Naš planet nije oduvijek bio zelen. Nekada davno, kada je život tek počinjao, zemlja je bila prazna i beživotna - prvi oblici su odabrali Svjetski ocean za svoje stanište. No postupno su i zemljinu površinu počela razvijati razna stvorenja. Prve biljke na Zemlji ujedno su i najraniji kopneni stanovnici. Koji su bili preci modernih predstavnika flore?

Dakle, zamislite Zemlju prije 420 milijuna godina, u eri koja se naziva silursko razdoblje. Ovaj datum nije odabran slučajno - u to su vrijeme, vjeruju znanstvenici, biljke konačno počele osvajati zemlju.

U Škotskoj su prvi put otkriveni ostaci Cooksonia (prvi predstavnik kopnene flore nazvan je po Isabelli Cookson, poznatoj paleobotaničarki). Ali znanstvenici sugeriraju da je bio rasprostranjen po cijelom svijetu.

Nije bilo tako lako napustiti vode Svjetskog oceana i početi razvijati kopno. Da bi to postigle, biljke su morale doslovno obnoviti cijeli svoj organizam: steći ljusku nalik kutikuli, štiteći je od isušivanja, i steći posebne stomate, uz pomoć kojih je bilo moguće regulirati isparavanje i apsorbirati tvari potrebne za život.

Cooksonia, koja se sastoji od tankih zelenih stabljika ne viših od pet centimetara, smatrala se jednom od najrazvijenijih biljaka. Ali Zemljina atmosfera i njezini stanovnici brzo su se mijenjali, a najstariji predstavnik flore sve je više gubio svoj položaj. Trenutačno se biljka smatra izumrlom.

Ostaci nematotalusa ni izdaleka ne podsjećaju na biljke - više liče na bezoblične crne mrlje. Ali unatoč čudnom izgled, u pogledu razvoja, ova biljka je otišla daleko ispred svojih drugova u svom staništu. Činjenica je da je kutikula nematotalusa već sličnija dijelovima postojećih biljaka - sastojala se od formacija koje podsjećaju na moderne stanice, zbog čega je dobila naziv pseudostanični. Vrijedno je napomenuti da je kod drugih vrsta ova školjka jednostavno izgledala kao kontinuirani film.

Nematothallus je dao puno hrane za razmišljanje znanstvenom svijetu. Neki su ga znanstvenici pripisivali crvenim algama, drugi su bili skloni misliti da je to lišaj. A misterij ovog drevnog organizma još nije riješen.

Rhinia i gotovo sve druge drevne biljke s vaskularnom strukturom klasificirane su kao riniofiti. Predstavnici ove skupine već dugo ne rastu na Zemlji. Međutim, ova činjenica uopće ne sprječava znanstvenike da proučavaju ova živa bića koja su nekada dominirala zemljom - mnogi fosili pronađeni u mnogim dijelovima planeta omogućuju nam da procijenimo izgled i strukturu takvih biljaka.

Riniofiti ih ima nekoliko važne karakteristike, koji nam omogućuju da ustvrdimo: ova su živa bića potpuno drugačija od svojih potomaka. Prvo, njihova stabljika nije bila prekrivena mekom korom: na njoj su rasli izrastci slični ljuskama. Drugo, rinofiti su se razmnožavali isključivo uz pomoć spora, koje su nastale u posebnim organima zvanim sporangiji.

Ali najvažnija razlika je u tome što te biljke nisu imale korijenski sustav. Umjesto toga, postojale su korijenske formacije prekrivene "dlakama" - rizoidima, uz pomoć kojih je rinija apsorbirala vodu i tvari potrebne za život.

Ova biljka se nedavno smatrala predstavnikom životinjskog svijeta. Činjenica je da su njegovi ostaci mali, okrugli oblik- u početku su pogrešno smatrani jajima žaba ili riba, algi, pa čak i jajima davno izumrlih rakova škorpiona. Parkovi otkriveni 1891. stali su na kraj zabludama.

Biljka je živjela na našem planetu prije oko 400 milijuna godina. Ovo vrijeme datira od početka devonskog razdoblja.

Ostaci pachyteca, kao i pronađeni fosili parka, male su kuglice (najveća otkrivena ima promjer od 7 milimetara). OKO ova biljka malo se zna: znanstvenici su uspjeli utvrditi samo činjenicu da se sastoji od cijevi radijalno raspoređenih i konvergirajućih u središtu, gdje se nalazila jezgra.

Ova biljka je slijepa grana razvoja flore, zapravo, poput parkova i rajnika. Nije se sa sigurnošću moglo utvrditi što je bio poticaj njihovom nastanku i zašto su izumrli. Jedini razlog, prema znanstvenicima, je razvoj vaskularnih biljaka, koje su jednostavno istisnule svoje manje razvijene rođake.

