Naš planet ni bil vedno zelen. Pred davnimi časi, ko se je življenje šele začelo, je bila dežela prazna in brez življenja - prve oblike so si za svoj življenjski prostor izbrale Svetovni ocean. Toda postopoma so tudi zemeljsko površje začela razvijati različna bitja. Prve rastline na Zemlji so tudi najzgodnejši prebivalci kopnega. Kakšni so bili predniki sodobnih predstavnikov flore?

Predstavljajte si torej Zemljo pred 420 milijoni let, v obdobju, imenovanem silursko obdobje. Ta datum ni bil izbran naključno - v tem času so po mnenju znanstvenikov rastline končno začele osvajati zemljo.

Na Škotskem so prvič odkrili ostanke Cooksonia (prvi predstavnik kopenske flore je dobil ime po Isabelli Cookson, znani paleobotaničarki). Toda znanstveniki domnevajo, da je bil razširjen po vsem svetu.

Ni bilo tako enostavno zapustiti vode Svetovnega oceana in začeti razvijati kopno. Da bi to naredili, so morale rastline dobesedno obnoviti celoten organizem: pridobiti lupino, ki spominja na kožico, ki jo ščiti pred izsušitvijo, in pridobiti posebne stomate, s pomočjo katerih je bilo mogoče uravnavati izhlapevanje in absorbirati snovi, potrebne za življenje.

Cooksonia, ki je sestavljena iz tankih zelenih stebel, ki ne presegajo višine pet centimetrov, je veljala za eno najbolj razvitih rastlin. Toda zemeljska atmosfera in njeni prebivalci so se hitro spreminjali, najstarejši predstavnik flore pa je vse bolj izgubljal svoj položaj. Trenutno se rastlina šteje za izumrlo.

Ostanki nematotalusa niti približno ne spominjajo na rastline - bolj so videti kot brezoblične črne lise. Toda kljub čudnemu videz, kar zadeva razvoj, je ta rastlina daleč pred svojimi tovariši v svojem habitatu. Dejstvo je, da je povrhnjica nematotalusa že bolj podobna delom obstoječih rastlin - sestavljena je iz tvorb, ki spominjajo na sodobne celice, zato je dobila ime psevdocelična. Omeniti velja, da je pri drugih vrstah ta lupina izgledala preprosto kot neprekinjen film.

Nematothallus je znanstvenemu svetu dal veliko hrane za razmišljanje. Nekateri znanstveniki so ga pripisali rdečim algam, drugi so bili nagnjeni k temu, da gre za lišaj. In skrivnost tega starodavnega organizma še ni razrešena.

Rinijo in skoraj vse druge starodavne rastline z žilno zgradbo uvrščamo med riniofite. Predstavniki te skupine že dolgo ne rastejo na Zemlji. Vendar pa to dejstvo znanstvenikom sploh ne preprečuje, da bi preučevali ta živa bitja, ki so nekoč prevladovala na kopnem - številni fosili, najdeni v mnogih delih planeta, nam omogočajo, da ocenimo tako videz kot strukturo takšnih rastlin.

Riniofiti jih imajo več pomembne lastnosti, ki nam omogočajo, da trdimo: ta živa bitja so popolnoma drugačna od svojih potomcev. Prvič, njihovo steblo ni bilo prekrito z mehkim lubjem: na njem so rasli luskasti izrastki. Drugič, rinofiti so se razmnoževali izključno s pomočjo spor, ki so nastale v posebnih organih, imenovanih sporangiji.

Najpomembnejša razlika pa je v tem, da jih te rastline niso imele koreninski sistem. Namesto tega so bile koreninske tvorbe, prekrite z "dlakami" - rizoidi, s pomočjo katerih je rinija absorbirala vodo in snovi, potrebne za življenje.

Ta rastlina je nedavno veljala za predstavnika živalskega sveta. Dejstvo je, da so njegovi ostanki majhni, okrogle oblike- so sprva zamenjevali z jajčeci žab ali rib, alg ali celo jajčeca davno izumrlih rakov škorpijonov. Leta 1891 odkriti parki so naredili konec napačnim predstavam.

Rastlina je živela na našem planetu pred približno 400 milijoni let. Ta čas sega v začetek devonskega obdobja.

Ostanki pachyteca so tako kot najdeni fosili parke majhne kroglice (največja odkrita ima premer 7 milimetrov). O ta rastlina znanega je zelo malo: znanstveniki so lahko ugotovili le dejstvo, da je sestavljen iz cevi, ki so radialno razporejene in se stekajo v središču, kjer se je nahajalo jedro.

Ta rastlina je slepa veja razvoja flore, pravzaprav tako kot parki in reni. Kaj je bil povod za njihov nastanek in zakaj so izumrli, ni bilo mogoče z gotovostjo ugotoviti. Edini razlog je po mnenju znanstvenikov razvoj vaskularnih rastlin, ki so preprosto izpodrinile manj razvite sorodnike.

