Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира. Происхождение растений
Происхождение растений | Dinoera.com - Энциклопедия Древней Жизни
Растения и животные произошли от одного примитивного предка в ходе длительной эволюции. Случилось это несколько миллиардов лет назад. Растениям, в отличие от животных, свойственно наличие хлорофилла, придающего им зеленую окраску. Благодаря хлорофиллу растения, по способу питания, являются автотрофными, то есть способными питаться неорганическими веществами и за счет энергии солнца создавать из них нужную им органику (белки, углеводы, сахар, крахмал и прочее). Происхождение растений и их развитие шло по пути постоянного увеличения уровней сложности от простейших одноклеточных организмов до современных цветковых растений.
Сине-зеленые водоросли или цианобактерии являются одними из первых и самых примитивных обитателей нашей планеты, отмеченных еще 3.5 млрд. лет назад. 3.3 млрд. лет назад появляются нитчатые формы. Сообщество цианобактерий способно создавать строматолиты — минеральные структуры, хорошо известные из докембрия и образующиеся и сегодня в определенных условиях (Австралия).
Появившиеся несколько позже (3 млрд. лет назад) водоросли были представлены уже и многоклеточными формами. С этого же возраста известны геологические следы процесса фотосинтеза. 1.25 млрд. лет известны красные водоросли, уже сходные с современными формами. 1.2 млрд. лет назад появляются зеленые водоросли, которые широко распространены в биотах венда и кембрия. Произошли от зеленых жгутиковых организмов. В венде отмечены отпечатки бурых водорослей. В силуре возникают высокоорганизованные формы водорослей. 1200 млн. лет назад водоросли уже распространились по суше, обитая во влажных местах. Однако возникновение развитых наземных форм не могло произойти до тех пор, пока озоновый слой не достиг достаточной мощности, чтобы защитить наземных обитателей от ультрафиолетового излучения.
От водорослей хлорофитов, а возможно от бурых, независимо от высших растений, произошли мхи, которые еще не имели сосудов, но уже заселяли сушу. Их остатки найдены в карбоне, но понятно, что группа развилась намного раньше, будучи среди первых наземных растений. Споры, похожие на споры печеночных мхов, найдены в ордовике (Llanvirn). Однако дальнейшего развития эта группа не получила. Существует также версия происхождения мхов от риниофитов.
Силур. Первые наземные растения
Следующим этапом в эволюции растений стало возникновение трахеофитов — сосудистых растений (450 млн. лет назад), которые сначала размножались спорами (споры известны с позднего ордовика), а затем и семенами. Первые наземные растения, очевидно, появились в форме крошечных растений, напоминающих печеночные мхи, в среднем ордовике. Они еще не имели сосудистых тканей, что строго ограничивало их размеры и жестко привязывало к влажным наземным условиям. С ордовика до конца девона существовали первые наземные растения — риниофиты. Они имели кутикулу, защищающие их от высыхания, ползучее корневище и вертикальные дихотомические стебли не более 20 см высотой, но настоящих листьев еще не было. С позднего силура они широко распространились по полузатопленным берегам мелководных лагун и рек.
В позднем силуре от псилофитовых форм происходят плауны, которые в карбоне достигают своего максимального развития. Их представители, лепидодендроны и сигиллярии были уже высокими деревьями до 30–40 м. Росли, в основном, в болотистых районах. Ветвление было еще дихотомическим, а листья имели шиловидную форму. Все ранние растения еще были споровыми.
Девонский период стал временем развития основных групп растений. В начале или середине девона из тримерофитовых развиваются членистостебельные растения — хвощи. Они расселялись уже по берегам озер и рек, в том числе и на песчаных почвах. Их расцвет также пришелся на каменноугольный период, когда возникли уже настоящие леса. В начале мезозойской эры стали угасать и еще до начала палеогена остался только один существующий сейчас род.
Разнообразные папоротниковые и покрытосемянное растение - глоссоптерис
В позднем девоне произошли папоротникообразные растения, широко распространившиеся в мезозойскую эру, когда существовали крупные древовидные формы, сейчас уже вымершие. Многие современные семейства появились в меловом периоде. Оледенения вытеснили их в южные широты.
Со среднего девона по ранний карбон существовали праголосемянные растения, имевшие кустистые или древовидные формы, но размножавшиеся еще при помощи спор. В перми растения расселились по внутриматериковым и горным районам.
В позднем девоне от праголосемянных возникают голосеменные растения. Первыми их них произошли семенные папоротники, существовавшие с девона до юрского периода. Позже появились кордаиты (ранний карбон), саговники (пермь), гинкговые (пермь) и хвойные (поздний карбон). В мезозойскую эру они господствовали в растительном покрове на всей Земле.