Biljke koje su dospjele na kopno izabrale su potpuno drugačiji put razvoja. To je zahvaljujući njima rođeno životinjski svijet te se u skladu s tim pojavio inteligentni oblik života – čovjek. I tko zna kako bi naš planet sada izgledao da Rinije, Parkovi i Cooksonia nisu odlučili zauzeti zemlju?..

To je sve što imamo. Jako nam je drago što ste posjetili našu web stranicu i odvojili malo vremena za stjecanje novih znanja.

Pridružite nam se

Pitanje 1. Kada su se pojavili prvi? kopnene biljke? Kako su se zvali i kako razlikovna obilježja imao?

Na početku paleozojske ere (doba drevnog života) biljke nastanjuju uglavnom mora, ali nakon 150–170 milijuna godina pojavljuju se prve kopnene biljke - psilofiti, koji zauzimaju srednji položaj između algi i kopnenih vaskularnih biljaka. Psilofiti su već imali slabo diferencirana tkiva koja su bila sposobna prenositi vodu i organsku tvar, te su se mogli ustaliti u tlu, iako im je još nedostajalo pravo korijenje (kao i pravi izdanci). Takve biljke mogle su postojati samo u vlažnoj klimi; kada su uspostavljeni sušni uvjeti, psilofiti su nestali. Međutim, oni su dali više prilagođenih kopnenih biljaka.

Pitanje 2. U kojem je smjeru išla evolucija biljaka na kopnu?

Daljnja evolucija biljaka na kopnu išla je u smjeru podjele tijela na vegetativne organe i tkiva, poboljšavajući vaskularni sustav(pružanje brzo kretanje vode do velikih nadmorskih visina). Široko rasprostranjen biljke spore(preslice, mahovine, paprati).

Pitanje 3. Koje evolucijske prednosti donosi prijelaz biljaka na sjemensku reprodukciju?

Prijelaz na razmnožavanje sjemenom dao je biljkama mnoge prednosti: embrij u sjemenu sada je ljuskama zaštićen od nepovoljnih uvjeta i opskrbljen hranom. Kod nekih golosjemenjača (četinjača) proces spolnog razmnožavanja više nije povezan s vodom. Oprašivanje u golosjemenjačama vrši vjetar, a sjeme je opremljeno uređajima za distribuciju životinjama. Sve je to pridonijelo širenju sjemenskih biljaka.

Pitanje 4. Opišite životinjski svijet paleozoika.

Fauna se u paleozoiku razvijala izuzetno brzo i bila je zastupljena veliki iznos razne forme. Život u morima je cvao. Na samom početku ove ere (prije 570 milijuna godina) već su postojale sve glavne vrste životinja, osim hordata. Spužve, koralji, bodljikaši, mekušci, ogromni grabežljivi rakovi - ovo je nepotpuni popis stanovnika tadašnjih mora.

Pitanje 5. Navedite glavne aromorfoze u evoluciji kralješnjaka u paleozoiku.

Brojne aromorfoze mogu se pratiti kod kralješnjaka paleozojske ere. Od toga se primjećuje pojava čeljusti kod oklopnih riba, plućna metoda disanja i struktura peraja kod riba s režnjevim perajama. Kasnije su glavne aromorfoze u razvoju kralješnjaka bile pojava unutarnje oplodnje i stvaranje većeg broja ljuski jajeta koje štite embrij od isušivanja, komplikacija u građi srca i pluća te orožnjavanje kože. Ove duboke promjene dovele su do pojave klase gmazova.

Pitanje 6. Koji su uvjeti? vanjsko okruženje a strukturne značajke kralježnjaka poslužile su kao preduvjeti za njihov izlazak na kopno?

Većina zemlje bila je beživotna pustinja. Uz obale slatkovodnih rezervoara, anelidi i člankonošci živjeli su u gustim šikarama biljaka. Klima je suha, s oštrim kolebanjima temperature tijekom dana i između godišnjih doba. Razina vode u rijekama i akumulacijama često se mijenjala. Mnoge su akumulacije potpuno presušile i zimi se smrznule. Kad su vodene površine presušile, vodena vegetacija je umrla, a biljni ostaci su se nakupili. Za njihovu razgradnju trošio se kisik otopljen u vodi. Sve je to stvorilo vrlo nepovoljan okoliš za ribu. U takvim uvjetima moglo ih je spasiti samo udisanje atmosferskog zraka.

Pitanje 7. Zašto su vodozemci razdoblja karbona postigli biološki prosperitet?

Gmazovi (gmizavci) stekli su neka svojstva koja su im omogućila da konačno prekinu vezu s vodenim staništem. Napravljena unutarnja oplodnja i nakupljanje žumanjka u jajetu moguća reprodukcija i razvoj embrija na kopnu. Keratinizacija kože i složenija struktura bubrega pridonijeli su oštrom smanjenju gubitka vode u tijelu i, kao posljedicu, širokom raspršivanju. Pojava prsa osigurao učinkovitiju vrstu disanja nego kod vodozemaca – usisavanje. Nedostatak konkurencije uzrokovao je široko širenje gmazova na kopnu i povratak nekih od njih - ihtiosaura - u vodeni okoliš.

