Основные этапы развития растительного мира. Происхождение водорослей

Как и всякое царство, Царство растений имеет свою историю. Давайте посмотрим, как происходило развитие растительного мира на Земле. Изучение ископаемых останков показывает, что начальным этапом стало появление водорослей, от которых позднее произошло все известное нам многообразие растений.

Многообразие растений

Мы уже ознакомились с различными растениями. Можете сказать, какие растения относятся к низшим? В чем их отличие от высших?

Показать ответ

Скрыть

Растения встречаются на всех континентах планеты. На Земле обитает свыше трехсот тысяч видов растений.

Посмотрите на рисунок 1, демонстрирующий многообразие растений, и скажите, какая группа растений в настоящее время занимает господствующее положение на нашей планете.

Показать ответ

Скрыть

Однако во время изучения водорослей мы читали, что они были первыми растениями на нашей планете, а когда изучали папоротникообразные — узнали, что когда-то на Земле росли леса из папоротников и хвощей. Покрытосеменные растения появились на Земле сравнительно недавно.

Получается, что растительный мир на планете менялся и развивался. Впрочем, менялся не только растительный мир — перемещались, сходились и разделялись континенты, появлялись и исчезали новые виды животных.

Изучение ископаемых

Существует специальная наука, изучающая картину этих изменений и развития, она называется палеонтология.

Палеонтология — наука, изучающая органический мир прошлых геологических эпох и закономерности его эволюции. Объект палеонтологии — ископаемые остатки вымерших организмов и следы их жизнедеятельности.

Растения изучает одно из подразделений палеонтологии — палеоботаника.

Палеоботаника — раздел палеонтологии, изучающий ископаемые останки растений, залегающие в геологических отложениях.

Известно, что, когда растение погибает, оно перерабатывается бактериями, гниет и становится частью плодородного слоя почвы. Конечно, это необходимая часть круговорота веществ, но таким образом от растений, погибших столетия назад, не остается ничего, что могли бы изучить палеонтологи.

К счастью, иногда погибшие растения попадали в бескислородную среду, например, в болото или под осыпь камней. В таких условиях они не перегнивали, а пропитывались минеральными веществами и сами становились окаменелостями.

Иногда само растение со временем разлагалось, но от него оставался отпечаток на окружающей каменной породе. Изучение ископаемых отпечатков также дает представление о строении и об особенностях древних растений.

В осадочных пластах находят останки не только растений, но даже их споры и пыльцу. Современные методы исследования позволяют установить, когда погибло растение, при каких условиях оно жило.

{"questions":[{"content":"Укажите примерное число видов современных растений в каждой группе.[[matcher-2]]","widgets":{"matcher-2":{"type":"matcher","labels":["Зеленые водоросли","Красные водоросли","Бурые водоросли","Споровые: моховидные","Споровые: папоротникообразные","Семенные: голосеменные","Семенные: покрытосеменные"],"items":["15000","4000","1500","25 000","11 600","750","250 000"]}}}]}

Изменение и развитие растительного мира

Итак, как же выглядел растительный мир планеты много лет назад?

Чем глубже располагаются слои земной коры, тем они старше. Самые древние слои не сохранили признаки живых организмов, но если подняться немного выше, то можно обнаружить отпечатки или останки примитивных организмов. Чем ближе к поверхности — и к нашему времени — тем сложнее эти организмы, и тем больше они похожи на современные.

Также можно установить, что некоторые растения выглядели иначе, а некоторые и вовсе исчезли и не имеют современных аналогов.

На основании каких данных можно утверждать, что растительный мир развивался и усложнялся постепенно?

Показать ответ

Скрыть

Начальный этап развития растительного мира

Ученые установили, что наша планета образовалась более 5 миллиардов лет назад.

Где появились первые живые организмы? Они появились в воде 3,5—4 миллиарда лет назад. Это были простейшие одноклеточные, схожие с бактериями, у них не было ядра, но уже появились способность к размножению и простой обмен веществ. Они питались органическими и минеральными веществами, растворенными в воде первичного океана.