Rastline, ki so prišle na kopno, so izbrale povsem drugačno pot razvoja. Po njihovi zaslugi se je rodilo živalski svet in v skladu s tem se je pojavila inteligentna življenjska oblika - človek. In kdo ve, kakšen bi bil naš planet zdaj, če se Rinije, Parki in Cooksonia ne bi odločili za razvoj zemlje?..

To je vse, kar imamo. Zelo smo veseli, da ste obiskali našo spletno stran in si namenili nekaj časa za pridobivanje novih znanj.

Pridružite se nam

Vprašanje 1. Kdaj so se pojavili prvi? kopenske rastline? Kako so se imenovali in kako značilne značilnosti imel?

Na začetku paleozojske dobe (doba starodavnega življenja) rastline naseljujejo predvsem morja, po 150–170 milijonih let pa se pojavijo prve kopenske rastline - psilofiti, ki zasedajo vmesni položaj med algami in kopenskimi žilnimi rastlinami. Psilofiti so že imeli slabo diferencirana tkiva, sposobna prenašati vodo in organske snovi, in so se lahko ustalili v tleh, čeprav še vedno niso imeli pravih korenin (pa tudi pravih poganjkov). Takšne rastline so lahko obstajale le v vlažnem podnebju, ko so se vzpostavile sušne razmere, psilofiti so izginili. Vendar pa so povzročile bolj prilagojene kopenske rastline.

Vprašanje 2. V katero smer je šel razvoj rastlin na kopnem?

Nadaljnji razvoj rastlin na kopnem je šel v smeri delitve telesa na vegetativne organe in tkiva, izboljšanje žilni sistem(zagotavljanje hitro gibanje voda do visokih nadmorskih višin). Široko razširjeno sporne rastline(preslice, mahovi, praproti).

Vprašanje 3. Kakšne evolucijske prednosti prinaša prehod rastlin na razmnoževanje s semeni?

Prehod na semensko razmnoževanje je dal rastlinam številne prednosti: zarodek v semenu je zdaj z lupinami zaščiten pred neugodnimi razmerami in preskrbljen s hrano. Pri nekaterih golosemenkah (iglavci) proces spolnega razmnoževanja ni več povezan z vodo. Opraševanje pri golosemenkah poteka z vetrom, semena pa so opremljena z napravami za distribucijo po živalih. Vse to je prispevalo k širjenju semenskih rastlin.

Vprašanje 4. Opišite živalski svet paleozoika.

Favna v paleozoiku se je izjemno hitro razvijala in bila zastopana velik znesek različne oblike. Življenje v morjih je cvetelo. Na samem začetku te dobe (pred 570 milijoni let) so že obstajale vse glavne vrste živali, razen hordatov. Gobice, korale, iglokožci, mehkužci, ogromni plenilski raki - to je nepopoln seznam prebivalcev morij tistega časa.

Vprašanje 5. Poimenujte glavne aromorfoze v evoluciji vretenčarjev v paleozoiku.

Pri vretenčarjih paleozojske dobe je mogoče zaslediti številne aromorfoze. Med temi so opazni videz čeljusti pri oklepnih ribah, pljučna metoda dihanja in struktura plavuti pri ribah s plavuti. Pozneje so bile glavne aromorfoze v razvoju vretenčarjev pojav notranje oploditve in nastanek številnih jajčnih lupin, ki ščitijo zarodek pred izsušitvijo, zapleti v zgradbi srca in pljuč ter keratinizacija kože. Te globoke spremembe so privedle do nastanka razreda plazilcev.

Vprašanje 6. Kakšni so pogoji? zunanje okolje in strukturne značilnosti vretenčarjev so služile kot predpogoj za njihov pojav na kopnem?

Večina zemlje je bila puščava brez življenja. Ob obalah sladkovodnih rezervoarjev so anelidi in členonožci živeli v gostih goščavah rastlin. Podnebje je suho, z ostrimi temperaturnimi nihanji čez dan in med letnimi časi. Nivo vode v rekah in akumulacijah se je pogosto spreminjal. Številni rezervoarji so pozimi popolnoma presahnili in zamrznili. Ko so se vodna telesa izsušila, je vodna vegetacija odmrla in rastlinski ostanki so se kopičili. Njihova razgradnja je porabila kisik, raztopljen v vodi. Vse to je ustvarilo zelo neugodno okolje za ribe. V teh razmerah bi jih lahko rešilo le vdihavanje atmosferskega zraka.

Vprašanje 7. Zakaj so dvoživke karbonskega obdobja dosegle biološko blaginjo?

Plazilci (plazeče stvari) so pridobili nekatere lastnosti, ki so jim omogočile, da so končno prekinili povezavo z vodnim habitatom. Nastala je notranja oploditev in kopičenje rumenjaka v jajcu možno razmnoževanje in razvoj zarodka na kopnem. Keratinizacija kože in bolj zapletena struktura ledvic sta prispevala k močnemu zmanjšanju izgube vode v telesu in posledično k širjenju širjenja. Nastanek prsni koš zagotovil učinkovitejšo vrsto dihanja kot pri dvoživkah - sesanje. Pomanjkanje konkurence je povzročilo široko širjenje plazilcev na kopnem in vrnitev nekaterih od njih - ihtiozavrov - v vodno okolje.