Pitanje 8. Sažmite informacije dobivene iz ovog odlomka u jednu tablicu "Evolucija flore i faune u eri paleozoika."

Pitanje 9. Navedite primjere odnosa između evolucijskih preobrazbi biljaka i životinja u paleozoiku.

U paleozoiku su se organi za razmnožavanje i unakrsnu oplodnju kod angiospermi usavršavali usporedno s evolucijom kukaca;

Pitanje 10. Može li se reći da se aromorfoze temelje na idioadaptacijama - posebnim prilagodbama na specifične uvjete okoline? Navedite primjere.

Aromorfoze se doista temelje na određenim prilagodbama specifičnim uvjetima okoliša. Primjer za to je pojava golosjemenjača zbog klimatskih promjena – postalo je toplije i vlažnije. Kod životinja je takav primjer pojava parnih udova kao posljedica pogoršanja okolišnih uvjeta i naknadnog pristupa kopnu.

Prve kopnene biljke i životinje

GDJE JE NASTAO ŽIVOT Život je nastao u vodi. Ovdje su se pojavile prve biljke, alge. Međutim, u jednom trenutku pojavila se zemlja koju je trebalo naseliti. Pioniri među životinjama bile su ribe s režnjevim perajama. A među biljkama?

KAKO SU IZGLEDALE PRVE BILJKE Nekada davno naš planet naseljavale su biljke koje su imale samo stabljiku. Za tlo su bili pričvršćeni posebnim izraštajima - rizoidima. To su bile prve biljke koje su dosegle kopno. Znanstvenici ih nazivaju psilofitima. Ovo je latinska riječ. U prijevodu to znači "gole biljke". Psilofiti su stvarno izgledali "goli". Imale su samo razgranate stabljike s izraslinama i kuglicama u kojima su bile pohranjene spore. Vrlo su slične "izvanzemaljskim biljkama" koje su prikazane u ilustracijama znanstvenofantastičnih priča. Psilofiti su postali prve kopnene biljke, ali su živjeli samo u močvarno područje, budući da nisu imali korijena i nisu mogli dobiti vodu i hranjivim tvarima u debljini tla. Znanstvenici vjeruju da su te biljke nekoć stvarale cijele goleme tepihe na goloj površini planeta. Bilo je i sitnih biljaka i vrlo velikih, viših od ljudske visine.

PRVE ŽIVOTINJE NA ZEMLJI Najstariji tragovi životinjskog života na Zemlji datiraju milijardu godina unatrag, ali najstariji fosili samih životinja stari su otprilike 600 milijuna godina i potječu iz vendskog razdoblja. Prve životinje koje su se pojavile na Zemlji kao rezultat evolucije bile su mikroskopski male i mekog tijela. Živjeli su dalje morsko dno ili u pridnenom mulju. Takva bića se teško mogu okameniti, a jedini trag misterija njihova postojanja su posredni tragovi, poput ostataka rupa ili prolaza. No unatoč svojoj maloj veličini, ove najstarije životinje bile su otporne i dale su prve poznate životinje na Zemlji - faunu Ediacaran.

Evolucija života na Zemlji započela je pojavom prvog živog bića – prije oko 3,7 milijardi godina – i traje do danas. Sličnosti između svih organizama ukazuju na prisutnost zajedničkog pretka od kojeg su potekla sva ostala živa bića.

SVI

psilofiti (Psilophyta), najstarija i primitivna izumrla skupina (odjel) više biljke. Karakterizira ga apikalni raspored sporangija (vidi Sporangij) i ekvispor, odsutnost korijena i lišća, dihotomno ili dihopodijalno (pseudomonopodialno) grananje, primitivno anatomska građa. Provodni sustav je tipičan Protostele. Protoksilem se nalazio u središtu ksilema; metaksilem se sastojao od traheida s prstenastim ili (rjeđe) skalariformnim zadebljanjima. Nije bilo potpornih tkiva. R. još nisu imali sposobnost sekundarnog rasta (imali su samo apikalne meristeme (Vidi Meristem). Sporangiji su primitivni, od sferičnih (promjera oko 1 mm) do duguljasto-cilindričnih (do 12 mm dugih), debelih stijenki. R. gametofiti nisu pouzdano poznati (neki autori smatraju da su horizontalni rizomski organi - tzv. rizomoidi - gametofiti).