На границе юры и мела появляются покрытосеменные или цветковые растения, которые в наше время являются самыми многочисленными. Сначала развилась группа двудольных, которая уже в раннем мелу дала начало однодольным растениям, являющимся, в основном, травянистыми. Вот так происходило происхождение растений.
dinoera.com
Происхождение и эволюция наземных растений | Учеба-Легко.РФ
Происхождение и эволюция наземных растений
В протерозое суша была населена прокариотами, одноклеточные эукариоты присоединились к ним позже (около 1 млрд. лет назад). Первыми обитателями суши, вероятно, были циано- и актинобактерии. Гетеротрофные актинобактерии образуют многочисленные ветвящиеся структуры, похожие на грибной мицелий. Они способны объединиться с фототрофными цианобактериями в удивительные симбиотические «сверхорганизмы» (т.н. актинолишайники).
Возможно, самой важной эволюционным событием в фанерозое было освоение суши многоклеточными эукариотами. В результате этого возникли привычные нам ландшафты, в которых преобладают наземные растения, насекомые и четвероногие животные (тетраподы).
Филогенетические реконструкции, основанные на сравнении геномов современных организмов, свидетельствуют о том, что наземные растения произошли от харовых водорослей. К представителям этой группы пресноводных зеленых водорослей относятся как одноклеточные, так и многоклеточные формы. По-видимому, один из переходов к многоклеточности около 1 млрд. лет назад произошел в ходе эволюции харовых водорослей. На сегодняшний момент неизвестны ископаемые остатки переходных форм между наземными растениями и их водными предками.
Основные проблемы, встающие перед водными растениями при выходе на сушу, и их решения. Высыхание (решение – покровные ткани или впадение в анабиоз у мохообразных), необходимость газообмена и испарения (устьица), поглощение веществ (всасывающие ткани, микориза), транспорт веществ (проводящие ткани – кроме мохообразных), конкуренция, сила тяжести (механические ткани).
Среди первых обитателей суши были и грибы, которые тоже вступали в симбиоз с цианобактериями. Генетические и биохимические системы, развившиеся у сухопутных грибов для симбиоза с цианобактериями, позже пригодились им для «налаживания отношений» с первыми наземными растениями. Вся эта наземная микробиота постепенно готовила почву (в прямом и переносном смысле) для заселения суши растениями. Наземные растения с самого начала жили в тесном симбиозе с почвенными грибами, без которых они, скорее всего, вовсе не смогли бы покинуть родную водную стихию.
Самые древние ископаемые наземные растения – это содержащие споры фрагменты печеночного мха (около 460 млн. лет назад). Согласно филогенетическим реконструкциям, эта группа мхов – самые древние наземные растения. Сосудистые растения (все наземные, кроме мохообразных) возникли в ходе эволюции не позже 420 млн. лет назад. В пределах этой группы выделяют две эволюционные линии. У споровых растений (хвощи, плауны и папоротники, возникли не позже 350 млн. лет назад) и спорофит, и гаметофит – самостоятельные организмы. У семенных растений гаплоидный гаметофит утратил свою самостоятельность. Первыми вышли на сушу споровые растения (риниофиты) – это случилось в конце силура. Они росли на прибрежных мелководьях, настоящих корней у них не было, специальные нитевидные отростки служили для прикрепления к субстрату.
К концу девонского периода стали возникать первые леса. Они состояли из споровых растений – папоротникообразных, плаунов, хвощей. В карбоне (каменноугольном периоде) значительное потепление и увлажнение климата обеспечило широкое распространение тропических лесов (Европа, Северная Америка, Южная Азия – тогда эти территории располагались в экваториальном поясе), образованных древовидными папоротниками, гигантскими древовидными хвощами и плаунами (высотой до 40 м). Эти леса, расположенные в приморских низменностях, не имеют современных аналогов. Это были неглубокие водоемы, переполненные органическими остатками. Корневые системы деревьев располагались ниже торфоподобной органической массы, а стволы прорастали сквозь нее и толстый слой валежника. Именно на месте этих «лесов-водоемов» возникли впоследствии крупные каменноугольные бассейны.
На территории современной Сибири и Дальнего Востока, которые тогда располагались недалеко от северного полярного круга основу растительности составляли хвойные деревья высотой до 20 м (кордаиты). Их древесина имеет четкие годичные кольца, подтверждающие существование там сезонного климата (что-то вроде современной тайги). Территории современных Южной Америки и Африки (их южных половин), Индии и Австралии тогда находились недалеко от южного полярного круга. Там преобладали листопадные леса из гинкговых.
В карбоне появились и первые голосеменные растения (сборная группа под названием «семенные папоротники»). Их семя было покрыто оболочкой, предохранявшей от высыхания. Размножение с помощью семян сделало процесс размножения независимым от водной среды. Этот ароморфоз дал возможность дальнейшего освоения суши, продвижения растений вглубь материков.
В более холодном и сухом пермском периоде голосеменные растения получили широкое распространение. Из них до сегодняшнего времени дожили немногие – гингко, араукарии, саговники.