Vprašanje 8. Povzemite informacije, pridobljene iz tega odstavka, v eno tabelo "Razvoj flore in favne v paleozojski dobi."

Vprašanje 9. Navedite primere odnosa med evolucijskimi preobrazbami rastlin in živali v paleozoiku.

V paleozoiku so se organi za razmnoževanje in navzkrižno oploditev pri kritosemenkah izboljševali vzporedno z razvojem žuželk;

Vprašanje 10. Ali je mogoče reči, da aromorfoze temeljijo na idioadaptacijah - posebnih prilagoditvah na posebne okoljske razmere? Navedite primere.

Aromorfoze dejansko temeljijo na posebnih prilagoditvah na specifične okoljske razmere. Primer tega je nastanek golosemenk zaradi podnebnih sprememb – postalo je toplejše in bolj vlažno. Pri živalih je tak primer pojav parnih okončin kot posledica poslabšanja okoljskih razmer in kasnejšega dostopa do kopnega.

Prve kopenske rastline in živali

KJER JE NASTALO ŽIVLJENJE Življenje je nastalo v vodi. Tu so se pojavile prve rastline, alge. Vendar se je na neki točki pojavila zemlja, ki jo je bilo treba poseliti. Pionirji med živalmi so bile režnjaste ribe. In med rastlinami?

KAKO SO VIDELE PRVE RASTLINE Nekoč so naš planet poseljevale rastline, ki so imele samo steblo. Na podlago so bili pritrjeni s posebnimi izrastki – rizoidi. To so bile prve rastline, ki so dosegle kopno. Znanstveniki jih imenujejo psilofiti. To je latinska beseda. V prevodu pomeni "gole rastline". Psilofiti so bili res videti "goli". Imele so le razvejana stebla z izrastki in kroglicami, v katerih so bile shranjene trose. Zelo so podobne »tujerodnim rastlinam«, ki so upodobljene v ilustracijah znanstvenofantastičnih zgodb. Psilofiti so postali prve kopenske rastline, vendar so živeli le v močvirno območje, saj niso imeli korenin in niso mogli dobiti vode ter hranila v debelini tal. Znanstveniki verjamejo, da so te rastline nekoč ustvarile cele ogromne preproge na goli površini planeta. Bile so tako drobne rastline kot zelo velike, višje od človeške višine.

PRVE ŽIVALI NA ZEMLJI Najstarejši sledovi živalskega življenja na Zemlji segajo milijardo let nazaj, vendar so najstarejši fosili samih živali stari približno 600 milijonov let in segajo v vendsko obdobje. Prve živali, ki so se pojavile na Zemlji kot posledica evolucije, so bile mikroskopsko majhne in mehkega telesa. Živeli so naprej morsko dno ali v pridnenem mulju. Takšna bitja skorajda ne morejo okamneti, edini namig na skrivnost njihovega obstoja pa so posredne sledi, kot so ostanki lukenj ali prehodov. Toda kljub svoji majhni velikosti so bile te najstarejše živali odporne in so povzročile prve znane živali na Zemlji – ediakaransko favno.

Razvoj življenja na Zemlji se je začel s pojavom prvega živega bitja – pred približno 3,7 milijarde let – in se nadaljuje vse do danes. Podobnosti med vsemi organizmi kažejo na prisotnost skupnega prednika, iz katerega so izšla vsa druga živa bitja.

VSE

psilofiti (Psilophyta), najstarejša in najprimitivnejša izumrla skupina (oddelek) višje rastline. Zanj je značilna apikalna razporeditev trosovnikov (glej sporangij) in ekvispor, odsotnost korenin in listov, dihotomno ali dihopodialno (psevdomonopodialno) razvejanje, primitivno anatomska zgradba. Vodilni sistem je tipičen Protostele. Protoksilem se je nahajal v središču ksilema; metaksilem so sestavljale traheide z obročastimi ali (redkeje) skalariformnimi odebelitvami. Podpornih tkiv ni bilo. R. še ni imel sposobnosti sekundarne rasti (imeli so le apikalne meristeme (Glej Meristem). Sporangije so primitivne, od sferične (približno 1 mm v premeru) do podolgovate valjaste (do 12 mm dolge), z debelimi stenami. Gametofiti R. niso zanesljivo znani (nekateri avtorji menijo, da so horizontalni korenički podobni organi - tako imenovani rizomoidi - gametofiti).

