Pitanje 1. Kada su se pojavile prve kopnene biljke?
Početkom paleozoika biljke su naseljavale uglavnom mora, ali u ordoviciju - siluru pojavljuju se prve kopnene biljke - psilofiti (slika 1).

Riža. 1. Prva kopnena biljka

Ti su bili male biljke, zauzimajući srednji položaj između algi i kopnenih vaskularnih biljaka. Psilofiti su već imali provodni (vaskularni) sustav, prva slabo diferencirana tkiva mogla su ojačati u tlu, iako je korijenje (kao i drugi vegetativni organi) još uvijek odsutno. Daljnja evolucija biljaka na kopnu bila je usmjerena na diferencijaciju tijela na vegetativne organe i tkiva, poboljšavajući vaskularni sustav(omogućujući brz porast vode do velike visine).

Pitanje 2. U kojem smjeru je bila evolucija biljaka na kopnu?
Nakon pojave psilofita, evolucija biljaka na kopnu išla je u smjeru podjele tijela na vegetativne organe i tkiva, poboljšavajući vaskularni sustav (osiguravajući brzo kretanje vode do velike visine). Već u sušnom devonu široko su rasprostranjene preslice, mahovine i paprati. Još veći razvoj prizemna vegetacija doživljava u razdoblju karbona (karbonu), koje karakterizira vlažna i topla klima tijekom cijele godine. Pojavljuju se golosjemenjače koje potječu od sjemenih paprati. Prijelaz na razmnožavanje sjemenom dao mnoge prednosti: embrij u sjemenu je zaštićen od povoljni uvjeti ljuske i opskrbljena hranom, ima diploidan broj kromosoma. Kod nekih golosjemenjača (četinjača) proces spolnog razmnožavanja više nije povezan s vodom. Oprašivanje u golosjemenjačama vrši vjetar, a sjemenke imaju prilagodbe za distribuciju životinjama. Ove i druge prednosti pridonijele su širokoj distribuciji sjemenskih biljaka. velika biljke spore izumiru u permskom razdoblju zbog isušivanja klime.

Pitanje 3. Opišite evoluciju životinja u paleozoiku.
Životinjski svijet u paleozoiku se izuzetno brzo razvijao i bio zastupljen veliki iznos razne forme. Život buja u morima. U kambrijskom razdoblju već postoje sve glavne vrste životinja, osim hordata. Spužve, koralji, bodljikaši, razni mekušci, ogromni grabežljivi rakovi - ovo je nepotpun popis stanovnika kambrijskih mora.
U ordoviciju se nastavlja usavršavanje i specijalizacija glavnih tipova. Po prvi put pronađeni su ostaci životinja s unutarnjim aksijalnim kosturom - kralješnjaka bez čeljusti, čiji su daleki potomci moderne lampreje i slakovi. Usta ovih osebujnih organizama bila su jednostavan otvor koji je vodio u probavni trakt. Prednji dio probavne cijevi bio je probijen škržnim prorezima, između kojih su se nalazili potporni hrskavični škržni lukovi. Jawless jeo je organizme koji žive na muljevitom dnu rijeka i jezera, te detritus (organske ostatke), sišući hranu u ustima. Kod nekih životinja bez čeljusti došlo je do podjele škržnih lukova, što je omogućilo promjenu lumena ždrijela uz pomoć škržnih mišića i, posljedično, zadržavanje pokretnog plijena koji je ušao u probavnu cijev.
Izgled hvataljke oralni aparat- velika aromorfoza - uzrokovala je restrukturiranje cjelokupne organizacije kralješnjaka.
Pojava parnih peraja - udova - sljedeća je velika aromorfoza u evoluciji kralješnjaka.
U silurskom razdoblju prve životinje koje dišu zrak - člankonošci - stigle su na kopno zajedno s psilofitima. U vodenim tijelima nastavio se intenzivan razvoj nižih kralješnjaka. Pretpostavlja se da su kralješnjaci nastali u plitkim slatkovodnim rezervoarima i tek potom otišli u mora. Devonsko razdoblje obilježeno je razvojem kopna drugim člankonošcima - paucima; krajem razdoblja pojavljuju se prvi kopneni kralješnjaci – vodozemci (stegocefali). U karbonu su nastali gmazovi (kotilosauri), leteći kukci i plućni mekušci. U posljednjem, permskom razdoblju paleozojske ere uočava se brzi razvoj i porast sustavnih skupina gmazova; javljaju se gmazovi životinjskih zuba – preci sisavaca.

Pitanje 4. Koje su značajke strukture kralješnjaka poslužile kao preduvjeti za njihovo puštanje na kopno?
U silurskom razdoblju prve životinje koje dišu zrak - člankonošci - stigle su na kopno zajedno s psilofitima. U vodenim tijelima nastavio se intenzivan razvoj nižih kralješnjaka. Pretpostavlja se da su kralješnjaci nastali u plitkim slatkovodnim rezervoarima i tek potom otišli u mora. U devonu su kralješnjaci zastupljeni s tri skupine: plućnjaci, zračoperaje i režoperaje. Od ribe s režnjevim perajama nastali su kopneni kralješnjaci. Ribe s režnjastim perajama bile su tipične vodene životinje, ali su mogle udisati atmosferski zrak uz pomoć primitivnih pluća, koja su bila izbočine stijenke crijeva. Samo su se ribe s režnjevim perajama mogle prilagoditi životu na kopnu. Njihove peraje bile su oštrice koje su se sastojale od pojedinačnih kostiju s mišićima pričvršćenim na njih (slika 2). Uz pomoć peraja, ribe s režnjevima - velike životinje duge od 1,5 do nekoliko metara - mogle su puzati po dnu. Dakle, imali su dva glavna preduvjeta za prijelaz na tlo okruženje stanište: mišićavi udovi i pluća. Krajem devona od riba režnjevih peraja nastali su prvi vodozemci - stegocefali.

