самых примитивных растений, существующих сегодня на Земле.
Подобный подход, как объясняют ученые, позволяет ликвидировать главную проблему, которая раньше мешала и генетикам, и палеонтологам вычислить точное время появлений растений – отсутствие каких-либо данных по тому, какие именно представители флоры – сосудистые растения, печеночные или настоящие мхи — появились первыми на Земле.
Ни генетика, ни анализ окаменелостей не могут дать ответ на этот вопрос в одиночку – этому мешает небольшое число известных отпечатков древних растений, а сравнение ДНК говорит в пользу сразу всех трех вариантов происхождения флоры в зависимости от того, какие наборы примитивных растений сравнивали генетики.
Когда Моррис и ее коллеги объединили эти данные, им удалось получить неожиданный ответ на этот вопрос – первыми на Землю вышли мхи и их ближайшие родичи, что произошло примерно 514-506 миллионов лет назад. Первые сосудистые растения, к числу которых относятся все современные и древние деревья, появились на Земле около 440 миллионов лет назад, что примерно на 40 миллионов лет раньше, чем считалось ранее.
Подобные оценки, как объясняют исследователи, в корне меняют всю картину эволюции жизни на Земле. Во-первых, они говорят о том, что животные и растения покинули первичный океан Земли практически одновременно, а не поочередно, как считали палеонтологи раньше. Во-вторых, это открытие указывает на то, что масштабные изменения климата и его похолодание произошло не в каменноугольном периоде, в эпоху максимального процветания флоры, а гораздо раньше.
Все это, как считают Моррис и ее коллеги, следует учитывать при изучении того, как сухопутная флора и фауна влияли на эволюцию друг друга и как их взаимодействия могли приводить к массовым вымираниям и прочим катастрофическим событиям.
По материалам Phys.orgИсточник: РИА Новости
sci-dig.ru
Растения вышли на сушу на 10 миллионов лет раньше, чем считалось до сих пор
Растения появились на суше как минимум на 10 миллионов лет раньше, чем считалось до сих пор. К такому выводу пришли аргентинские палеонтологи, обнаружившие в отложениях возрастом 473-471 млн. лет споры печеночников – самых древних и примитивных наземных растений. Печеночники, или печеночные мхи являются, по мнению палеонтологов, древнейшими наземными растениями, произошедшими непосредственно от многоклеточных пресноводных водорослей.
Споры древних печеночников обнаружили палеонтологи во главе с Клаудией Рубинштейн (Claudia Rubinstein) из департамента палеонтологии Аргентинского института снега, гляциологии и наук об окружающей среде (Department of Palaeontology at the Argentine Institute of Snow, Ice and Environmental Research). Споры были найдены в отложениях возрастом 473-471 млн. лет в районе Рио Капиллас (Rio Capillas) в горах Сьерра-Субандинас (Sierras Subandinas). Растения, оставившие эти споры, жили в конце раннего ордовика.
Сами печоночники обычно не сохраняются в палеонтологической летописи. У этих примитивных растений еще не было твердых тканей, способных окаменевать. Зато хорошо сохраняются их споры. Правда, эти споры очень маленькие, их трудно заметить, поэтому их называют криптоспорами (cryptospores) – "скрытыми спорами", от греческого слова kryptós - тайный, скрытый. Именно такие криптоспоры и обнаружили аргентинские палеонтологи.
До сих пор самыми древними считались криптоспоры из отложений среднего ордовика возрастом 463-461 млн. лет, найденные в Чехии и Саудовской Аравии. Новое открытие интересно не только самим фактом обнаружения спор, но и тем, что эти споры принадлежали растениям, относящимся как минимум к пяти различным родам печеночников. Следовательно, к концу раннего ордовика печеночники были уже довольно разнообразны. А значит, возникли они еще раньше – в самом начале ордовика, а может быть и в конце кембрийского периода.