R. je rasla na vlažnih in močvirnih mestih, pa tudi v plitvih obalnih vodah. Oddelek R. vključuje en razred, riniopside (Rhyniopsida), z dvema redovoma: Rhyniales (družine Cooksoniaceae, Rhyniaceae, Hedeiaceae) in Psilophytales (družina Psilophytaceae). Za red Rhyniales je značilna dihotomna razvejanost in tanka, slabo razvita stela. Ksilem traheidov z obročastimi zadebelitvami. Najstarejši predstavnik R. je rod Cooksonia, prvotno odkrit v Walesu v usedlinah poznega silurskega obdobja (pred približno 400 milijoni let). Najbolj podrobno raziskana spodnjedevonska rodova sta rhinia in delno horneophyte, pri katerih je bil rizomoid (stebla, ki segajo navzgor od njega, številni rizoidi, ki segajo navzdol) razrezan na jasno locirane gomoljaste segmente, brez prevodnih tkiv in v celoti sestavljen iz celic parenhima. Menijo, da so v procesu evolucije rizomoidi R. povzročili korenine. Pri obeh rodovih je bila stena sporangija večplastna, prekrita s kutikulo (glej kutikula). Za horneofit je značilna posebna trosna votlina, ki tvori kupolo, ki obokasto prekriva osrednji stolpec sterilnega tkiva, ki je nadaljevanje floema stebla. Na ta način je horneofit podoben sodobnemu Sphagnumu. Družina rinijev vključuje tudi rod Teniokrada, katerega številne vrste so v srednjem in zgornjem devonu oblikovale podvodne goščave. Rodove Hedea in Yaravia iz spodnjega devona včasih uvrščamo v ločeno družino Hedeidae. Spodnji devonski rod Sciadophyte, ki ga običajno uvrščamo v ločeno družino Sciadophytes, je majhna rastlina, sestavljen iz rozete enostavnih ali šibko dihotomiziranih tankih stebel s stelo. Za red Psilophytales je značilna dvonožna razvejanost in močneje razvita stela. Pri najbolj znanem rodu psilofitov (iz spodnjedevonskih skladov v vzhodni Kanadi) so neenakomerno razvite veje tvorile lažno glavno os dikopodija s tanjšimi stranskimi vejami: steblo je obdajal kutiniziran epidermis z želodci; površina stebla je bila gola ali prekrita z bodicami dolžine 2-2,5 mm, katerih konci so se razširili v obliki diska, kar je verjetno kazalo na njihovo izločevalno vlogo. Trosovnica se je odprla z vzdolžno razpoko. Rodova trimerofita in pertika iz spodnjega devona sta blizu psilofitu.

Proučevanje zgradbe rastlin in njihovih evolucijskih odnosov je zelo pomembno za evolucijsko morfologijo in filogenijo višjih rastlin. Očitno je bil prvotni organ sporofita višjih rastlin dihotomno razvejano steblo z apikalnimi sporangiji; korenine in listi so se razvili pozneje kot trosovnica in steblo. Obstajajo vsi razlogi, da R. štejemo za prvotno skupino prednikov, iz katere izvirajo bryophytes, lycophytes, preslice in praproti. Po drugem stališču imajo briofiti in likofiti le skupni izvor z R.

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

A. L. Takhtadzhyan.

Planet Zemlja je nastal pred več kot 4,5 milijardami let. Prve enocelične oblike življenja so se pojavile pred približno 3 milijardami let. Sprva so bile bakterije. Uvrščamo jih med prokarionte, ker nimajo celičnega jedra. Evkariontski (tisti z jedri v celicah) organizmi so se pojavili kasneje.

Rastline so evkarionti, ki so sposobni fotosinteze. V procesu evolucije se je fotosinteza pojavila prej kot evkarionti. Takrat je obstajal v nekaterih bakterijah. To so bile modrozelene bakterije (cianobakterije). Nekateri izmed njih so preživeli do danes.

Po najpogostejši hipotezi evolucije je rastlinska celica nastala z vstopom v heterotrofno evkariontsko celico fotosintetske bakterije, ki ni bila prebavljena. Nadalje je proces evolucije pripeljal do pojava enoceličnega evkariontskega fotosintetskega organizma s kloroplasti (njihovi predhodniki). Tako so se pojavile enocelične alge.

Naslednja stopnja v evoluciji rastlin je bil nastanek večceličnih alg. Dosegli so veliko raznolikost in živeli izključno v vodi.

Površina Zemlje ni ostala nespremenjena. Kjer se je zemeljska skorja dvignila, je postopoma nastala kopna. Živi organizmi so se morali prilagoditi novim razmeram. Nekatere starodavne alge so se postopoma prilagodile kopenskemu načinu življenja. V procesu evolucije je njihova struktura postala bolj zapletena, pojavila so se tkiva, predvsem pokrovna in prevodna.

Za prve kopenske rastline veljajo psilofiti, ki so se pojavili pred približno 400 milijoni let. Do danes niso preživeli.

Nadaljnji razvoj rastlin, povezan z zapletom njihove strukture, je potekal na kopnem.