Riža. 2. Kostur parne peraje ribe s režnjastim perajama i stegocefalusa:
A - rameni pojas i peraja ribe s režnjastim perajama;
B - unutarnji kostur peraje;
B - kostur prednjeg uda stegocefalusa:
1 - element koji odgovara humerusu;
2 - element koji odgovara polumjeru;
8 - element koji odgovara ulni;
4, 5, 6 - kosti zgloba; 7 - falange prstiju.

germinalni stadij sjemenjače, koji nastaje u procesu spolnog razmnožavanja i služi za naseljavanje. Unutar sjemena nalazi se embrij, koji se sastoji od embrionalnog korijena, peteljke i jednog ili dva lista, odnosno kotiledona. cvjetnice Prema broju kotiledona dijele se na dvosupnice i jednosupnice. Kod nekih vrsta, poput orhideja, pojedini dijelovi embrija nisu diferencirani i počinju se formirati iz određenih stanica odmah nakon klijanja.

Tipično sjeme sadrži zalihu hranjivih tvari za embrij, koji će neko vrijeme morati rasti bez svjetla potrebnog za fotosintezu. Ova rezerva može zauzimati veći dio sjemena, a ponekad se nalazi unutar samog embrija - u njegovim kotiledonima (na primjer, u grašku ili grahu); tada su velike, mesnate i određuju opći oblik sjemena. Kad sjeme proklija, može se izvaditi iz zemlje na izduženoj peteljci i postati prvi fotosintetski listovi mlade biljke. Kod jednosupnica (primjerice pšenice i kukuruza) opskrba hranom je tzv. endosperm je uvijek odvojen od embrija. Mljeveni endosperm žitarica poznato je brašno.

Kod kritosjemenjača sjeme se razvija iz plodnice - sićušnog zadebljanja na unutarnjoj stijenci plodnice, t.j. dno tučka smješteno u središtu cvijeta. Jajnik može sadržavati od jedne do nekoliko tisuća ovula.

Svaki od njih sadrži jaje. Ako se kao rezultat oprašivanja oplodi spermij koji iz peludnog zrnca prodre u jajnik, jajna stanica se razvija u sjeme. Raste, a ljuska mu postaje gusta i pretvara se u dvoslojnu sjemenu ovojnicu. Njegov unutarnji sloj je bezbojan, sluzav i može jako bubriti, upijajući vodu. To će vam dobro doći kasnije, kada će rastući embrij morati probiti ovojnicu sjemena. Vanjski sloj može biti mastan, mekan, filmast, tvrd, papirnat, pa čak i drvenast. Na ljusci sjemena, tzv. hilum - područje kojim je sjeme bilo povezano s peteljkom, koja ga je pričvrstila za roditeljski organizam.

Sjeme je osnova za postojanje suvremene flore i faune. Bez sjemena na planetu ne bi bilo crnogorične tajge, listopadnih šuma, cvjetnih livada, stepa, žitnih polja, ne bi bilo ptica i mrava, pčela i leptira, ljudi i drugih sisavaca. Sve se to pojavilo tek nakon što su biljke tijekom evolucije imale sjemenke, unutar kojih se život može, a da se ni na koji način ne deklarira, sačuvati tjednima, mjesecima, pa čak i godinama. Minijaturna biljna klica u sjemenu sposobna je putovati na velike udaljenosti; nije vezan za zemlju korijenjem, kao njegovi roditelji; ne treba vodu ili kisik; on čeka u krilima da dođe na pogodno mjesto i sačeka povoljne uvjete, da započne razvoj, koji se zove klijanje sjemena.

Evolucija sjemena.

Stotinama milijuna godina život na Zemlji bio je bez sjemena, kao što je bez njih sada na dvije trećine površine planeta prekrivene vodom. Život je nastao u moru, a prve biljke koje su osvojile kopno još su bile bez sjemenki, no tek je pojava sjemenki omogućila fotosintetskim organizmima da u potpunosti ovladaju ovim za njih novim staništem.

Prve kopnene biljke.

Među velikim organizmima, prvi pokušaj učvršćivanja na kopnu najvjerojatnije su učinili morski makrofiti – alge koje su za vrijeme oseke završile na kamenju ugrijanom suncem. Razmnožavaju se sporama - jednostaničnim strukturama koje raspršuje roditeljski organizam i koje se mogu razviti u novu biljku. Spore algi okružene su tankim ljuskama, pa ne podnose sušenje. Pod vodom je takva zaštita sasvim dovoljna. Spore se tamo šire strujanjem, a budući da temperatura vode relativno malo varira, ne moraju dugo čekati na povoljne uvjete za klijanje.