Древнейшие достоверные находки покрытосеменных (цветковых) растений имеют возраст 140-130 млн. лет, это единичные пыльцевые зерна, найденные на территории Израиля. Самые ранние макроскопические ископаемые остатки (листья, цветки, плоды) покрытосеменных имеют возраст около 125 млн. лет. Поскольку они уже довольно разнообразные, по-видимому, покрытосеменные возникли гораздо раньше (от голосеменных они отделились не позже 300 млн. лет назад). По сравнению с голосеменными растениями у покрытосеменных произошел важный ароморфоз – появилось двойное оплодотворение, что позволило предотвратить напрасную трату питательных веществ (эндосперм развивается только вместе с зародышем), завязь выполняет защитную функцию. Эволюционный успех покрытосеменных растений объясняется сокращенным жизненным циклом, склонностью к насекомоопылению и образованием разнообразных травянистых форм. Некоторые из покрытосеменных растений, возникших в меловом периоде, дожили до наших дней – это пальмы и платаны.
Сейчас на Земле обитают сотни тысяч видов цветковых растений, и филогенетические отношения между ними довольно хорошо изучены. Важную роль в появлении современного разнообразия цветковых растений сыграла их совместная эволюция с насекомыми.
Многоклеточные животные и наземные растения – два единственных известных случая возникновения многотканевости, приведших к появлению сложных крупных организмов. Интересно, что генетические механизмы этих двух независимых событий весьма сходны. Во-первых, возникновение сложного многоклеточного организма не сопровождалось значительным увеличением числа кодирующих белки генов. Вместо этого усложнялись взаимодействия между генами и их регуляторные элементы – особые последовательности ДНК. Во-вторых, у животных и растений есть независимо возникшие особые гены, которые регулируют индивидуальное развитие организма.
uclg.ru
Происхождение растений. Основные этапы эволюции растительного мира
Многообразен и удивителен мир современных растений. Если заглянуть в прошлое с помощью науки, которая называется ПАЛЕОНТОЛОГИЯ, можно узнать многое о происхождении и эволюции растений и животных на нашей планете. Палеонтология изучает вымершие организмы, сохранившиеся в виде ископаемых останков, существовавшие в прошлые геологические периоды. Ископаемые останки древних растений в пластах геологических отложений изучает отрасль палеонтологии – ПАЛЕОБОТАНИКА.
Лепидодендрон — род вымерших древоподобных плауновидных растенийУчеными доказано, что на протяжении веков видовой состав растительных сообществ менялся. Ископаемые остатки растений свидетельствуют о том, что в далекие времена растительный мир был совсем иным. В процессе длительного исторического развития, многие растения на нашей планете бесследно исчезли, а другие изменились до неузнаваемости, тем не менее, все современные растения произошли от более древних форм.
Земля образовалась более 5 миллиардов лет назад. Первые живые существа, которые возникли на нашей планете около 3,5 – 4 миллиардов лет назад, были схожи с бактериями, могли размножаться, но не имели ядра и не обладали способностью к фотосинтезу, то есть у них отсутствовала способность усваивать энергию солнечного света.
Фотосинтез – это процесс получения энергии и образования органических веществ с помощью солнечного света.
Эти живые существа питались органическими и минеральными веществами, растворенными в воде первичного океана. Когда питательные вещества стали истощаться, началась борьба за выживание, в результате чего появились клетки, которые освоили фотосинтез – научились использовать энергию солнечного света для превращения в пищу воды и углекислого газа. Включился процесс образования органических веществ из неорганических с использованием энергии света. Появление таких существ было спасением для молодой биосферы Земли. Это были еще не растения – это были цианобактерии.
ЦианобактерииПримерно 2,5 миллиарда лет назад от цианобактерий произошли первые растения. Цианобактерии и растения выделяли кислород в атмосферу и стали начальной цепью питания — пищей для всех остальных организмов в биосфере Земли. Постепенно состав воздуха начал приближаться к современному: азот, кислород и небольшое количество углекислого газа. Стали появляться более совершенные формы жизни. Стоит помнить, что весь кислород, которым мы дышим, образован фотосинтезом растений.
Появление водорослей
От древних простейших одноклеточных организмов, способных к фотосинтезу, появились одноклеточные водоросли – родоначальники царства растений. Постепенно стали возникать многоклеточные водоросли. Некоторые из них научились прикрепляться ко дну. Прикрепленный образ жизни привел к расчленению тела водорослей на части и появлению листовидной и корневидной частей, которые выполняют разные функции. Это стало настоящим прорывом в эволюции растений. Возникновение у водорослей полового размножения имело большое значение для исторического развития растений, поскольку способствовало изменчивости организмов и приобретению ими новых свойств, что в свою очередь помогало приспосабливаться к новым условиям жизни.