R. je rastao na vlažnim i močvarnim mjestima, kao iu plitkim obalnim vodama. Odjel R. uključuje jedan razred, rinopsida (Rhyniopsida), s dva reda: Rhyniales (porodice Cooksoniaceae, Rhyniaceae, Hedeiaceae) i Psilophytales (porodica Psilophytaceae). Red Rhyniales karakterizira dihotomno grananje i tanka, slabo razvijena stela. Ksilem traheida s prstenastim zadebljanjima. Najstariji predstavnik R. je rod Cooksonia, izvorno otkriven u Walesu u naslagama kasnog silurskog razdoblja (prije oko 400 milijuna godina). Najpotpunije proučeni rodovi donjeg devona su rinije i djelomično horneofiti, u kojima je rizomoid (stabljike koje se protežu prema gore, brojni rizoidi koji se protežu prema dolje) razrezan na jasno locirane gomoljaste segmente, bez provodnih tkiva i koji se u potpunosti sastoje od stanica parenhima. Vjeruje se da su u procesu evolucije rizomoidi R. dali korijenje. U oba je roda stijenka sporangija bila višeslojna, prekrivena kutikulom (vidi Kutikula). Horneofit karakterizira osebujna šupljina koja nosi spore, koja tvori kupolu koja svodno prekriva središnji stup sterilnog tkiva, koji je nastavak floema stabljike. Na taj način horneofit podsjeća na moderni Sphagnum. Obitelj rinija također uključuje rod Teniokrada, od kojih su mnoge vrste formirale podvodne šikare u srednjem i gornjem devonu. Donji devonski rodovi Hedea i Yaravia ponekad se klasificiraju kao zasebna porodica Hedeidae. Donji devonski rod Sciadophyte, obično klasificiran kao zasebna obitelj Sciadophytes, je mala biljka, koji se sastoji od rozete jednostavnih ili slabo dihotomiranih tankih stabljika sa stelom. Red Psilophytales karakterizira dihopodijalno grananje i jače razvijena stela. U najpoznatijem rodu, psilophyte (iz naslaga donjeg devona u istočnoj Kanadi), nejednako razvijene grane tvorile su lažnu glavnu os dichopodiuma s tanjim bočnim granama: stabljika je bila okružena kutiniziranom pokožicom s pučima; površina stabljike bila je gola ili prekrivena bodljama dugim 2-2,5 mm, čiji su krajevi diskasto prošireni, što je vjerojatno upućivalo na njihovu sekretornu ulogu. Sporangiji su se otvorili uzdužnom pukotinom. Psilofitu su bliski rodovi trimerofit i pertika iz donjeg devona.

Proučavanje građe biljaka i njihovih evolucijskih odnosa od velike je važnosti za evolucijsku morfologiju i filogeniju viših biljaka. Očigledno, izvorni organ sporofita viših biljaka bio je dihotomno razgranata stabljika s vršnim sporangijima; korijenje i lišće razvilo se kasnije od sporangija i stabljike. Postoji svaki razlog da se R. smatra izvornom skupinom predaka iz koje potječu briofiti, likofiti, preslice i paprati. Prema drugom gledištu, briofiti i likofiti imaju samo zajedničko podrijetlo s R.

Lit.: Osnove paleontologije. Alge, briofiti, psilofiti, likofiti, člankonošci, paprati, M., 1963; Traite de paleobotanique, t. 2, Bryophyta. Psilophyta. Lycophyta, P., 1967.

A. L. Takhtadzhyan.

Planet Zemlja nastao je prije više od 4,5 milijardi godina. Prvi jednostanični oblici života pojavili su se prije otprilike 3 milijarde godina. U početku su to bile bakterije. Klasificiraju se kao prokarioti jer nemaju staničnu jezgru. Kasnije su se pojavili eukariotski (oni s jezgrom u stanicama) organizmi.

Biljke su eukarioti sposobni za fotosintezu. U procesu evolucije fotosinteza se pojavila ranije od eukariota. U to vrijeme postojao je u nekim bakterijama. To su bile modrozelene bakterije (cijanobakterije). Neki od njih preživjeli su do danas.

Prema najčešći hipotezi evolucije, biljna stanica je nastala ulaskom u heterotrofnu eukariotsku stanicu fotosintetske bakterije koja nije probavljena. Nadalje, proces evolucije doveo je do pojave jednostaničnog eukariotskog fotosintetskog organizma s kloroplastima (njihovim prethodnicima). Tako su se pojavile jednoćelijske alge.

Sljedeća faza u evoluciji biljaka bila je pojava višestaničnih algi. Dosegli su veliku raznolikost i živjeli su isključivo u vodi.

Površina Zemlje nije ostala nepromijenjena. Tamo gdje se zemljina kora uzdizala, postupno je nastajalo kopno. Živi organizmi morali su se prilagoditi novim uvjetima. Neke drevne alge postupno su se mogle prilagoditi kopnenom načinu života. U procesu evolucije njihova je struktura postala složenija, pojavila su se tkiva, prvenstveno pokrovna i vodljiva.

Prvim kopnenim biljkama smatraju se psilofiti, koji su se pojavili prije oko 400 milijuna godina. Nisu preživjeli do danas.

Daljnja evolucija biljaka, povezana s kompliciranjem njihove strukture, odvijala se na kopnu.