Prve kopnene biljke također su se razmnožavale sporama, ali je obavezna promjena generacija već bila fiksirana u njihovom životnom ciklusu. Seksualni proces uključen u njega osigurao je kombinaciju nasljednih karakteristika roditelja, zbog čega su potomci kombinirali prednosti svakog od njih, postajući veći, izdržljiviji i savršeniji u strukturi. U određenoj fazi, takva progresivna evolucija dovela je do pojave jetrenjaka, mahovina, mahovina, paprati i preslica, koji su već potpuno napustili rezervoare na kopnu. Međutim, reprodukcija spora im još nije dopuštala širenje izvan močvarnih mjesta s vlažnim i toplim zrakom.

Spore biljke razdoblja karbona.

U ovoj fazi razvoja Zemlje (prije oko 250 milijuna godina) među papratnjačama i likopsidima pojavili su se divovski oblici s djelomično lignificiranim deblima. Ni preslice nisu bile manje od njih u veličini, čije su šuplje stabljike bile prekrivene zelenom korom natopljenom silicijevim dioksidom. Gdje god su se biljke pojavile, slijedile su ih životinje, svladavajući nove tipove staništa. U vlažnom sumraku ugljene džungle bilo je mnogo velikih insekata (do 30 cm duljine), divovskih stonoga, paukova i škorpiona, vodozemaca koji su izgledali poput ogromnih krokodila i daždevnjaka. Bilo je vretenaca s rasponom krila od 74 cm i žohara dugih 10 cm.

Drvene paprati, mahovine i preslice posjedovale su sve osobine potrebne za život na kopnu, osim jedne stvari - nisu formirale sjeme. Njihovo korijenje učinkovito apsorbira vodu i mineralne soli, krvožilni sustav debla pouzdano prenosi tvari potrebne za život svim organima, a listovi aktivno sintetiziraju organske tvari. Čak su se i spore poboljšale i dobile jaku celuloznu ljusku. Ne boje se isušivanja, vjetar ih prenosi na znatne udaljenosti i ne mogu klijati odmah, već nakon određenog razdoblja mirovanja (tzv. uspavane spore). Međutim, čak i najsavršenija spora je jednostanična tvorevina; za razliku od sjemena, brzo se suši i ne sadrži zalihe hranjivih tvari, pa stoga ne može dugo čekati na povoljne uvjete za razvoj. Ipak, formiranje mirujućih spora bila je važna prekretnica na putu do sjemenja biljaka.

Mnogo milijuna godina klima na našem planetu ostala je topla i vlažna, ali evolucija u plodnim divljinama ugljenih močvara nije prestala. Drvolike biljke koje nose spore prvo su razvile primitivne oblike pravih sjemenki. Pojavile su se sjemenske paprati, likopsidi (poznati predstavnici roda Lepidodendron- na grčkom ovo ime znači "ljuskavo drvo") i kordaite s čvrstim drvenastim deblima.

Iako postoji nekoliko fosila ovih organizama koji su živjeli prije stotina milijuna godina, poznato je da su sjemene paprati poput drveća postojale i prije karbona. U proljeće 1869. Skohary Creek u Catskillsu, New York, teško je poplavio. Poplava je nosila mostove, rušila drveće i jako nanosila obalu kod sela Gilboa. Ovaj bi incident odavno bio zaboravljen da voda koja pada nije otkrila promatračima impresivnu kolekciju čudnih panjeva. Njihove baze su se jako proširile, poput onih u močvarnim stablima, promjer je dosegao 1,2 m, a starost im je bila 300 milijuna godina. Detalji strukture kore bili su dobro očuvani, fragmenti grana i lišća bili su razbacani u blizini. Naravno, sve se to, uključujući i mulj iz kojeg su izranjali panjevi, okamenilo. Geolozi su fosile datirali u gornji devon, pre-karbon, i utvrdili da odgovaraju drvenoj paprati. Sljedećih pedeset godina otkrića su se sjećali samo paleobotaničari, a onda je selo Gilboa priredilo još jedno iznenađenje. Uz fosilizirana debla drevnih paprati, ovoga su puta otkrivene i njihove grane sa pravim sjemenkama. Sada ova izumrla stabla pripadaju rodu Eospermatopteris, što se prevodi kao "paprat zorinog sjemena". (“zora”, jer je riječ o najranijim sjemenskim biljkama na Zemlji).

Legendarno razdoblje karbona završilo je kada su geološki procesi zakomplicirali reljef planeta, zdrobivši njegovu površinu u nabore i raskomadajući planinski lanci. Nizinske močvare bile su zakopane pod debelim slojem sedimentnih stijena ispranih s padina. Kontinenti su promijenili svoj oblik, gurajući more i skrećući oceanske struje s njihovog prethodnog toka, ledene kape su mjestimice počele rasti, a crveni pijesak prekrio je golema kopnena prostranstva. Izumrle su goleme paprati, mahovine i preslice: njihove spore nisu bile prilagođene oštrijoj klimi, a pokušaj prelaska na razmnožavanje sjemenom pokazao se preslabim i nesigurnim.

Prve prave sjemenske biljke.

Šume ugljena su nestale i bile su prekrivene novim slojevima pijeska i gline, ali su neka stabla preživjela stvarajući krilate sjemenke s jakom ljuskom. Takvo sjeme moglo bi se širiti brže, dulje, a time i na veće udaljenosti. Sve je to povećalo njihove šanse da pronađu povoljne uvjete za klijanje ili ih dočekaju da dođu.