V času psilofitov je bilo podnebje toplo in vlažno. Psilofiti so rasli v bližini vodnih teles. Imele so rizoide (kot korenine), s katerimi so se usidrale v prst in vsrkavale vodo. Niso pa imeli pravih vegetativnih organov (korenine, stebla in listov). Gibanje vode in organskih snovi po rastlini je zagotovilo nastajajoče prevodno tkivo.

Kasneje so se iz psilofitov razvile praproti in mahovi. Te rastline imajo bolj zapleteno zgradbo, imajo stebla in liste in so bolj prilagojene življenju na kopnem. Vendar so tako kot psilofiti ostali odvisni od vode. Med spolnim razmnoževanjem, da semenčice dosežejo jajčece, potrebujejo vodo. Zato niso mogli »iti« daleč od vlažnih habitatov.

V karbonskem obdobju (pred približno 300 milijoni let), ko je bilo podnebje vlažno, so praproti dosegle svoj svit in mnoge njihove drevesne oblike so rasle na planetu. Kasneje, ko so umrli, so bili tisti, ki so oblikovali nahajališča premoga.

Ko je podnebje na Zemlji začelo postajati hladnejše in bolj suho, so praproti začele množično izumirati. Toda nekatere njihove vrste so pred tem povzročile tako imenovane semenske praproti, ki so bile pravzaprav že golosemenke. V kasnejšem razvoju rastlin so praproti semenke izumrle, kar je povzročilo druge golosemenke. Kasneje so se pojavile naprednejše golosemenke - iglavci.

Prve rastline na Zemlji

Opraševanje je potekalo s pomočjo vetra. Namesto semenčic (mobilne oblike) so tvorile semenčice (nepremične oblike), ki so jih v jajčece dovajale posebne tvorbe pelodnih zrn. Poleg tega golosemenke niso proizvedle spor, ampak semena, ki vsebujejo zalogo hranil.

Nadaljnji razvoj rastlin je zaznamoval pojav kritosemenk (cvetnic). To se je zgodilo pred približno 130 milijoni let. In pred približno 60 milijoni let so začeli prevladovati na Zemlji. V primerjavi z golosemenkami, cvetoče rastline bolje prilagojeni za življenje na kopnem. Lahko bi rekli, da so začeli bolj izkoriščati priložnosti okolju. Tako se je njihovo opraševanje začelo pojavljati ne le s pomočjo vetra, ampak tudi s pomočjo žuželk. To je povečalo učinkovitost opraševanja. Semena kritosemenk najdemo v plodovih, kar jim omogoča učinkovitejše širjenje. Poleg tega imajo cvetoče rastline bolj zapleteno strukturo tkiva, na primer v prevodnem sistemu.

Trenutno so kritosemenke po številu vrst najštevilčnejša skupina rastlin.

Glavni članek: Praproti

Riniofiti je izumrla skupina rastlin. Nekateri znanstveniki jih imajo za prednike mahov, praproti, preslice in mahov. Drugi menijo, da so se riniofiti naselili na kopnem istočasno kot mahovi.

Prve kopenske rastline - riniofiti - so se pojavile pred približno 400 milijoni let. Njihovo telo je bilo sestavljeno iz zelenih vejic. Vsaka veja je razvejana in se deli na dva dela. Celice vejic so vsebovale klorofil in prišlo je do fotosinteze. Material s spletnega mesta http://wikiwhat.ru

Riniofiti so rasli na vlažnih mestih. Na tla so jih pritrdili rizoidi - izrastki na površini vodoravno nameščenih vejic.

Prve kopenske rastline

Na koncih vej so bili deli s trosi, v katerih so zorele trose. Pri rinofitih so že začela nastajati prevodna in mehanska tkiva. V procesu evolucije se je zaradi pojava dednih sprememb in naravne selekcije na površini vej rinofitov oblikovalo pokrovno tkivo z želodci, ki uravnavajo izhlapevanje vode.

Slike (fotografije, risbe)

Material s spletnega mesta http://WikiWhat.ru

Na tej strani je gradivo o naslednjih temah:

• Prevodna pokrivna in mehanska tkiva pri rinofitih in praproti

• Diagram življenjskega cikla Rhionophyta

• Odgovor na zgodbo o nosorogih

• Objavite prvo kopensko rastlino

• Kdaj in iz katere skupine alg so se pojavili prvi reniofiti?

Izvor in taksonomija višjih rastlin.

Višje rastline so se verjetno razvile iz neke vrste alg. To dokazuje dejstvo, da je v geološki zgodovini flora višje rastline so bile pred algami. To domnevo podpirajo tudi naslednja dejstva: podobnost najstarejše izumrle skupine višjih rastlin - riniofitov - z algami, zelo podobna narava njihove razvejanosti; podobnost v menjavi generacij višjih rastlin in številnih alg; prisotnost flagel in sposobnost samostojnega plavanja v moških zarodnih celicah številnih višjih rastlin; podobnosti v zgradbi in funkciji kloroplastov.