Za vrijeme psilofita klima je bila topla i vlažna. Psilofiti su rasli u blizini vodenih tijela. Imale su rizoide (poput korijena) kojima su se učvršćivale u tlo i upijale vodu. Međutim, one nisu imale prave vegetativne organe (korijen, stabljike i lišće). Kretanje vode i organskih tvari kroz biljku osigurano je nastalim vodljivim tkivom.

Kasnije su se iz psilofita razvile paprati i mahovine. Ove su biljke složenije građe, imaju stabljike i listove te su bolje prilagođene životu na kopnu. No, kao i psilofiti, ostali su ovisni o vodi. Tijekom spolnog razmnožavanja, da bi spermatozoidi došli do jajašca potrebna im je voda. Stoga nisu mogli "otići" daleko od vlažnih staništa.

Tijekom razdoblja karbona (prije otprilike 300 milijuna godina), kada je klima bila vlažna, paprati su dosegle svoj osvit, a mnogi od njihovih oblika drveća rasli su na planetu. Kasnije, umirući, oni su formirali naslage ugljena.

Kada je klima na Zemlji počela postajati sve hladnija i suša, paprati su počele masovno izumirati. Ali neke od njihovih vrsta prije toga dale su takozvane sjemenske paprati, koje su zapravo već bile golosjemenjače. U kasnijoj evoluciji biljaka, sjemene paprati su izumrle, dajući druge golosjemenjače. Kasnije su se pojavile naprednije golosjemenjače – četinjače.

Prve biljke na Zemlji

Oprašivanje se dogodilo uz pomoć vjetra. Umjesto spermija (pokretni oblici), formirali su spermatozoide (nepokretni oblici), koji su do jaja dostavljeni posebnim tvorevinama peludnih zrnaca. Osim toga, golosjemenjače nisu proizvodile spore, već sjemenke koje sadrže zalihu hranjivih tvari.

Daljnja evolucija biljaka obilježena je pojavom angiospermi (cvjetnica). To se dogodilo prije otprilike 130 milijuna godina. I prije otprilike 60 milijuna godina počeli su dominirati Zemljom. U usporedbi s golosjemenjačama, cvjetnice bolje prilagođen za život na kopnu. Moglo bi se reći da su počeli više iskorištavati prilike okoliš. Tako se njihovo oprašivanje počelo događati ne samo uz pomoć vjetra, već i uz pomoć insekata. To je povećalo učinkovitost oprašivanja. Sjemenke angiospermi nalaze se u voću, što im omogućuje učinkovitije širenje. Osim toga, cvjetnice imaju složeniju strukturu tkiva, na primjer, u provodnom sustavu.

Trenutno su kritosjemenjače najbrojnija skupina biljaka po broju vrsta.

Glavni članak: Paprati

Riniofiti je izumrla skupina biljaka. Neki ih znanstvenici smatraju precima mahovina, paprati, preslica i mahovina. Drugi sugeriraju da su riniofiti kolonizirali kopno u isto vrijeme kad i mahovine.

Prve kopnene biljke - riniofiti - pojavile su se prije oko 400 milijuna godina. Tijelo im se sastojalo od zelenih grančica. Svaka se grana grana, dijeleći se na dva dijela. Stanice grančica sadržavale su klorofil i došlo je do fotosinteze. Materijal sa stranice http://wikiwhat.ru

Riniofiti su rasli na vlažnim mjestima. Za tlo su bili pričvršćeni rizoidima - izraslinama na površini vodoravno smještenih grančica.

Prve kopnene biljke

Na krajevima grana nalazili su se sporonosni dijelovi u kojima su sazrijevale spore. Kod rinofita su se već počela stvarati vodljiva i mehanička tkiva. U procesu evolucije, uslijed nastanka nasljednih promjena i prirodne selekcije, na površini grana rinofita formirano je pokrovno tkivo sa pučima koje reguliraju isparavanje vode.

Slike (fotografije, crteži)

Materijal sa stranice http://WikiWhat.ru

Na ovoj stranici nalazi se materijal o sljedećim temama:

• Provodna pokrovna i mehanička tkiva kod rinofita i paprati

• Dijagram životnog ciklusa Rhionophyta

• Odgovor na priču o rinofitima

• Objavite prvu kopnenu biljku

• Kada su se i iz koje skupine algi pojavile prve reniofite?

Podrijetlo i taksonomija viših biljaka.

Više biljke vjerojatno su se razvile iz neke vrste algi. O tome svjedoči činjenica da se u geološkoj povijesti Flora višim biljkama prethodile su alge. Sljedeće činjenice također podupiru ovu pretpostavku: sličnost najstarije izumrle skupine viših biljaka - riniofita - s algama, vrlo slična priroda njihovog grananja; sličnost u izmjeni generacija viših biljaka i mnogih algi; prisutnost flagela i sposobnost samostalnog plivanja u muškim zametnim stanicama mnogih viših biljaka; sličnosti u građi i funkciji kloroplasta.