Когда эти запасы стали истощаться, те одноклеточные, которым не хватало пищи, начали погибать. Оставались те, которые лучше приспосабливались к окружающей среде. В ходе этого приспособления у некоторых одноклеточных появился зеленый пигмент, хлорофилл. Он позволял питаться не внешними питательными веществами, а синтезировать собственные из воды и углекислого газа. Другими словами, эти простейшие обрели способность к фотосинтезу.

Фотосинтез — процесс образования органических веществ из неорганических с использованием энергии света. В процессе фотосинтеза выделяется кислород.

Эти одноклеточные организмы не только выжили сами, но и дали потомство, у которого закрепился данный признак — наличие хлорофилла. Постепенно таких простейших становилось все больше.

 Какое значение имело появление фотосинтеза?

С появлением фотосинтеза предки современных растений получили способность получать пищу в большом количестве. Как побочный продукт в атмосфере накапливался кислород. Это дало возможность развиваться более совершенным формам живых организмов.

Появление водорослей

Одноклеточные водоросли произошли от тех самых простейший живых организмов, содержащих хлорофилл и способных к фотосинтезу. Они стали первыми растениями на Земле и начальным этапом растительного мира. Кроме того, они стали первыми эукариотами, так как у них, в отличие от бактерий, уже было ядро.

Следующим шагом стало появление водорослей, прикрепляющихся к грунту. У этих водорослей уже возникли разные части: одни отвечали за фотосинтез, другие — за удержание растения на месте. Для выполнения разных функций требовалось разное строение.

Таким образом, строение водорослей усложнялось. Развились многоклеточные формы.

Очень важным для дальнейшей эволюции стало возникновение более совершенной формы размножения — полового размножения. При такой форме потомство наследует признаки обеих родительских особей. Это дает больше возможностей для появления новых свойств и закрепления тех признаков, которые способствуют выживанию.

{"questions":[{"content":"Вспомните, что служит водорослям для прикрепления к грунту?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["ризоиды","корни"],"explanations":["","У водорослей нет корней. Корень — сложный по строению орган, который развивается только у высших растений."],"answer":[0]}}}]}

Развитие растительного мира продолжалось. Следующим этапом стало появление наземных растений.

{"questions":[{"content":"Как называется наука, изучающая ископаемые останки растений? [[input-1]]","widgets":{"input-1":{"type":"input","answer":"палеоботаника"}},"step":1,"hints":["Раздел палеонтологии, изучающий ископаемые останки растений, называется палеоботаника.","По окаменелым останкам растений и по их отпечаткам на камне можно установить, как жили древние растения, узнать об их строении и особенностях."]},{"content":"Определите, к высшим или низшим растениям принадлежат следующие группы растений.[[grouper-6]]","widgets":{"grouper-6":{"type":"grouper","labels":["Низшие растения","Высшие растения"],"items":[["Зеленые водоросли","Бурые водоросли","Красные водоросли"],["Мхи","Хвощи","Плауны","Папоротникообразные","Голосеменные","Цветковые"]]}},"step":1,"hints":["К низшим растениям относятся растения, не имеющие специализированных органов и тканей. Это водоросли — зеленые, красные и бурые.","Моховидные, папоротникообразные и семенные растения относятся к высшим растениям."]},{"content":"Укажите стадии развития живых организмов до выхода на сушу.[[sorter-97]]","widgets":{"sorter-97":{"type":"sorter","items":["Появление простейших одноклеточных прокариотов","Возникновение способности к фотосинтезу","Появление эукариотов","Развитие многоклеточных организмов"]}},"step":1,"hints":["Первые живые организмы появились в воде 3,5—4 миллиарда лет назад. Это были простейшие одноклеточные, схожие с бактериями, у них не было ядра, то есть они являлись прокариотами.","В условиях дефицита питательных веществ у некоторых одноклеточных появился зеленый пигмент, хлорофилл, а с ним и способность к фотосинтезу.","В ходе дальнейшего развития появились одноклеточные водоросли. У них уже было ядро; они стали первыми эукариотами.","Строение водорослей усложнялось. Развились многоклеточные формы."]}]}