Выход растений на сушу
Поверхность материков и дно океана на планете Земля со временем менялось. Поднимались одни материки, другие же уходили под воду. Периодически заливались и освобождались от воды большие участки суши. У некоторых водорослей стали появляться приспособления для обитания вне водной среды.
Итак, водоросли стали осваивать сушу. Скорее всего таких попыток было несколько, но успешными можно признать только две из них. Одна из попыток водорослей выйти из воды привела к возникновению отдела мохообразные. Мхи очень похожи на водоросли. У них нет корней, они прикрепляются к почве ризоидами, легко могут высохнуть без воды.
Кукушкин лен обыкновенный — один из самых известных листостебельных зеленых мхов — встречается в лесных районах северной и средней полосы РоссииДругая попытка растений выйти из воды привела к возникновению отдела РИНИОФИТЫ. Эти первые наземные растения, росшие по берегам водоемов, имели примитивную покровную ткань, предохраняющую их от высыхания, подобие корней и стебля, примитивную проводящую систему. Размножались риниофиты спорами и достигали около 25 сантиметров в высоту. Риниофиты существовали 420 – 400 миллионов лет назад, а потом вымерли. Мы знаем о них только по ископаемым останкам.
Строение риниофитов напоминало строение многоклеточных водорослейПроисхождение высших споровых растений
От риниофитов произошли папоротникообразные – плауны, хвощи и папоротники – высшие споровые растения. Мир высших споровых растений очень разнообразен. Они обладают хорошей приспособленностью к окружающей среде, но до сих пор демонстрируют зависимость от воды при размножении. Гаметофит споровых растений образует не спермии, а сперматозоиды (половые клетки со жгутиками). Сперматозоиду нужна хотя бы капелька воды для того чтобы переплыть к яйцеклетке, поскольку жгутик сперматозоида может работать только в водной среде. Зависимость от воды в размножении была преодолена при переходе к семенным растениям.
Папоротник — высшее споровое растениеРазвитие семенных растений
Семенные растения считаются наиболее совершенными представителями царства растений. Они не нуждаются в воде при оплодотворении, необыкновенно разнообразны и очень сложно устроены. Мужские половые клетки семенных растений не сперматозоиды, а спермии – клетки без жгутиков. Первые примитивные голосеменные растения – потомки некоторых древних папоротниковидных — появились в конце каменноугольного периода, когда климат Земли стал суше и холоднее. Голосеменные растения произошли от древних папоротниковидных, с которыми у них наблюдаются общие черты в строении стеблей, листьев и корней.
Голосеменное растение сосна на правом берегу реки Томи. Фото Дмитрий ШипуляОколо 130 миллионов лет назад появились покрытосеменные, или цветковые растения, которые заслуженно считаются венцом эволюции растительного царства. Они наиболее приспособлены к жизни на суше и по числу видов превосходят все остальные группы высших растений, вместе взятые. Отличительной особенностью этих растений является наличие цветка и двойное оплодотворение. Семена покрытосеменных растений развиваются внутри плода и защищены околоплодником.
Лаванда — цветковое растение xn--90aeobnrb2l.xn--d1acj3b
Происхождение и этапы эволюции растений. Видеоурок. Биология 6 Класс
На занятии мы узнаем о самых важных этапах в эволюции растительного царства, от наиболее древних одноклеточных водорослей до отдела цветковых растений. Также перечислим основные отделы растений в порядке появления во время эволюции.
Одни из первых существ на Земле не могли усваивать энергию света, были не способны к фотосинтезу. Фотосинтез – процесс получения энергии и образования органических веществ с помощью солнечного света. По мнению ученых, эти живые существа питались веществами древнего океана, которые были до их появления. Вещества заканчивались из-за их поедания, что привело к появлению существ, которые могли использовать энергию солнечного света для питания. Этими существами были цианобактерии, они относятся к царству бактерий, от них 2,5 млрд лет назад возникли первые растения (рис. 1).
Рис. 1. Цианобактерии (Источник)
Эти бактерии начали выделять кислород в атмосферу, так же как и растения впоследствии. Цианобактерии и растения стали пищей для организмов в биосфере, началом цепочек питания.
2,5 млрд лет назад в морях не было рыб, медуз и других привычных нам морских обитателей, задолго до появления динозавров атмосфера стала наполняться кислородом, практически весь кислород, которым сейчас дышат, образован фотосинтезом растений.
Растения стали развиваться, эволюционировать, начали появляться многоклеточные растения это были еще водоросли (смотри урок «Водоросли»). Начали появляться крупные водоросли, которые прикреплялись к морскому грунту (рис. 2), и в определенный момент они начали осваивать сушу – вышли на нее.
Рис. 2. Пример больших водорослей (Источник)
При выходе водоросли начали развиваться в нескольких направлениях. В одном направлении образовался отдел мохообразных (рис. 3).