Vjeruje se da više biljke najvjerojatnije potječu iz zelene alge, slatkovodne ili bočate vode. Imali su višestanične gametangije, izomorfnu izmjenu generacija u razvojnom ciklusu.

Prve kopnene biljke pronađene u fosilnom obliku bile su riniofiti(rinija, horneja, horneofiton, sporogoniti, psilofit itd.).

Nakon što su dospjele na kopno, više biljke razvijale su se u dva glavna smjera i formirale dvije velike evolucijske grane - haploidnu i diploidnu.

Haploidnu granu evolucije viših biljaka predstavlja odjel bryophyta. U razvojnom ciklusu mahovina prevladava gametofit, spolni naraštaj (sama biljka), a sporofit, nespolni naraštaj, reduciran je i predstavljen je sporogonom u obliku kutije na peteljci.

Drugu evolucijsku granu viših biljaka predstavljaju sve ostale više biljke.

Pokazalo se da je sporofit u kopnenim uvjetima održiviji i prilagođen različitim uvjetima okoliša. Ova skupina biljaka uspješnije je osvajala kopno.

Trenutno više biljke broje preko 300 000 vrsta. Oni dominiraju Zemljom, nastanjujući je od arktičkih teritorija do ekvatora, od vlažnih tropa do suhih pustinja. Formiraju se Različite vrste vegetacija - šume, livade, močvare, napuniti akumulacije. Mnogi od njih dosežu divovske veličine.

Taksonomija viših biljaka je grana botanike koja razvija prirodnu klasifikaciju viših biljaka na temelju proučavanja i identifikacije taksonomskih jedinica, uspostavlja obiteljske odnose među njima u njihovim povijesni razvoj. Najvažniji pojmovi sistematika su taksonomske (sustavne) kategorije i svojte.

Evolucija biljaka

Prema pravilima botaničke nomenklature, glavne taksonomske kategorije su: vrsta (species), rod (genus), porodica (familia), red (ordo), razred (classis), odjel (devisio), kraljevstvo (regnum). Ako je potrebno, mogu se koristiti srednje kategorije, na primjer, subspecies, subgenus, subfamilia, superordo, superregnum.

Za vrste počevši od 1753. godine - datuma izdanja knjige K. Linnaeus"Biljne vrste" – prihvaćeno binomna imena, koji se sastoji od dvije latinske riječi. Prvi označava rod kojem pripada. ovaj tip, drugi je specifičan epitet: npr. ljepljiva joha – Alnus glutinosa.

Za biljne porodice završetak je aceae, za redove - ales, za podrazrede - idae, za razrede - psida, za odjele - phyta. Standardno uninominalno ime temelji se na nazivu roda uključenog u ovu obitelj, red, razred itd.

Suvremena znanost o organskom svijetu dijeli žive organizme u dva nadkraljevstva: prenuklearne organizme (Procariota) i nuklearne organizme (Eucariota). Nadkraljevstvo prenuklearnih organizama predstavlja jedno carstvo - sačmarice (Mychota) s dva potcarstva: bakterije (Bacteriobionta) i cijanoteje, odnosno modrozelene alge (Cyanobionta).

Nadkraljevstvo nuklearnih organizama uključuje tri carstva: životinje (Animalia), gljive (Mycetalia, Fungi ili Mycota) i biljke (Vegetabilia ili Plantae).

Životinjsko carstvo se dijeli na dva potcarstva: praživotinje i višestanične životinje (Metazoa).

Carstvo gljiva dijeli se na dva potcarstva: niže gljive (Myxobionta) i više gljive (Mycobionta).

Kraljevstvo biljaka uključuje tri potcarstva: grimizna(Rodobionta), prava morska trava(Phycobionta) i više biljke(Embryobionta).

Prije 400 milijuna godina, ogroman dio zemljine površine našeg planeta bio je okupiran morima i oceanima. Prvi živi organizmi nastali su u vodenom okolišu. Bile su to čestice sluzi. Nakon nekoliko milijuna godina ti primitivni mikroorganizmi razvili su zelenu boju. Izgledom su počeli nalikovati algama.

Biljke tijekom razdoblja karbona

Klimatski uvjeti povoljno su utjecali na rast i razmnožavanje algi. Tijekom vremena, površina Zemlje i dno oceana pretrpjeli su promjene. Nastali su novi kontinenti, dok su stari nestali pod vodom. Zemljina kora se aktivno mijenjala. Ti su procesi doveli do pojave vode na zemljinoj površini.

Povlačeći se, morska je voda padala u pukotine i udubine. Zatim su se osušile, pa opet napunile vodom. Kao rezultat toga, one alge koje su bile na morskom dnu postupno su se preselile na površinu zemlje. Ali budući da se proces sušenja odvijao vrlo sporo, tijekom tog vremena prilagodili su se novim životnim uvjetima na zemlji. Taj se proces odvijao tijekom milijun godina.