Sjemenke su bile predodređene da revolucioniraju život na Zemlji početkom mezozoika. Do tog su vremena dvije vrste drveća, cikasi i ginkosi, izbjegle tužnu sudbinu druge karbonske vegetacije. Te su skupine počele zajedno naseljavati mezozojske kontinente. Bez konkurencije, proširili su se od Grenlanda do Antarktika, čineći vegetacijski pokrov našeg planeta gotovo homogenim. Njihovo krilato sjeme putovalo je kroz planinske doline, letjelo preko beživotnih stijena, klijalo u pješčanim mrljama između stijena i među naplavnim šljunkom. Vjerojatno su im male mahovine i paprati, koje su preživjele klimatske promjene na planetu na dnu gudura, u sjeni litica i uz obale jezera, pomogle u istraživanju novih mjesta. Oni su svojim organskim ostacima gnojili tlo, pripremajući njegov plodni sloj za naseljavanje većih vrsta.

Planinski lanci i goleme ravnice ostali su goli. Dvije vrste "pionirskih" stabala s krilatim sjemenkama, koje su se raširile po cijelom planetu, bile su vezane za vlažna mjesta, budući da su njihova jajašca bila oplođena flageliranim, aktivno plivajućim spermatozoidima, poput onih mahovina i paprati.

Mnoge biljke sa sporama proizvode spore različite veličine- velike megaspore, od kojih nastaju ženske gamete, i male mikrospore, tijekom čije diobe nastaju pokretni spermatozoidi. Da bi oplodili jaje, potrebno je doplivati ​​do njega kroz vodu - dok je kap kiše i rose sasvim dovoljna.

Kod cikasa i ginka megaspore se ne raspršuju matičnom biljkom, već ostaju na njoj pretvarajući se u sjeme, međutim spermatozoidi su pokretni, pa je za oplodnju potrebna vlaga. Vanjska struktura ovih biljaka, posebice lišća, također ih približava papratolikim precima. Očuvanje prastari način oplodnja plutajućim spermatozoidima u vodi značila je da je, unatoč relativno otpornom sjemenu, dugotrajna suša ostala nepremostiv problem za ove biljke, a osvajanje kopna je obustavljeno.

Budućnost kopnene vegetacije osigurala su stabla drugačijeg tipa, koja su rasla među cikasima i ginkovima, ali su izgubila bičeve spermatozoide. To su bile araukarije (rod Araukarija), crnogorični potomci kordaita iz karbona. U doba cikasa, araukarija je počela stvarati ogromne količine mikroskopskih peludnih zrnaca, koja odgovaraju mikrosporama, ali suha i gusta. Vjetar ih je nosio do megaspora, točnije do iz njih nastalih ovula s jajima, te proklijao peludnim cjevčicama koje su nepokretne spermije dostavljale ženskim spolnim stanicama.

Tako se na svijetu pojavio pelud. Potreba za vodom za gnojidbu je nestala, a biljke su se podigle na novu evolucijsku fazu. Stvaranje peludi dovelo je do enormnog povećanja broja sjemenki koje se razvijaju na svakom pojedinom stablu, a posljedično i do brzog širenja ovih biljaka. Drevna araucaria također je imala način naseljavanja, sačuvan u modernim četinjačama, uz pomoć tvrdih krilatih sjemenki koje je lako nosio vjetar. Tako su se pojavili prvi četinjači, a s vremenom je svima dobro poznate vrste obitelj borova.

Bor daje dvije vrste češera. Muška dužina cca. 2,5 cm i 6 mm u promjeru grupirani su na krajevima najviših grana, često u grozdovima od deset ili više, tako da veliko drvo može ih biti nekoliko tisuća. Rasipaju pelud, obasipajući sve oko sebe žutim prahom. Ženski češeri su veći i rastu na stablu ispod muških. Svaka njihova ljuska svojim oblikom podsjeća na lopaticu - široka izvana i sužena prema dnu, kojom je pričvršćena za drvenastu os češera. Na gornjoj strani ljuske, bliže ovoj osi, otvoreno su smještene dvije megaspore koje čekaju oprašivanje i oplodnju. Peludna zrnca nošena vjetrom lete unutar ženskih češera, kotrljaju se niz ljuske do plodnica i dolaze u kontakt s njima, što je neophodno za oplodnju.

Cikade i ginkgoi nisu se mogli natjecati s naprednijim četinjačama, koje su, učinkovito raspršujući pelud i krilate sjemenke, ne samo istisnule, već su i ovladale novim, prethodno nedostupnim kutovima zemlje. Taxodiaceae su postale prve crnogorične dominante (sada uključuju, posebice, sekvoje i močvarne čemprese). Šire se po cijelom svijetu, ove prekrasna stabla posljednji put prekrili sve dijelove svijeta homogenom vegetacijom: njihovi ostaci nalaze se u Europi, Sjeverna Amerika, Sibir, Kina, Grenland, Aljaska i Japan.

Cvjetnice i njihovo sjeme.

Četinari, cikasi i ginko spadaju u tzv. golosjemenjače. To znači da su njihove jajne stanice smještene otvoreno na sjemenim ljuskama. Cvjetnice čine odjel angiospermi: njihove jajne stanice i sjemenke koje se iz njih razvijaju skrivene su od vanjsko okruženje na proširenoj bazi tučka, koja se naziva jajnik.