Рис. 3. Мох (Источник)
Мхи похожи на водоросли, у них нет корней, к грунту прикрепляются ризоидами (рис. 4), нет возможности экономить питательные вещества, воду, из-за этого они легко высыхают (смотри урок «Мхи»).
Рис. 4. Пример ризоидов (Источник)
Во втором направлении, после выхода на сушу растений, образовался отдел риниофиты. Риниофиты вымерли, о них только можно судить по ископаемым останкам (рис. 5), но дали продолжение живущим на данный момент растениям – отделу папоротникообразных.
Рис. 5. Риниофиты (реконструкция) (Источник)
К ним относят папоротники, хвощи, плауны (рис. 6, 7, 8).
Рис. 6. Папоротники (Источник)
Рис. 7. Хвощи (Источник)
Рис. 8. Плауны (Источник)
Папоротникообразные размножаются спорами, хорошо приспосабливаются к окружающей среде, разнообразны, зависят от воды при размножении (смотри урок «Папоротникообразные»).
Гаметофит споровых растений образует не спермий, а сперматозоид (половая клетка со жгутиком), жгутик, которого может работать только в водной среде, необходима капля воды, чтобы он достиг яйцеклетки.
Семенные растения преодолели зависимость от воды при размножении. У семенных растений – спермий, клетки без жгутиков в отличие от папоротникообразных. Семенные растения – одни из наиболее совершенных представителей царства растений из-за своего разнообразия и сложного устройства. Покрытосеменные растения (цветковые) – венец эволюции царства растений.
На занятии мы рассмотрели самые важные этапы в эволюции растительного царства, от наиболее древних одноклеточных водорослей до отдела цветковых растений. Также перечислили основные отделы растений в порядке появления во время эволюции.
Список литературы
1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.
2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология 6. – М.: Русское слово.
3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология 6. – М.: Русское слово.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Интернет-сайт beaplanet.ru (Источник)
2. Интернет-сайт biology.ru (Источник)
3. Интернет-сайт o-planete.ru (Источник)
4. Интернет-сайт "Науколандия" (Источник)
Домашнее задание
1. Исходя из способа размножения папоротникообразных, проанализируйте, в каких местах они лучше всего растут.
2. Как назывались существа, которые могли использовать энергию солнечного света для питания?
3. Изучите материал о завоевании растениями суши http://biology.ru/textbook/chapter4/section1/paragraph2/.
interneturok.ru
Происхождение растений
АКАДЕМИК В. Л. КОМАРОВ
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР МОСКВА - 1961
(Материалы сайта: http://www.sivatherium.h22.ru/library/Komarov/glava_01.htm)
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие Глава I. Место зеленых растений в космосе и значение их для человека Глава II. Земля до возникновения на ней растений Глава III. Как зародилась жизнь на Земле21 Глава IV. Круговорот жизни и круговорот вещества в природе 1. Углерод 2. Кислород 3. Водород 4. Азот 5. Зольные составные части
Глава V. Понятие об эволюции. Палеонтологическая летопись Глава VI. Архейская группа слоев Глава VII. Палеогеография и условия жизни прошлых геологических периодов Глава VIII. Палеозойская группа слоев 1. Кембрийская система слоев 2. Силурийская система слоев 3. Девонская система слоев 4. Каменноугольная система слоев 5. Пермская система слоев Глава IX. Мезозойская группа систем осадочных образований 1. Триасовая система слоев 2. Юрская система слоев 3. Меловая система слоев Глава X. Кайнозойская группа слоев 1. Третичная система слоев 2. Четвертичная система слоев и ледниковый период Глава XI. Как произошли отдельные группы растений 1. Происхождение бактерий 2. Происхождение водорослей 3. Происхождение грибов 4. Выход растения на сушу и происхождение наземной растительности 5. Происхождение мхов 6. Происхождение папоротникообразных растений 7. Происхождение шишконосных и других голосеменных растений 8. Происхождение цветковых растений
9. Происхождение культурных растений Глава XII. Как произошли главнейшие органы высших растений 1. Как произошел корень 2. Происхождение листа 3. Происхождение стебля 4. Происхождение женского гаметофита цветковых растений 5. Происхождение мужского гаметофита цветковых растений 6. Происхождение цветка 7. Происхождение семян Заключение
ПРЕДИСЛОВИЕ
Т
акие вопросы, как: откуда произошел мир, откуда взялась Земля, как появились на ней животные и растения и как произошел человек, мучают любознательные молодые умы и требуют возможно исчерпывающего ответа. Отсюда и потребность в популярной литературе по естествознанию. На один из таких вопросов и должна ответить наша книжка о происхождении растений. В ней мало нового. Факты, на которых построено ее изложение, заимствованы из появившихся уже в печати специальных трудов наших и иностранных ученых. Среди них особенно много сделано М. Д. Залесским, посвятившим себя изучению растительных остатков, погребенных в пластах палеозоя, и А. Н. Криштофовичем, отдавшим все свое внимание изучению растений третичного времени. За рубежом те же темы разрабатывали Готан, Потонье, Сапорта, Геер, Скотт, Пиа и другие ученые в Европе; Джеффрей, Берри, Вальтон и другие ученые в Америке. Благодаря их трудам, (в связи с все улучшающейся техникой просветления и микроскопирования растительных остатков в каменных углях и осадочных горных породах, мы