Походження рослин. Основні етапи розвитку рослинного світу
Методи вивчення древніх рослин. Світ сучасних рослин різноманітний (рис. 83). Але в минулому рослинний світ Землі був зовсім іншим. Картину історичного розвитку життя від її початку до наших днів допомагає нам простежити палеонтологія (від грецьких слів “палайос” – древній, “він / онтос” – суще і “логос”) – наука про вимерлих організмах, про зміну їх у часі і в просторі.
Один з підрозділів палеонтології – палеоботаніка – вивчає викопні рештки древніх рослин, що збереглися в пластах геологічних відкладень. Доведено, що протягом століть видовий склад рослинних угруповань змінювався. Багато видів рослин вимирали, інші приходили їм на зміну. Іноді рослини потрапляли в такі умови (у болото, під пласт проваленим породи), що без доступу кисню вони не перегниває, а просочувалися мінеральними речовинами. Відбувалося скам’яніння. Скам’янілі дерева нерідко знаходять у вугільних шахтах. Вони настільки добре збереглися, що можна вивчати їх внутрішню будову. Іноді на твердих породах залишаються відбитки, за якими можна судити про зовнішній вигляд стародавніх викопних організмів (рис. 84). Багато чого можуть розповісти вченим спори і пилок, що зустрічаються в осадових породах. Використовуючи спеціальні методи, молено визначити вік викопних рослин, їх видовий склад.
Зміна та розвиток рослинного світу. Викопні рештки рослин свідчать про те, що в далекі часи рослинний світ нашої планети був зовсім іншим, ніж зараз.
У найдавніших шарах земної кори не вдається знайти ознаки живих організмів. У більш пізніх відкладах знаходять залишки примітивних організмів. Чим молодший шар, тим частіше зустрічаються більш складні організми, які набувають все більшу схожість з сучасними.
Багато мільйонів років тому життя на Землі не було. Потім з’явилися перші примітивні організми, які поступово змінювалися, перетворювалися, поступаючись місцем новим, більш складним.
У процесі тривалого розвитку багато рослин на Землі безслідно зникли, інші невпізнанно змінилися. Тому повністю відновити історію розвитку рослинного світу дуже важко. Але вченими вже доведено, що всі сучасні види рослин походять від більш давніх форм.
Початкові етапи розвитку рослинного світу. Вивчення найдавніших шарів земної кори, відбитків і скам’янілостей раніше жили рослин і тварин та багато інших дослідження дозволили встановити, що Земля утворилася понад 5 млрд років тому.
Перші живі організми з’явилися у воді приблизно 3,5-4 млрд років тому. Найпростіші одноклітинні організми за будовою були схожі з бактеріями. Вони ще не мали відокремленого ядра, але володіли системою обміну речовин і здатністю до розмноження. У їжу вони використовували органічні і мінеральні речовини, розчинені у воді первинного океану. Поступово запаси поживних речовин в первинному океані стали виснажуватися. Між клітинами почалася боротьба за їжу. У цих умовах у деяких клітин з’явився зелений пігмент – хлорофіл, і вони пристосувалися до використання енергії сонячного світла для перетворення в їжу води і вуглекислого газу. Так виник фотосинтез, тобто процес утворення органічних речовин з неорганічних з використанням енергії світла. З появою фотосинтезу в атмосфері став накопичуватися кисень. Склад повітря став поступово наближатися до сучасного, тобто в основному включати азот, кисень і невелика кількість вуглекислого газу. Така атмосфера сприяла розвитку більш досконалих форм життя.
Поява водоростей. Від стародавніх найпростіших одноклітинних організмів, здатних до фотосинтезу, відбулися одноклітинні водорості. Одноклітинні водорості – родоначальники царства рослин. Поряд з плаваючими формами серед водоростей з’явилися і прикріплені до дна. Такий спосіб життя привів до розчленування тіла на частини: одні з них служать для прикріплення до субстрату, інші здійснюють фотосинтез. У деяких зелених водоростей це було досягнуто завдяки гігантській многоядерной клітці, розчленованої на листоподібну і коренеподібних частини. Однак більш перспективним виявилося поділ багатоклітинного тіла на частини, які виконують різні функції.