Kao rezultat toga, peludno zrnce ne može izravno doći do jajne stanice. Za spajanje spolnih stanica i razvoj sjemena potrebna je potpuno nova biljna struktura – cvijet. Njegov muški dio predstavljen je prašnicima, a ženski tučkovima. Mogu biti u istom cvijetu ili unutar različito cvijeće, čak i na različite biljke, koji se u potonjem slučaju nazivaju dvodomnim. U dvodomne vrste spadaju npr. jasenovi, božikovine, topole, vrbe, datulje.

Da bi došlo do oplodnje, peludno zrnce mora sletjeti na vrh tučka — ljepljivu, ponekad perastu stigmu — i zalijepiti se za njega. Ističe stigma kemijske tvari, pod čijim utjecajem peludno zrno klija: živa protoplazma, izbijajući ispod svoje tvrde ljuske, oblikuje dugu polenovu cijev koja prodire u tučak, širi se dublje u tučak po njegovom izduženom dijelu (stupu) i na kraju dospijeva do jajnik s ovulima. Pod utjecajem kemijskih atraktanata, jezgra muške spolne stanice kreće se duž peludne cijevi do jajne stanice, prodire u nju kroz sićušnu rupicu (mikropil) i spaja se s jezgrom jajeta. Tako dolazi do oplodnje.

Nakon toga, sjeme se počinje razvijati - u vlažnom okruženju, obilno opskrbljeno hranjivim tvarima zaštićena stijenkama jajnika od vanjskih utjecaja. Paralelne evolucijske transformacije poznate su iu životinjskom svijetu: vanjska oplodnja, tipična, recimo, za ribe, zamijenjena je unutarnjom oplodnjom na kopnu, a embrij sisavaca ne nastaje u jajima položenim u vanjskom okruženju, kao npr. na primjer, kod tipičnih gmazova, ali unutar maternice. Izolacija sjemena u razvoju od vanjskih utjecaja omogućila je cvjetnicama da hrabro "eksperimentiraju" s njegovim oblikom i strukturom, a to je zauzvrat dovelo do lavinske pojave novih oblika kopnenih biljaka, čija je raznolikost počela rasti porast po stopi bez presedana u prethodnim razdobljima.

Kontrast s golosjemenjačama je očit. Njihove "gole" sjemenke koje leže na površini ljuski, bez obzira na vrstu biljke, približno su iste: u obliku suze, prekrivene tvrdom kožicom, na koju je ponekad pričvršćeno plosnato krilo, formirano od stanica koje okružuju sjeme. Nije iznenađujuće da je milijunima godina oblik golosjemenjača ostao vrlo konzervativan: borovi, smreke, jele, cedrovi, tise, čempresi vrlo su slični jedni drugima. Istina, sjeme smreke, tise i ginka mogu se zamijeniti s bobicama, ali to ne mijenja ukupnu sliku - ekstremna ujednačenost općeg plana strukture golosjemenjača, veličina, vrsta i boja njihovih sjemenki u usporedbi s ogromno bogatstvo cvjetnih oblika.

Unatoč nedostatku informacija o prvim fazama evolucije kritosjemenjača, vjeruje se da su se pojavile krajem mezozoika, koji je završio prije otprilike 65 milijuna godina, a početkom kenozoika već su osvojile svijet. . Najstariji poznati znanosti cvjetni rod - Claytonia. Njegovi fosili pronađeni su na Grenlandu i Sardiniji, odnosno vjerojatno je i prije 155 milijuna godina bio jednako raširen kao i cikas. Ostavlja na Claytonia dlanasto složen, kao kod sadašnjeg divljeg kestena i lupina, a plodovi su bobičasti s promjerom od 0,5 cm na kraju tanke peteljke. Možda su te biljke bile smeđe ili zelene boje. Jarke boje cvjetova i plodova angiospermi pojavile su se kasnije, usporedno s evolucijom kukaca i drugih životinja koje su trebale privući. bobica Claytoniačetverosjemeni; na njemu možete razabrati nešto nalik na ostatak stigme.

Uz izuzetno rijetke fosilne ostatke, neobične suvremene biljke, grupirane u red Gnetales, pružaju neki uvid u prve cvjetnice. Jedan od njihovih predstavnika je crnogorica (rod Efedra), osobito pronađen u pustinjama jugozapadnih Sjedinjenih Država; izvana izgleda kao nekoliko šipki bez lišća koje se protežu iz debele stabljike. Drugi rod je velvichia ( velvičija) raste u pustinji uz jugozapadne obale Afrike, a treći je gnetum ( Gnetum) – niski grm Indijski i malajski tropici. Ova tri roda mogu se smatrati "živim fosilima" koji pokazuju moguće načine transformacija golosjemenjača u kritosjemenjače. Češeri četinjača izvana nalikuju cvjetovima: njihove su ljuske podijeljene na dva dijela, nalik laticama. Velvichia ima samo dva široka vrpčasta lista duljine do 3 m, potpuno različita od iglica četinjača. Sjemenke gnetuma imaju dodatnu ljusku, zbog čega izgledaju poput koštunica angiospermi. Poznato je da se kritosjemenjače razlikuju od golosjemenjača po građi drva. Među tlačiteljima, ona kombinira značajke obiju skupina.