иногда знаем об ископаемых растениях такие подробности их строения, которые еще плохо известны для ныне живущих. Однако для выяснения вопроса о происхождении чего бы то ни было одних фактов недостаточно. Нужна еще теория, объединяющая их в стройное целое. Необходимо философское мышление. Естественники долгое время были перед дилеммой выбора между двумя основными философскими направлениями — идеалистическим, или спиритуалистическим, и механистическим. Первое признавало основой мира духовное начало и. было в то же время дуалистическим, т. е. признавало противоположение материи и духа. Второе было монистическим, т. е. признавало основой мира только материю, а все психические явления считало лишь одним из свойств последней. Условно можно сказать, что спиритуалистические учения соответствуют мировоззрению феодальных классов, а механистические — мировоззрению буржуазных, по крайней мере, в период борьбы последних с феодализмом. Пролетариат, выходя на арену мировой истории, должен был выявить свое собственное мировоззрение. что и случилось, когда К. Маркс и Ф. Энгельс критически переработали все философское наследство прошлых эпох и ближайшим образом немецкую классическую философию и создали диалектический материализм. Этим они ниспровергли всяческую метафизику. В. И. Ленин добил последнюю своими философскими работами и поставил науку вообще и естествознание в частности на твердое реалистическое основание. Каким же образом диалектический материализм освещает вопрос о происхождении жизни на Земле? Прежде всего, следуя ему, мы исключаем все необоснованные гипотезы о происхождении на Земле жизни. Жизнь не извечна, не занесена на Землю с других планет, а тем более из других звездных миров. Жизнь не сотворена, не создана творцом. Жизнь появилась на Земле в результате тех физико-химических превращений вещества, которые имели место в начале протерозойского периода, одновременно с развитием первичной земной коры и первичного океана. Жизнь в своем начале — результат комплексирования, усложнения химии углерода, в позднейшем результат развития химии протеиновых соединений, бесконечное усложнение тех реакций, в которые вступают так называемые органогены: углерод, кислород, водород и азот как между собой, так и с металло-органическими соединениями. Далее идет вопрос о том, как усложнялась жизнь раз появившись на Земле. Согласно положениям диалектического материализма, мы не допускаем никакого предвечного закона развития, никакого ортогенеза, никакого автономизма. Развитие жизни совершалось параллельно с усложнением других явлений, происходивших на поверхности Земли. Жизнь не мыслится сама по себе, но только в окружении внешней среды. Изменения в составе и плотности атмосферы, явления выветривания горных пород, изменения в очертании и распределении материков, трансгрессии морей, перемены климата, образование почвенного покрова, наконец, взаимодействие самих живых существ, — таковы причины, влияющие на изменение и осложнение форм и строений, на так называемую эволюцию органических форм. А над всем этим — периодические и непериодические изменения в состоянии Солнца, в солнечной радиации, главном источнике энергии явлений, происходящих на поверхности земного шара. Таким образом, в нашем изложении история растительных организмов тесно переплетается с изменениями внешней по отношению к ним среды. Наконец, творцы исторического материализма указали нам на необходимость держать курс научных исследований возможно ближе к потребностям человечества, к нуждам развивающегося социалистического строительства, к обеспечению благосостояния трудовых масс. Поэтому и в нашем изложении, посвященном восстановлению далекого прошлого растительного мира, в изложении, по самому существу своему проникнутом тем историзмом, который в свое время так радовал Маркса и Энгельса в сочинениях Лайеля, Ч. Дарвина и других, порой даже мало известных естествоиспытателей, мы посвящаем заключительные страницы культурным растениям, их прошлому и будущему. Для нас поля золотой пшеницы, белые пятна раскрывающихся коробочек хлопка, гнущиеся под тяжестью плодов фруктовые деревья, синеющие миллионами цветов льняные посевы так же закономерны и так же историчны, как и ископаемые леса Аризоны или картины нетронутой сибирской тайги. На фактах современности учимся мы читать летопись минувшего, а из познания хода исторических процессов, на основании наших знаний о минувшем, пытаемся наметить нормальные пути к построению будущего. И все время мы остаемся в своей сфере, в сфере основных проявлений растительного организма, его зависимости от окружающей его среды и его воздействия на внешний по отношению к нему мир. Диалектический материализм дает нам надежную путеводную нить. Под его критическим оном расплываются неосновательные, подчас вредные, гипотезы, внушенные их творцам или пережитками прежних идеологий, или реакционными веяниями окружающей авторов социальной среды. Никаких фантазий, никакой метафизики; точно установленные наукой факты и обобщения, освещенные теорией диалектического материализма, — таков наш путь. Значение нашего «Происхождения растений» — не изложение новых фактов, а такое их сопоставление, которое дает стройную картину изменений вещества и формы, приведших в конечном итоге к появлению ржи. пшеницы и других культурных растений, обеспечивающих благосостояние человечества.