Klima je u to vrijeme bila vrlo vlažna i topla. Olakšao je prijelaz biljaka iz morskog u kopneni život. Evolucija je dovela do složenije strukture raznih biljaka, a promijenile su se i drevne alge. Oni su potaknuli razvoj novih zemaljskih biljaka - psilofita. Izgledom su nalikovali malim biljkama koje su se nalazile u blizini obala jezera i rijeka. Imali su stabljiku koja je bila prekrivena sitnim čekinjama. Ali, poput algi, psilofiti nisu imali korijenski sustav.

Biljke u novoj klimi

Papratnjače su se razvile iz psilofita. Sami psilofiti prestali su postojati prije 300 milijuna godina.

Vlažna klima i velike količine vode doveli su do brzog širenja raznih biljaka - paprati, preslice, mahovine. Kraj razdoblja karbona obilježen je promjenom klime: postala je suša i hladnija. Ogromne paprati počele su odumirati. Ostaci mrtvih biljaka istrunuli su i pretvorili se u ugljen, kojim su ljudi zatim grijali svoje domove.

Paprati su imale sjemenke na listovima, koje su se zvale golosjemenjače. Od divovskih paprati nastali su moderni borovi, smreke i jele, koji se nazivaju golosjemenjače.

S klimatskim promjenama, drevne paprati su nestale. Hladna klima uništio njihove nježne mladice. Zamijenile su ih sjemene paprati koje se nazivaju prvim golosjemenjačama. Ove biljke savršeno su se prilagodile novim uvjetima suhe i hladne klime. Kod ove biljne vrste proces razmnožavanja nije ovisio o vodi u vanjskom okruženju.

Prije 130 milijuna godina, nastao na Zemlji razno grmlje i bilje čije je sjeme bilo na površini ploda. Zvali su ih angiosperme. Kritosjemenjače žive na našem planetu već 60 milijuna godina. Ove biljke ostale su gotovo nepromijenjene od tada do danas.

Mi, suvremenici, vrlo malo znamo o prvim predstavnicima biljnog svijeta. Nažalost, malo je njihovih fosilnih ostataka pronađeno. Međutim, znanstvenici su, koristeći fosilizirane otiske koje su ostavile drevne biljke, ipak obnovili njihov izgled, a također su ispitali strukturne značajke biljaka koje su postale prve

Znanost koja proučava značajke strukture i vitalne funkcije fosilnih biljaka naziva se "paleobotanika". Paleobotaničari su ti koji traže odgovore na pitanja o podrijetlu biljnog svijeta.

Klasifikacija spornih biljaka

Prve biljke na Zemlji razmnožavale su se pomoću spora. Među modernim predstavnicima flore postoje i biljke spore. Prema klasifikaciji, svi su spojeni u jednu skupinu - "više biljke spora". Predstavljeni su riniofitima, zosterofilofitima, trimsrofitima, psilotofitima, briofitima (Bryophytes), likopodiofitima (Mocophytes), ekvizetofitama (Equisetaceae) i polipodiofitama (papratnjače). Među ovim odjelima, prve tri su potpuno izumrle, dok ostale sadrže i izumrle i postojeće skupine.

Riniofiti - prve kopnene biljke

Prve kopnene biljke bile su predstavnici flore koja je kolonizirala Zemlju prije otprilike 450 milijuna godina. Rasle su u blizini raznih vodenih tijela ili u plitkim vodenim područjima, koje su karakterizirale povremene poplave i isušivanje.

Sve biljke koje su ovladale zemljom su zajednička značajka. Ovo je podjela tijela na dva dijela - nadzemni i podzemni. Ova je struktura također bila tipična za riniofite.

Ostaci drevnih biljaka prvi put su otkriveni u drugoj polovici 19. stoljeća na području današnje Kanade. Ali iz nepoznatih razloga ovo otkriće nije zainteresiralo botaničare. A 1912. godine, u blizini škotskog sela Rhynie, lokalni seoski liječnik pronašao je još nekoliko fosiliziranih biljaka. Nije znao da u rukama drži ostatke prvih kopnenih stanovnika, ali je, kao vrlo znatiželjan, odlučio temeljito proučiti zanimljivo otkriće. Nakon što je napravio rez, otkrio je dobro očuvane biljne ostatke. Stabljika je bila vrlo tanka, gola, a na njoj su bili pričvršćeni duguljasti izdanci (slični izduženim loptama) s vrlo debelim stijenkama. Informacija o pronalasku brzo je stigla do paleobotaničara koji su otkrili da su pronađeni ostaci prve kopnene biljke. Bilo je dvojbi oko naziva ovih drevnih ostataka. Ali kao rezultat toga, odlučili su krenuti najjednostavnijim putem i nazvali su ih Riniofiti prema imenu sela u blizini kojeg su otkriveni.