Domnevajo, da višje rastline najverjetneje izvirajo iz zelene alge, sladkovodni ali slani vodi. Imeli so večcelični gametangij, izomorfno menjavanje generacij v razvojnem ciklu.

Prve kopenske rastline, najdene v fosilni obliki, so bile riniofiti(rinije, horneje, horneofitoni, sporogoniti, psilofiti itd.).

Po dosegu kopnega so se višje rastline razvile v dveh glavnih smereh in oblikovale dve veliki evolucijski veji - haploidno in diploidno.

Haploidno vejo evolucije višjih rastlin predstavlja oddelek bryophyta. V razvojnem ciklu mahov prevladuje gametofit, spolna generacija (sama rastlina), sporofit, nespolna generacija, pa je reduciran in ga predstavlja sporogon v obliki škatlice na peclju.

Drugo evolucijsko vejo višjih rastlin predstavljajo vse druge višje rastline.

Izkazalo se je, da je sporofit v kopenskih razmerah bolj sposoben preživetja in prilagojen različnim okoljskim razmeram. Ta skupina rastlin je uspešneje osvajala kopno.

Trenutno višje rastline štejejo več kot 300.000 vrst. Prevladujejo nad Zemljo in jo naseljujejo od arktičnih ozemelj do ekvatorja, od vlažnih tropov do suhih puščav. Oblikujejo Različne vrste vegetacija - gozdovi, travniki, močvirja, napolnite rezervoarje. Mnogi od njih dosežejo velikanske velikosti.

Taksonomija višjih rastlin je veja botanike, ki razvija naravno klasifikacijo višjih rastlin na podlagi preučevanja in prepoznavanja taksonomskih enot, ugotavlja družinske odnose med njimi v njihovem zgodovinski razvoj. Najpomembnejši pojmi sistematika so taksonomske (sistematske) kategorije in taksoni.

Evolucija rastlin

Po pravilih botanične nomenklature so glavne taksonomske kategorije: vrsta (species), rod (genus), družina (familia), red (ordo), razred (classis), oddelek (devisio), kraljestvo (regnum). Po potrebi se lahko uporabijo vmesne kategorije, na primer podvrsta, podrod, poddružina, superordo, superregnum.

Za vrste od leta 1753 - datum objave knjige K. Linneja"Rastlinske vrste" – sprejeto binomska imena, sestavljen iz dveh latinskih besed. Prvi označuje rod, ki mu pripada. ta tip, drugi pa je specifičen epitet: na primer lepljiva jelša – Alnus glutinosa.

Za družine rastlin je konec aceae, za redove - ales, za podrazrede - idae, za razrede - psida, za oddelke - phyta. Standardno enoimensko ime temelji na imenu rodu, vključenega v to družino, red, razred itd.

Sodobna znanost o organskem svetu deli žive organizme na dve nadkraljestvi: predjedrne organizme (Procariota) in jedrne organizme (Eucariota). Nadkraljestvo predjedrnih organizmov predstavlja eno kraljestvo - šikarice (Mychota) z dvema podkraljestvoma: bakterije (Bacteriobionta) in cianoteje oziroma modrozelene alge (Cyanobionta).

Nadkraljestvo jedrnih organizmov vključuje tri kraljestva: živali (Animalia), glive (Mycetalia, Fungi ali Mycota) in rastline (Vegetabilia ali Plantae).

Živalsko kraljestvo je razdeljeno na dve podkraljestvi: praživali in večcelične živali (Metazoa).

Kraljestvo gliv se deli na dve podkraljestvi: nižje glive (Myxobionta) in višje glive (Mycobionta).

Kraljestvo rastlin vključuje tri podkraljestva: škrlat(Rodobionta), prave morske alge(Phycobionta) in višje rastline(Embryobionta).

Pred 400 milijoni let so ogromen del zemeljske površine našega planeta zasedali morja in oceani. Prvi živi organizmi so nastali v vodnem okolju. Bili so delci sluzi. Po več milijonih letih so ti primitivni mikroorganizmi razvili zeleno barvo. Po videzu so začeli spominjati na alge.

Rastline v karbonskem obdobju

Podnebne razmere so ugodno vplivale na rast in razmnoževanje alg. Sčasoma sta se površina zemlje in dno oceanov spremenila. Nastale so nove celine, stare pa so izginile pod vodo. Zemeljska skorja se je aktivno spreminjala. Ti procesi so pripeljali do pojava vode na zemeljski površini.

Ob umiku je morska voda padla v razpoke in vdolbine. Nato so se posušile, nato pa spet napolnile z vodo. Posledično so se tiste alge, ki so bile na morskem dnu, postopoma preselile na zemeljsko površje. Ker pa je proces sušenja potekal zelo počasi, so se v tem času prilagodili novim življenjskim razmeram na zemlji. Ta proces je potekal več kot milijon let.