studfiles.net
Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира
Растительный мир удивляет своим разнообразием форм, размеров, красок. Но как и откуда взялось такое разнообразие и такая разноплановость? Когда-то, давным-давно была одна-единственная форма жизни – маленькие примитивные бактерии, из которых за много миллионов лет появилось огромное множество высокоорганизованных живых организмов. На сегодняшнем уроке мы узнаем, как же это происходило.
Палеонтология – наука об ископаемых останках растений и животных.
Палеоботаника – раздел палеонтологии, который изучает ископаемые останки растений, залегающие в геологических пластах.
Погибшие растения иногда попадали в безкислородную среду (болота, обвалившиеся пласты земли), где они не перегнивали, а пропитывались минеральными веществами и образовывали окаменелости (см. Рис. 1).
Рис. 1. Окаменелые растения
На затвердевших породах могут оставаться отпечатки, которые хорошо передают внешний вид вымерших организмов (см. Рис. 2).
Рис. 2. Отпечатки растений
С помощью специальных методов определяют возраст ископаемых растений.
В далекие времена растительный мир Земли отличался от нынешнего. В самых древних отложениях нет признаков жизни, в более поздних находят останки примитивных организмов (см. Рис. 3).
Эпохой возникновения жизни считают архейскую эру, в которой возникли условия для зарождения жизни (нормальная температура, вода).
Рис. 3. Строматолит (окаменевшее бактериальное сообщество)
Чем моложе слой, тем более сложные организмы там встречаются. В процессе исторического развития многие растения вымерли, другие очень изменились.
Самые старые геологические породы земли сформировались около 4 млрд лет назад. Но не ясно, сколько лет заняло их формирование.
Первые живые организмы появились в воде примерно 3,5 – 4 млрд лет назад. Простейшие организмы были бактериями (см. Рис. 4), они не имели собственного ядра, но обладали способностью к обмену веществ и размножению.
Рис. 4. Бактериальная клетка
В пищу, они использовали органические и минеральные вещества, растворенные в океане. Постепенно количество органических веществ в океане уменьшилось, и появился фотосинтез.
Это период называют первым кризисом жизни, который возник из-за недостатка органических веществ. Второй кризис жизни связан с насыщением атмосферы кислородом, в результате чего погибло большинство безкислородных бактерий, а выжившие клетки стали использовать кислород для своих обменных процессов.
Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды с использованием энергии света. С его появлением в атмосфере стал накапливаться кислород. Постепенно состав воздуха стал приближаться к современному. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни.
Появились первые эукариоты (см. Рис. 5). Их клетки имели настоящие ядро и митохондрии, пластиды.
Рис. 5. Эукариотическая клетка
Появились одноклеточные водоросли. Одни из самых древних – цианобактерии (сине-зеленые водоросли) – прокариотические организмы.
Существует множество групп эукариотических водорослей. Одноклеточные водоросли – родоначальники царства зеленых растений. Среди многоклеточных водорослей, наряду с плавающими, появились и донные формы (фукус, ламинария). Такой образ жизни привел к разделению растения на части: одни служат для прикрепления к субстрату, другие – для фотосинтеза.
У водорослей возникло половое размножение, что привело к увеличению изменчивости и появлению новых свойств, которые иногда помогали приспосабливаться к изменчивым условиям окружающей среды.
Со временем поверхность материков и дно океана изменились. За счет колебаний земной коры на месте моря могла возникать суша.
Переход растений к наземному образу жизни был связан с существованием периодически заливавшихся водой и освобождавшихся от нее участков суши. Осушение участков происходило постепенно, и у некоторых водорослей стали появляться приспособления к наземному образу жизни. И древние многоклеточные водоросли дали начало высшим растениям.
Приспособления растений к жизни на суше:
- Появление механической ткани
- Появление проводящей ткани
- Появление устьиц на листьях
- Способность запасать воду
- Размножение постепенно перестает быть связанным с водой (у голосеменных и покрытосеменных)
Список литературы
- Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.
- Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.
- Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- O-planete.ru (Источник).
- Beaplanet.ru (Источник).
- Bio.fizteh.ru (Источник).
Домашнее задание
- Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 288, задания и вопросы 1, 2 (Источник).
- Как повлияло на развитие растения появление фотосинтеза?
- Опишите процесс выхода на растений на сушу.