Важливе значення для подальшого розвитку рослин мало виникнення у водоростей статевого розмноження. Розмноження статевим шляхом сприяло мінливості організмів і придбання ними нових властивостей, які допомагали пристосуватися до нових умов життя.
Вихід рослин на суходіл. Поверхня материків і дно океану з часом змінилися. Піднімалися нові материки, йшли під воду існували раніше. Через коливання земної кори на місці морів виникала суша. Вивчення викопних решток показує, що рослинний світ Землі теж змінювався.
Перехід рослин до наземного способу життя, мабуть, був пов’язаний з існуванням періодично заливати й освобождавшихся від води ділянок суші. Осушення цих ділянок відбувалося поступово. У деяких водоростей почали з’являтися пристосування до проживання поза води.
У цей час на земній кулі був вологий і теплий клімат. Почався перехід деяких рослин від водного до наземного способу життя. У стародавніх багатоклітинних водоростей будова поступово ускладнювалося, і вони дали початок першим наземним рослинам (рис. 85).
Одними з перших наземних рослин були росли по берегах водойм риніофіти, наприклад рінія (рис. 86). Вони існували 420-400 млн років тому, а потім вимерли.
Будова риниофитов ще нагадувало будова багатоклітинних водоростей: були відсутні справжні стебла, листя, коріння, у висоту вони досягали близько 25 см. Ризоїди, за допомогою яких вони прикріплялися до грунту, поглинали з неї воду і мінеральні солі. Поряд з подобою коренів, стебла і примітивної провідної системи риніофіти мали покривну тканину, охороняє їх від висихання. Розмножувалися вони спорами.
Походження вищих спорових рослин. Від рініофітоподобних рослин відбулися древні плавуни, хвощі і папороті і, мабуть, мохи, у яких вже були стебла, листя, коріння (рис. 87). Це були типові спорові рослини, свого розквіту вони досягли близько 300 млн років тому, коли клімат був теплим і вологим, що сприяло зростанню і розмноженню папоротей, хвощів і плаунів. Проте їх вихід на сушу і відрив від водної середовища не були ще остаточними. При статевому розмноженні спорових рослин для запліднення необхідна водне середовище.
Розвиток насінних рослин. Наприкінці кам’яновугільного періоду клімат Землі майже повсюдно став суші і холодніше. Деревовидні папороті, хвощі і плавуни поступово вимирали. З’явилися примітивні голонасінні рослини – нащадки деяких древніх папоротніковідних.
Походження голонасінних від стародавніх папоротніковідних доводить багато рис подібності між цими рослинами. Ця схожість не лише зовнішнє. Спільні риси спостерігаються в будові органів: стебел, листя і коріння.
Очевидно, предками голонасінних рослин були деревовидні, ліановідние і трав’янисті насінні папороті, згодом повністю вимерлі. Їх насіння розвивалися на листках, шишок ще не було.
Умови життя продовжували змінюватися. Там, де клімат ставав більш суворим, стародавні голонасінні рослини поступово вимирали (рис. 88). Їм на зміну приходили більш досконалі рослини – сосна, ялина, ялиця.
Рослини, розмножується насінням, краще пристосувалися до життя на суші, ніж рослини, розмножуються спорами. Це пов’язано з тим, що можливість запліднення у них не залежить від наявності води у зовнішньому середовищі. Особливо явно перевагу насінних рослин над споровими проявилося, коли клімат став менш вологим.
Покритонасінні рослини з’явилися на Землі близько 130 млн років тому.
Покритонасінні виявилися найбільш пристосованими до життя на суші рослинами. Тільки у покритонасінних є квітки, їх насіння розвиваються всередині плоду і захищені околоплодником. Покритонасінні швидко розселилися по всій Землі і зайняли всі можливі місця проживання. Вже понад 60 млн років покритонасінні рослини панують на Землі.
Пристосувавшись до різних умов існування, покритонасінні створили різноманітний рослинний покрив Землі з дерев, чагарників і трав.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)