Raspršivanje sjemena.

Opstojnost i raznolikost biljnog svijeta ovisi o sposobnosti širenja vrsta. Matična biljka cijeli je život ukorijenjena na jednom mjestu, stoga njezini potomci moraju pronaći drugo. Ovaj zadatak razvoja novog prostora povjeren je sjemenkama.

Prvo, pelud mora sletjeti na tučak cvijeta iste vrste, tj. mora se dogoditi oprašivanje. Drugo, polenova cijev mora doći do jajne stanice, gdje će se spojiti jezgre muške i ženske spolne stanice. Konačno, zrelo sjeme mora napustiti matičnu biljku. Vjerojatnost da će sjeme proklijati i uspješno se ukorijeniti na novom mjestu je mali djelić postotka, pa su biljke prisiljene osloniti se na zakon velikih brojeva i raspršiti što više sjemena. Posljednji parametar općenito je obrnuto proporcionalan njihovim izgledima za preživljavanje. Usporedimo, na primjer, kokosovu palmu i orhideje. Kokosova palma ima najveće sjemenke u biljnom svijetu. U stanju su neograničeno dugo plivati ​​u oceanima sve dok ih valovi ne bace na mekani obalni pijesak, gdje će konkurencija sadnica s drugim biljkama biti mnogo slabija nego u šumi češće. Zbog toga su šanse za naseljavanje za svaku od njih prilično velike, a jedna zrela palma, bez rizika za vrstu, obično daje samo nekoliko desetaka sjemenki godišnje. S druge strane, orhideje imaju najmanje sjemenke na svijetu; u tropskim šumama nose ih slaba strujanja zraka među visokim krošnjama i klijaju u vlažnim pukotinama kore na granama drveća. Situacija je komplicirana činjenicom da na tim granama trebaju pronaći posebnu vrstu gljiva, bez kojih je klijanje nemoguće: male sjemenke orhideja ne sadrže rezerve hranjivih tvari i u prvim fazama razvoja sadnica dobivaju ih od gljivica. Ne čudi da u jednom voću minijaturna orhideja nekoliko tisuća ovih sjemenki.

Kritosjemenjače nisu ograničene na stvaranje različitih sjemenki kao rezultat oplodnje: jajnici, a ponekad i drugi dijelovi cvjetova, razvijaju se u jedinstvene strukture koje sadrže sjeme - plodove. Jajnik može postati zeleni grah koji štiti sjemenke dok ne sazriju, pretvoriti se u snažan kokos sposoban za duga pomorska putovanja, u sočnu jabuku koju će životinja pojesti na osamljenom mjestu, koristeći pulpu, ali ne i sjemenke. Bobice i koštunice omiljena su poslastica ptica: sjemenke ovog voća ne probavljaju se u njihovim crijevima i padaju u tlo zajedno s izmetom, ponekad mnogo kilometara od matična biljka. Plodovi su krilati i pahuljasti, a oblik dodataka koji povećavaju hlapljivost mnogo je raznolikiji od onog kod sjemenki bora. Krilo ploda jasena podsjeća na veslo, u brijesta izgleda kao obod šešira, u javora parni plodovi - diptera - nalikuju letećim pticama, u ailantusa su krila ploda uvijena pod kutom prema svakom drugi, tvoreći, takoreći, propeler.

Ove prilagodbe omogućuju cvjetnicama da budu vrlo učinkovite u raspršivanju sjemena. vanjski faktori. Međutim, neke vrste pomoć izvana ne računati. Dakle, plodovi osjetljivi su vrsta katapulta. Pelargonije koriste sličan mehanizam. Unutar njihova dugog ploda nalazi se šipka na koju su za sada pričvršćena četiri ravna i međusobno spojena režnja - drže se čvrsto odozgo, slabo odozdo. Kad sazriju, donji krajevi zalistaka odlaze s baze, oštro se uvijaju prema vrhu šipke i rasipaju sjemenke. U grmu ceanothus dobro poznatom u Americi, jajnik se pretvara u bobicu, po strukturi sličnu tempiranoj bombi. Pritisak soka iznutra je toliko visok da nakon sazrijevanja, zraka sunca je dovoljno topla da se njegove sjemenke rasprše na sve strane poput živog šrapnela. Kutije običnih ljubičica, nakon što su se osušile, pucaju i oko sebe rasipaju sjemenke. Plodovi hamamelisa djeluju poput haubice: kako bi sjemenke pale dalje, izbacuju ih pod visokim kutom prema horizontu. Kod djevičanskog dresnika, na mjestu gdje su sjemenke pričvršćene za biljku, stvara se opružna struktura koja odbacuje zrele sjemenke. U oxalis, ljuske ploda prvo bubre, a zatim pucaju i skupljaju se tako oštro da sjemenke izlete kroz pukotine. Arceutobium sitan zbog hidraulički tlak unutar bobica gura sjemenke iz njih poput minijaturnih torpeda.

Životna sposobnost sjemena.