Podnebje je bilo takrat zelo vlažno in toplo. Olajšal je prehod rastlin iz morskega v kopensko življenje. Evolucija je vodila do kompleksnejše zgradbe različnih rastlin, spremenile so se tudi starodavne alge. Povzročile so razvoj novih zemeljskih rastlin – psilofitov. Po videzu so spominjali na majhne rastline, ki so se nahajale ob bregovih jezer in rek. Imeli so steblo, ki je bilo prekrito z majhnimi ščetinami. Toda psilofiti tako kot alge niso imeli koreninskega sistema.

Rastline v novem podnebju

Praproti so se razvile iz psilofitov. Sami psilofiti so prenehali obstajati pred 300 milijoni let.

Vlažno podnebje in velike količine vode so povzročile hitro širjenje različnih rastlin – praproti, preslice, mahov. Konec karbonskega obdobja je zaznamovala sprememba podnebja: postalo je bolj suho in hladneje. Ogromne praproti so začele odmirati. Ostanki odmrlih rastlin so zgnili in se spremenili v premog, s katerim so ljudje nato ogrevali svoje domove.

Praproti so imele na listih semena, ki so jih imenovali golosemenke. Iz velikanskih praproti so nastali sodobni borovci, smreke in jelke, ki jih imenujemo golosemenke.

S podnebnimi spremembami so starodavne praproti izginile. Hladno podnebje uničila njihove nežne poganjke. Zamenjale so jih semenke, ki jih imenujemo prve golosemenke. Te rastline so se popolnoma prilagodile novim razmeram suhega in hladnega podnebja. Pri tej rastlinski vrsti proces razmnoževanja ni bil odvisen od vode v zunanjem okolju.

Pred 130 milijoni let je nastala na Zemlji različne grmovnice in zelišča, katerih semena so bila na površini sadeža. Imenovali so jih kritosemenke. Kritosemenke živijo na našem planetu že 60 milijonov let. Te rastline so od takrat do danes ostale praktično nespremenjene.

O prvih predstavnikih rastlinskega sveta sodobniki vemo zelo malo. Na žalost je bilo najdenih le malo njihovih fosilnih ostankov. Vendar pa so znanstveniki s fosiliziranimi odtisi, ki so jih pustile starodavne rastline, kljub temu obnovili njihov videz in preučili tudi strukturne značilnosti rastlin, ki so postale prve

Veda, ki proučuje strukturne značilnosti in vitalne funkcije fosilnih rastlin, se imenuje "paleobotanika". Paleobotaniki so tisti, ki iščejo odgovore na vprašanja o izvoru rastlinskega sveta.

Razvrstitev spornih rastlin

Prve rastline na Zemlji so se razmnoževale s trosi. Med sodobnimi predstavniki flore so tudi spore. Po klasifikaciji so vsi združeni v eno skupino - "višje sporne rastline". Predstavljajo jih riniofiti, zosterofilofiti, trimsrofiti, psilotofiti, bryofiti (Bryophytes), likopodiofiti (Mocophytes), kopitarji (Equisetaceae) in polipodiofiti (praprotnice). Med temi deli so prve tri popolnoma izumrle, medtem ko druge vsebujejo tako izumrle kot obstoječe skupine.

Riniofiti - prve kopenske rastline

Prve kopenske rastline so bile predstavniki flore, ki je Zemljo naselila pred približno 450 milijoni let. Rastejo v bližini različnih vodnih teles ali na plitvih vodnih območjih, za katera so značilne občasne poplave in izsuševanje.

Vse rastline, ki so obvladale zemljo, so skupna lastnost. To je delitev telesa na dva dela - nadzemni in podzemni. Ta zgradba je bila značilna tudi za riniofite.

Ostanki starodavnih rastlin so bili prvič odkriti v drugi polovici 19. stoletja na ozemlju sodobne Kanade. Toda iz neznanih razlogov ta najdba ni zanimala botanikov. In leta 1912 je v bližini škotske vasi Rhynie lokalni podeželski zdravnik našel več fosiliziranih rastlin. Ni vedel, da drži v rokah ostanke prvih kopenskih prebivalcev, a ker je bil zelo radoveden, se je odločil, da zanimivo najdbo temeljito preuči. Ko je naredil rez, je odkril dobro ohranjene rastlinske ostanke. Steblo je bilo zelo tanko, golo in nanj so bili pritrjeni podolgovati izrastki (podobni podolgovatim kroglicam) z zelo debelimi stenami. Informacije o najdbi so hitro prišle do paleobotanikov, ki so ugotovili, da so najdeni ostanki prve kopenske rastline. Obstajali so dvomi o imenu teh starodavnih ostankov. Toda posledično so se odločili za najpreprostejšo pot in jih poimenovali Riniofiti po imenu vasi, v bližini katere so jih odkrili.