Strukturne značajke

Vanjska struktura riniofita vrlo je primitivna. Tijelo se razgranalo prema dihotomnom tipu, odnosno na dva dijela. Još nisu imale lišće ni pravo korijenje. Pričvršćivanje na tlo izvedeno je pomoću rizoida. Što se tiče unutarnje strukture, naprotiv, bila je prilično složena, posebno u usporedbi s algama. Dakle, imao je stomatalni aparat, uz pomoć kojeg su se odvijali procesi izmjene plinova i isparavanja vode. Zbog njihovog nedostatka, prve biljke na Zemlji bile su relativno male visine (ne više od 50 cm) i promjera stabljike (oko 0,5 cm).

Paleobotaničari vjeruju da sve moderne kopnene biljke potječu od riniofita.

Psilofiti su prve kopnene biljke. Je li to istina?

Vjerojatnije ne nego da. Naziv "psilofiti" zapravo se pojavio još 1859. godine. Upravo je američki paleobotaničar Dawson dao ime jednoj od pronađenih biljaka. Odabrao je ovu opciju, jer u prijevodu ova riječ znači "gola biljka". Do početka 20. stoljeća Psilophytes je bio naziv za rod drevnih biljaka. Ali prema rezultatima naknadnih revizija, ovaj je rod prestao postojati, a uporaba ovog imena postala je neovlaštena. Trenutno najpotpunije opisani rod Rinia daje ime cijelom odjelu najstarijih predstavnika kopnene flore. Stoga su prve kopnene biljke bile riniofiti.

Tipični predstavnici prvih kopnenih biljaka

Pretpostavlja se da su prve kopnene biljke bile cuxonia i rhinia.

Jedan od najstarijih predstavnika flore bila je kuharica, koja je izgledala kao mali grm visok ne više od 7 cm.Močvarne nizine bile su povoljno okruženje za rast. Fosilizirani ostaci Cooksonia i srodnih vrsta pronađeni su u Češkoj, Sjedinjenim Američkim Državama iu nekim područjima zapadnog Sibira.

Blisko povezana, rinija je mnogo bolje proučena nego kuharica. Tijelo mu je bilo masivnije: biljka je mogla doseći visinu od 50 cm, a promjer stabljike mogao je biti 5 mm. Na kraju stabljike rinija nalazila se kupola u kojoj su bile spore.

Drevni predstavnici roda Rinia doveli su do mnogih biljaka tropskih i subtropskih područja. Prema moderna klasifikacija, oni su spojeni u odjel Psilophytes. Vrlo je malobrojna jer broji oko 20 vrsta. Na neki su način vrlo slični svojim davnim precima. Konkretno, obje imaju približnu visinu psilofita u rasponu od 25 do 40 cm.

Moderni nalazi

Sve donedavno paleontolozi su u sedimentima starijim od 425 milijuna godina nalazili samo ostatke primitivnih triletnih spora s glatkom ljuskom. Takvi su nalazi pronađeni u Turskoj. Klasificirani su kao gornji ordovicij. Pronađeni primjerci nisu mogli rasvijetliti podatke o vremenu nastanka vaskularnih biljaka, jer su bili pojedinačni i iz njih je bilo potpuno nejasno koji su to predstavnici biljne vrste pripadao glatkim sporama.

Ali ne tako davno, u Saudijskoj Arabiji otkriveni su pouzdani ostaci triletnih spora s ukrašenom ljuskom. Utvrđeno je da starost pronađenih uzoraka varira od 444 do 450 milijuna godina.

Cvjetanje vaskularnih biljaka nakon glacijacije

U drugoj polovici ordovicija, danas Saudijska Arabija a Turska je očito činila sjeverni dio superkontinenta i bila je izvorno stanište vaskularnih biljaka. Dugo povijesno razdoblje živjeli su samo u svojoj "evolucijskoj kolijevci", dok su planet nastanjivali predstavnici primitivnih briofita sa svojim kriptosporama. Najvjerojatnije je masovno širenje vaskularnih biljaka počelo nakon velike glacijacije koja se dogodila na granici ordovicija i silura.

Teorija teloma

Tijekom proučavanja riniofita pojavila se takozvana teorija teloma koju je stvorio njemački botaničar Zimmermann. Otkrio je značajke strukture riniofita, koji su do tada bili prepoznati kao prve kopnene biljke. Zimmerman je također pokazao navodne putove nastanka važnih vegetativnih i reproduktivnih organa viših biljaka.

Prema njemačkom znanstveniku, tijelo riniofita sastojalo se od radijalno simetričnih osi, čije je krajnje grane Zimmerman nazvao telomima (od grčkog telos - "kraj").

Kroz evoluciju telomi su, nakon brojnih promjena, postali glavni organi viših biljaka: stabljike, listovi, korijeni, sporofili.

Dakle, sada možemo nedvosmisleno odgovoriti na pitanje "Kako su se zvale prve kopnene biljke?" Danas je odgovor očit. To su bili riniofiti. Oni su prvi stigli na površinu Zemlje i postali preci predstavnika moderne flore, unatoč činjenici da su njihovi vanjski i unutarnja struktura bilo je primitivno.