Статья с результатами этого открытия была опубликована в журнале New Phytologist, подробно о ней рассказывает сайт BBC News.
"Аммонит.ру"
На фото - найденные в Аргентине криптоспоры. Фото из статьи в журнале New Phytologist, с сайта BBC News.
23 октября 2010 года
Добавить в избранное
www.ammonit.ru
Выход растений на сушу относят к периоду
Появление наземных, или высших, растений ознаменовало начало новой эры в жизни нашей планеты. Освоение растениями суши сопровождалось появлением новых, наземных, форм животных; сопряженная эволюция растений и животных привела к колоссальному разнообразию жизни на земле, изменила ее облик. Первые достоверные наземные растения, известные только по спорам, датируются началом силурийского периода . Из верхнесилурийских и нижнедевонских отложений по сохранившимся макроостаткам или по отпечаткам органов описаны наземные растения. Эти первые известные нам высшие растения объединены в группу риниофитов . Несмотря на анатомическую и морфологическую простоту строения, это были уже типичные наземные растения. Об этом свидетельствует наличие кутинизированной эпидермы с устьицами, развитой водопроводящей системы, состоящей из трахеид, и наличие многоклеточных спорангиев с кутинизированными спорами. Следовательно, можно предположить, что процесс освоения суши растениями начался значительно раньше - в кембрии или в ордовике .
Предпосылок для появления наземных растений было, по-видимому, несколько. Во-первых, независимый ход эволюции растительного мира подготовил появление новых, более совершенных форм. Во-вторых, за счет фотосинтеза морских водорослей в атмосфере земли произошло увеличение количества кислорода; к началу силурийского периода оно достигло такой концентрации, при которой оказалась возможной жизнь на суше. В-третьих, в начале палеозойской эры на обширных территориях земли происходили крупнейшие горообразовательные процессы, в результате которых возникли Скандинавские горы, горы Тянь-Шань, Саяны. Это вызвало обмеление многих морей и постепенное появление суши на месте бывших мелких водоемов. Если раньше водоросли, населявшие литоральную зону, только в отдельные кратковременные периоды жизни оказывались вне воды, то по мере обмеления морей они переходили к более длительному пребыванию на суше. Это, очевидно, сопровождалось массовой гибелью водорослей; выживали лишь те немногие растения, которые смогли противостоять новым условиям жизни.
В ходе длительного эволюционного процесса возникали новые виды, постепенно формировавшие типичные наземные растения.
К сожалению, промежуточные формы палеонтологическая летопись не сохранила. Новая воздушно-наземная среда обитания оказалась чрезвычайно противоречивой, принципиально отличной от первоначальной водной. Прежде всего она характеризовалась повышенной солнечной радиацией, дефицитом влаги и сложными контрастами двухфазной воздушно-наземной среды. Вполне вероятно допустить, что у некоторых переходных форм в процессе обмена веществ мог вырабатываться кутин, который откладывался, на поверхности растений. Это было первым этапом формирования эпидермы . Чрезмерное выделение кутина неминуемо приводило к гибели растений, так как сплошная пленка кутина препятствовала газообмену. Только те растения, у которых выделялось умеренное количество кутина, смогли сформировать сложную специализированную ткань - эпидерму с устьицами, способную и защищать растение от высыхания, и осуществлять газообмен. Таким образом, важнейшей тканью наземных растений, без которой невозможно освоение суши, следует считать эпидерму. Однако возникновение эпидермы лишало наземные растения возможности поглощать воду всей поверхностью, как это происходит у водорослей. У самых первых наземных растений, имевших еще небольшие размеры, поглощение воды осуществлялось с помощью ризоидов - одноклеточных или многоклеточных однорядных нитей. Однако по мере увеличения размеров тела происходил процесс формирования сложных специализированных органов - корней с корневыми волосками . По-видимому, образование корней, начавшееся с верхнедевонского периода, в разных систематических группах растений происходило разными путями.
Оцени ответ
nebotan.com