Strukturne značilnosti

Zunanja struktura riniofitov je zelo primitivna. Telo se je razvejalo po dihotomnem tipu, to je na dva dela. Niso še imele listov ali pravih korenin. Pritrditev na tla je bila izvedena s pomočjo rizoidov. Kar zadeva notranjo strukturo, je bila nasprotno precej zapletena, zlasti v primerjavi z algami. Tako je imel stomatalni aparat, s pomočjo katerega so se izvajali procesi izmenjave plinov in izhlapevanja vode. Zaradi pomanjkanja so bile prve rastline na Zemlji razmeroma majhne v višino (ne več kot 50 cm) in premer stebla (približno 0,5 cm).

Paleobotaniki verjamejo, da vse sodobne kopenske rastline izvirajo iz riniofitov.

Psilofiti so prve kopenske rastline. Je to res?

Bolj verjetno ne kot ja. Ime "psilofiti" se je dejansko pojavilo že leta 1859. Eno od najdenih rastlin je poimenoval ameriški paleobotanik Dawson. Izbral je to posebno možnost, saj ta beseda v prevodu pomeni "gola rastlina". Do začetka 20. stoletja je bilo ime Psilophytes za rod starodavnih rastlin. Toda glede na rezultate poznejših revizij je ta rod prenehal obstajati in uporaba tega imena je postala nedovoljena. Trenutno najbolj popolno opisan rod Rinia daje ime celotnemu oddelku najstarejših predstavnikov kopenske flore. Posledično so bile prve kopenske rastline riniofiti.

Tipični predstavniki prvih kopenskih rastlin

Domnevno sta bili prvi kopenski rastlini cuxonia in rhinia.

Eden najstarejših predstavnikov flore je bila kuharica, ki je bila videti kot majhen grm, visok največ 7 cm. Močvirna nižina je bila ugodno okolje za rast. Fosilizirane ostanke Cooksonia in sorodnih vrst so našli na Češkem, v Združenih državah Amerike in na nekaterih območjih Zahodne Sibirije.

Rhinia, ki je tesno povezana, je veliko bolje raziskana kot cooksonia. Njegovo telo je bilo masivnejše: rastlina je lahko dosegla višino 50 cm, premer stebla pa 5 mm. Na koncu stebla rinija je bila kupola, v kateri so bili trosi.

Starodavni predstavniki rodu Rinia so povzročili številne rastline v tropih in subtropih. Po navedbah sodobna klasifikacija, so združeni v oddelek Psilofiti. Je zelo maloštevilna, saj obsega okoli 20 vrst. Na nek način so zelo podobni svojim davnim prednikom. Zlasti oba imata približno višino psilofitov od 25 do 40 cm.

Sodobne najdbe

Do nedavnega so paleontologi v sedimentih, starejših od 425 milijonov let, našli le ostanke primitivnih triletnih spor z gladko lupino. Takšne najdbe so našli v Turčiji. Klasificirajo se kot zgornji ordovicij. Najdeni primerki niso mogli osvetliti podatka o času nastanka vaskularnih rastlin, saj so bili posamični in je bilo iz njih popolnoma nejasno, kateri konkretni predstavniki rastlinske vrste spadal med gladke spore.

Toda ne tako dolgo nazaj so v Savdski Arabiji odkrili zanesljive ostanke trosov trileta z ornamentirano lupino. Ugotovljeno je bilo, da se starost najdenih vzorcev giblje od 444 do 450 milijonov let.

Cvetenje vaskularnih rastlin po poledenitvi

V drugi polovici ordovicija sedanjost Savdska Arabija in Türkiye sta očitno sestavljala severni del superkontinenta in je bila prvotni habitat vaskularnih rastlin. Dolgo zgodovinsko obdobje so živeli le v svoji »evolucijski zibelki«, medtem ko so planet poseljevali predstavniki primitivnih briofitov s svojimi skritosporami. Najverjetneje se je množično širjenje vaskularnih rastlin začelo po veliki poledenitvi, ki se je zgodila na meji ordovicij-silur.

Teorija teloma

Med preučevanjem riniofitov se je pojavila tako imenovana telomska teorija, ki jo je ustvaril nemški botanik Zimmermann. Razkrila je strukturne značilnosti riniofitov, ki so bili do takrat priznani kot prve kopenske rastline. Zimmerman je prikazal tudi domnevne poti nastanka pomembnih vegetativnih in razmnoževalnih organov višjih rastlin.

Po mnenju nemškega znanstvenika je telo riniofita sestavljeno iz radialno simetričnih osi, katerih končne veje je Zimmerman imenoval telome (iz grškega telosa - "konec").

Skozi evolucijo so telomi, ki so bili podvrženi številnim spremembam, postali glavni organi višjih rastlin: stebla, listi, korenine, sporofili.

Torej, zdaj lahko nedvoumno odgovorimo na vprašanje "Kakšna so bila imena prvih kopenskih rastlin?" Danes je odgovor očiten. To so bili riniofiti. Bili so prvi, ki so dosegli površje Zemlje in postali predniki predstavnikov sodobne flore, kljub dejstvu, da je njihov zunanji in notranja struktura bilo je primitivno.