- * Как вы считаете, могла ли жизнь не выйти на сушу, а остаться в водной среде? Как бы она тогда выглядела? Ответ обоснуйте.
interneturok.ru
Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира
"Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс". В.В. Пасечник
Вопрос 1. На основании каких данных можно утверждать, что растительный мир развивался и усложнялся постепенно?Утверждать, что растительный мир развивался и усложнялся постепенно, можно на основании данных палеонтологии — науки о вымерших организмах, о смене их во времени и пространстве. Ископаемые остатки (окаменелости, отпечатки) растений свидетельствуют о том, что в далекие времена растительный мир нашей планеты был совсем иным, чем сейчас. Доказано, что на протяжении веков менялись климатические условия на планете, растения были вынуждены приспосабливаться к ним. В результате видовой состав растительных сообществ менялся. Одни виды растений вымирали, другие приходили им на смену.В архейской эре появились первые живые организмы. Они были гетеротрофами, использовавшими в качестве пищи органические соединения «первичного бульона». Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обусловило разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были синезеленые водоросли — цианеи. Цианеи и появившиеся затем зеленые водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород. В протерозойской эре в морях уже обитало много различных водорослей, в том числе прикрепленные ко дну формы. В начале палеозойской эры растения населяют в основном моря, но в ордовике — силуре появляются первыые наземные растения — псилофиты. Дальнейшая эволюция растений на суше была направлена на дифференцировку тела на вегетативные органы и ткани, совершенствование- сосудистой системы (обеспечивающей быстрое поднятие воды на большую высоту). Уже в засушливом девоне широко распространяются хвощи, плауны, папоротникообразные. В каменноугольном периоде (карбоне), характеризующемся влажным и теплым климатом на протяжении всего года. Появляются голосеменные растения, произошедшие от семенных папоротников. Переход к семенному размножению дал много преимуществ: зародыш в семенах защищен от неблагоприятных условий оболочками и обеспечен пи¬щей, имеет диплоидное число хромосом. У части голосеменных (хвойных) процесс полового размножения уже не связан с водой. Опыление у голосеменных осуществляется ветром, а семена имеют приспособления для распространения животными. Появляются цветковые растения, которые завоевали всю сушу, благодаря тому, что при оплодотворении уже полностью могли обходиться без воды (двойное оплодотворение, развитие плода, опыление с помощью животных и человека). Эти и другие преимущества способствовали широкому распространению семенных растений. Крупные споровые растения вымирают в пермском периоде в связи с иссушением климата. В начале кайнозойской эры теплолюбивая растительность отступает на юг или вымирает, появляется холодоустойчивая травяная и кустарниковая растительность, на больших территориях леса сменяются степью, полупустыней и пустыней. Формируются современные растительные сообщества.
Вопрос 2. Где появились первые живые организмы?Первые живые организмы появились в первичном океане.
Вопрос 3. Какое значение имело появление фотосинтеза?Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обусловило разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были сине-зеленые водоросли — цианеи. Цианеи и появившиеся затем зеленые водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород. Состав воздуха начал постепенно приближаться к современному, включающему в основном азот, кислород и небольшое количество углекислого газа. Это способствовало возникновению бактерий, способных жить в аэробной среде. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни. Кроме этого, фотосинтез стал новым источником органического вещества, необходимого для жизнедеятельности всех живых организмов.
Вопрос 4. Под влиянием каких условий древние растения перешли от водного образа жизни к наземному?Переход растений к наземному образу жизни был связан с существованием периодически заливавшихся и освобождавшихся от воды участков суши. Осушение этих участков происходило постепенно, и у некоторых водорослей стали появляться приспособления к обитанию вне воды.
Вопрос 5. Какие древние растения дали начало папоротникообразным, какие — голосеменным растениям?От риниофитоподобных растений произошли древние плауны, хвощи и папоротники. Предками голосеменных растений были древовидные, лиановидные и травянистые семенные папоротники.
Вопрос 6. В чем преимущество семенных растений перед споровыми?Растения, размножающиеся семенами, лучше приспособлены к жизни на суше, чем растения, размножающиеся спорами. Оплодотворение у семенных растений не зависит от наличия воды во внешней среде. Семена (многоклеточные образования) имеют много больший запас питательных веществ, чем споры (они одноклеточные). Зародыш: будущего растения, находящийся внутри семени, лучше защищен от неблагоприятных условий.
Вопрос 7. Сравните голосеменные и покрытосеменные растения. Какие особенности строения обеспечили преимущество покрытосеменным растениям?Покрытосеменные оказались наиболее приспособленными к жизни на суше растениями. Покрытосеменные имеют сильно развитую проводящую систему, цветок привлекает насекомых-опылителей, что обеспечивает надежность перекрестного опыления, зародыш снабжается запасами пищи (благодаря двойному оплодотворению развивается триплоидный эндосперм) и защищен оболочками и т. д.
buzani.ru