Zametci mnogih sjemenki opskrbljeni su hranjivim tvarima i ne pate od isušivanja ispod hermetičke ljuske, pa stoga mogu čekati povoljne uvjete mnogo mjeseci, pa čak i godina: u slatkoj djetelini i lucerni - 20 godina, u drugim mahunarkama - više od 75, u pšenici, ječmu i zobi - do deset. Sjeme korova odlikuje se dobrom održivošću: kod kovrčave kiselice, divizme, crne gorušice i papra, klijaju nakon pola stoljeća ležanja u zemlji. Smatra se da se na 1 ha običnog poljoprivrednog tla zakopa 1,5 tona sjemena korova koji samo čekaju priliku da izbiju na površinu i niknu. Sjeme kasije i lotosa ostaje održivo stoljećima. Rekord održivosti još uvijek drži sjeme orahovog lotosa, otkriveno prije nekoliko godina u mulju na dnu jednog od isušenih jezera u Mandžuriji. Radiokarbonskom metodom utvrđena je njihova starost 1040 ± 120 godina.

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

Početkom paleozoika (era drevni život) biljke nastanjuju uglavnom mora, ali nakon 150–170 milijuna godina pojavljuju se prve kopnene biljke - psilofiti, koje zauzimaju srednji položaj između algi i kopnenih vaskularnih biljaka. Psilofiti su već imali slabo diferencirana tkiva sposobna za prijenos vode i organskih tvari, te su se mogli ojačati 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 smjeru je bila evolucija biljaka na kopnu?

Daljnja evolucija biljaka na kopnu išla je u smjeru rastavljanja tijela na vegetativne organe i tkiva, poboljšavajući krvožilni sustav (osiguravajući brzo putovanje vode do velikih nadmorskih visina). Sporne biljke (preslice, mahovine, paprati) široko su rasprostranjene.

Pitanje 3. Koje evolucijske prednosti daje prijelaz biljaka na reprodukciju sjemena?

Prijelaz na reprodukciju sjemena dao je biljkama mnoge prednosti: embrij u sjemenu sada je zaštićen od nepovoljnih uvjeta ljuskama i opskrbljen hranom. Kod nekih golosjemenjača (četinjača) proces spolnog razmnožavanja više nije povezan s vodom. Oprašivanje u golosjemenjačama vrši vjetar, a sjemenke su opremljene prilagodbama za raspršivanje od strane životinja. Sve je to pridonijelo ponovnom naseljavanju sjemenskih biljaka.

Pitanje 4. Opišite životinjski svijet Paleozoik.

Životinjski svijet u eri paleozoika razvijao se izuzetno brzo i bio je predstavljen velikim brojem raznolikih oblika. Život je bujao u morima. 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. Koje su glavne aromorfoze u evoluciji kralješnjaka u paleozoiku.

Kod kralješnjaka paleozojske ere mogu se pratiti brojne aromorfoze. Od njih je zabilježen izgled čeljusti u oklopljenim ribama, plućna metoda disanja i struktura peraja u ribama s režnjevim perajama. Kasnije, glavne aromorfoze u razvoju kralježnjaka bile su 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 okoliša i strukturne značajke kralježnjaka poslužili 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, oštre fluktuacije temperature tijekom dana i sezonski. Razina vode u rijekama i akumulacijama često se mijenjala. Mnoge su akumulacije zimi potpuno presušile i zaledile se. Kada su vodna tijela presušila, 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 (gmazovi) stekli su neka svojstva koja su im omogućila da konačno prekinu vezu s vodenim staništem. 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 rezultat toga, širokoj distribuciji. Pojava prsa osigurao učinkovitiju vrstu disanja nego kod vodozemaca – usisavanje. Nedostatak konkurencije uzrokovao je široku distribuciju 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 paleozoiku."

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

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

Pitanje 10. Može li se tvrditi da se aromorfoze temelje na idioadaptaciji - privatnim prilagodbama specifičnim uvjetima 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 uparenih udova kao rezultat pogoršanja uvjeta staništa i naknadnog pristupa zemlji.

Većina suvremenih znanstvenika vjeruje da je planet Zemlja nastao nešto prije četiri i pol milijarde godina. Najraniji ostaci izumrlih organizama nalaze se u stijenama starim 3,8 milijardi godina. Prvi stanovnici Zemlje bile su anaerobne bakterije, odnosno za disanje nisu koristile kisik kojeg još nije bilo u atmosferi.

Vjeruje se da je prvi put proces fotosinteze počeo ići u bakterijama. Fotosinteza je najvažniji prirodni proces, kada je interakcija sunčeva svjetlost, voda i ugljikov dioksid tvore organsku tvar i slobodni kisik.

Prve protozojske jednostanične alge i gljive pojavile su se prije otprilike 2 milijarde godina. Njihovi ostaci pronađeni su u naslagama proterozoika na Grenlandu i Kanadi. U isto vrijeme pojavile su se prve višestanične biljke. Razvoj života na Zemlji, pojava biljaka i životinja bili su usko povezani s procesom fotosinteze.

Znanstvenici vjeruju da su plavo-zelene alge (ovo je njihovo ime, a ne samo oznaka boje) i gljive prvi predstavnici biljnog svijeta na Zemlji. To su niže biljke.

Prije više od 2 milijarde godina, prve kopnene biljke sličile su mahovinama koje sada možemo vidjeti na vlažnim, sjenovitim mjestima.

Prije otprilike 400.000.000 godina pojavile su se složenije biljke. Podsjećale su na moderne paprati. Paprati su prve imale korijen, stabljiku i lišće. Ovo su znakovi viših biljaka.

U vrijeme kada su se dinosauri pojavili, Zemlja je već bila prekrivena šumama. Ove biljke razmnožavaju se sjemenom.

Borovi i ostali četinjači pojavili su se kasnije, prije 300.000.000 godina. Ova skupina drveća uključuje brojne predstavnike kao što su bor, smreka, kanadska smreka, cedar, ariš. Sva ova stabla skrivaju svoje sjemenke u češerima.

Prvi cvjetnice pojavio prije 150.000.000 godina. Njihovo dobro zaštićeno sjeme dalo im je veliku prednost pred biljkama čije sjeme nije tako dobro zaštićeno. Dakle, ima ih više i po broju i po vrsti. Danas su cvjetnice sveprisutne.

Bobičasto voće je voće koje ima mnogo sjemenki unutra, a nema sjemenki. Kad je bobica zrela, ima mesnat i sočan perikarp, poput jagoda, grožđa, vrana, brusnica, borovnica, borovnica, brusnica. Dakle, trešnja nije bobičasto voće, ali rajčica je bobičasto voće? Da, sa stajališta botaničkog znanstvenika, to je tako. I citrusno voće: naranča, limun, mandarina, grejpfrut, ...

Bukva se nalazi u šumama u umjerenim područjima sjeverne hemisfere. To su velika stabla visine 25-40 m i promjera debla do dva metra. Glatko, poput stupa, deblo je prekriveno sivom, glatkom korom. Listovi su jednostavni, imaju oblik duguljaste elipse. U jesen na stablu sazrijevaju plodovi - trokutni orasi. U plišu se obično nalaze 2, rjeđe 4 oraha u kojima ...

Ova biljka se nalazi samo u istočnoj i jugoistočnoj Aziji. Europljani dugo nisu znali ništa o njoj, iako se limunska trava od pamtivijeka koristi u narodnoj medicini u Koreji, Japanu i Kini. Limunska trava je odličan tonik. Poboljšava tonus tijela, daje osobi vedrinu. Tinktura matičnjaka sprječava i ublažava umor tijekom velikih tjelesna aktivnost. Limunska trava -…

Na riječ "gljiva" prisjetimo se vrganja, medovača, russule, pa čak i gnjuraca poznatih nam iz djetinjstva - jednom riječju, nešto što se sastoji od klobuka i nožice što raste u šumi i pada u našu košaru ako je jestivo, ili koje je tako lijepo dati nogu ako izgleda kao žabokrečina. Ali ovo je, da tako kažemo, "tradicionalni" oblik gljiva. Na samom…

U umjerenoj klimi stablo jabuke je najvažnije voćka. Znanstvenici su izbrojali najmanje 10 tisuća sorti stabala jabuka. Uzgajane su iz raznih vrsta divljih biljaka. Sve ove sorte prilagođene su različitim klimatskim uvjetima i tlima. Ali zemlja jabuka se s pravom smatra srednja traka Rusija, a najpoznatija i najomiljenija sorta jabuka - jantarno-žuta, mirisna, slatko-kisela i hrskava...

Apsolutno je nemoguće zamisliti život bez čaja. Ovo aromatično piće sadrži vitamine B1, B2, C, P, PP, tanin, kofein i druge. koristan materijal. Sjemenke se koriste za ekstrakciju ulja koje se koristi u parfumeriji. Od otpadaka lišća prave se lijekovi. Rodno mjesto čaja su suptropske šume jugoistočne Azije, južne regije Kine, Burme, Sjevernog Vijetnama i države Assam u sjeveroistočnoj Indiji blizu ...

Svijetlo narančaste nasturcije nazivaju se i kapucini zbog šiljastog oblika cvijeta koji podsjeća na kapuljaču redovnika kapucina. Kod kuće, u tropskoj Americi, možete pronaći do 80 vrsta nasturtiuma. Rastu u vlažnim tropskim šumama, u sušnim stepama i planinama. Također su obojene u prekrasnu žutu boju, narančaste boje, ali postoje plavi i ljubičasti nasturtium. Sve tropske nasturcije ...

kapetan James Cook; posjećujući otoke Novog Zelanda, nije mogao ne obratiti pažnju na biljku koja je rasla uz obale potoka i uz rubove močvara. Njegovi listovi, vrlo podsjećaju na oblik i. veličine mača, prekrivale su obalna brda, a nalazile su se u šikarama zimzelenog grmlja, pa čak i na suhim kamenjarima. Bio je to novozelandski lan, koji je kasnije postao poznat ...

Do sada se u muzejima čuva elegantan namještaj od ebanovine s umetcima od breze - stolovi, fotelje, komode. Posebno je bila u modi pod Petrom I. i sve do kraja 18. stoljeća. Zatim se u bogatim kućama pojavio namještaj od "mahagonija". Dugo vremena smatrala se najdragocjenijom od ukrasnih pasmina. I još u...

Palme hrane, vode, oblače ljude. Najkorisniji od njih je kokosova palma. Ona je u prvih deset najvažnije drveće mir. Kokosova palma raste u tropima, na obalama oceana, mora i otoka. Njihova visoka, 25-30 m debla obično su nagnuta prema moru. Gotovo svi otoci u Tihom oceanu okupirani su šumarcima kokosovih palmi. Ove se biljke ne boje slanog ...