Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира

1. Палеоботаника

Па­ле­он­то­ло­гия – наука об ис­ко­па­е­мых остан­ках рас­те­ний и жи­вот­ных.

Па­лео­бо­та­ни­ка – раз­дел па­ле­он­то­ло­гии, ко­то­рый изу­ча­ет ис­ко­па­е­мые остан­ки рас­те­ний, за­ле­га­ю­щие в гео­ло­ги­че­ских пла­стах.

По­гиб­шие рас­те­ния ино­гда по­па­да­ли в без­кис­ло­род­ную среду (бо­ло­та, об­ва­лив­ши­е­ся пла­сты земли), где они не пе­ре­гни­ва­ли, а про­пи­ты­ва­лись ми­не­раль­ны­ми ве­ще­ства­ми и об­ра­зо­вы­ва­ли ока­ме­не­ло­сти (см. Рис. 1).

Рис. 1. Ока­ме­не­лые рас­те­ния

На за­твер­дев­ших по­ро­дах могут оста­вать­ся от­пе­чат­ки, ко­то­рые хо­ро­шо пе­ре­да­ют внеш­ний вид вы­мер­ших ор­га­низ­мов (см. Рис. 2).

Рис. 2. От­пе­чат­ки рас­те­ний

С по­мо­щью спе­ци­аль­ных ме­то­дов опре­де­ля­ют воз­раст ис­ко­па­е­мых рас­те­ний.

2. Изменение и развитие растительного мира

В да­ле­кие вре­ме­на рас­ти­тель­ный мир Земли от­ли­чал­ся от ны­неш­не­го. В самых древ­них от­ло­же­ни­ях нет при­зна­ков жизни, в более позд­них на­хо­дят остан­ки при­ми­тив­ных ор­га­низ­мов (см. Рис. 3).

Эпо­хой воз­ник­но­ве­ния жизни счи­та­ют ар­хей­скую эру, в ко­то­рой воз­ник­ли усло­вия для за­рож­де­ния жизни (нор­маль­ная тем­пе­ра­ту­ра, вода).

Рис. 3. Стро­ма­то­лит (ока­ме­нев­шее бак­те­ри­аль­ное со­об­ще­ство)

Чем мо­ло­же слой, тем более слож­ные ор­га­низ­мы там встре­ча­ют­ся. В про­цес­се ис­то­ри­че­ско­го раз­ви­тия мно­гие рас­те­ния вы­мер­ли, дру­гие очень из­ме­ни­лись.

3. Происхождение растений

Самые ста­рые гео­ло­ги­че­ские по­ро­ды земли сфор­ми­ро­ва­лись около 4 млрд лет назад. Но не ясно, сколь­ко лет за­ня­ло их фор­ми­ро­ва­ние.

Пер­вые живые ор­га­низ­мы по­яви­лись в воде при­мер­но 3,5 – 4 млрд лет назад. Про­стей­шие ор­га­низ­мы были бак­те­ри­я­ми (см. Рис. 4), они не имели соб­ствен­но­го ядра, но об­ла­да­ли спо­соб­но­стью к об­ме­ну ве­ществ и раз­мно­же­нию.

Рис. 4. Бак­те­ри­аль­ная клет­ка

В пищу, они ис­поль­зо­ва­ли ор­га­ни­че­ские и ми­не­раль­ные ве­ще­ства, рас­тво­рен­ные в оке­ане. По­сте­пен­но ко­ли­че­ство ор­га­ни­че­ских ве­ществ в оке­ане умень­ши­лось, и по­явил­ся фо­то­син­тез.

Это пе­ри­од на­зы­ва­ют пер­вым кри­зи­сом жизни, ко­то­рый воз­ник из-за недо­стат­ка ор­га­ни­че­ских ве­ществ. Вто­рой кри­зис жизни свя­зан с на­сы­ще­ни­ем ат­мо­сфе­ры кис­ло­ро­дом, в ре­зуль­та­те чего по­гиб­ло боль­шин­ство без­кис­ло­род­ных бак­те­рий, а вы­жив­шие клет­ки стали ис­поль­зо­вать кис­ло­род для своих об­мен­ных про­цес­сов.

Фо­то­син­тез – про­цесс об­ра­зо­ва­ния ор­га­ни­че­ских ве­ществ из уг­ле­кис­ло­го газа и воды с ис­поль­зо­ва­ни­ем энер­гии света. С его по­яв­ле­ни­ем в ат­мо­сфе­ре стал на­кап­ли­вать­ся кис­ло­род. По­сте­пен­но со­став воз­ду­ха стал при­бли­жать­ся к со­вре­мен­но­му. Такая ат­мо­сфе­ра спо­соб­ство­ва­ла раз­ви­тию более со­вер­шен­ных форм жизни.

По­яви­лись пер­вые эу­ка­ри­о­ты (см. Рис. 5). Их клет­ки имели на­сто­я­щие ядро и ми­то­хон­дрии, пла­сти­ды.

Рис. 5. Эу­ка­ри­о­ти­че­ская клет­ка

По­яви­лись од­но­кле­точ­ные во­до­рос­ли. Одни из самых древ­них – ци­анобак­те­рии (сине-зе­ле­ные во­до­рос­ли) – про­ка­ри­о­ти­че­ские ор­га­низ­мы.

Су­ще­ству­ет мно­же­ство групп эу­ка­ри­о­ти­че­ских во­до­рос­лей. Од­но­кле­точ­ные во­до­рос­ли – ро­до­на­чаль­ни­ки цар­ства зе­ле­ных рас­те­ний. Среди мно­го­кле­точ­ных во­до­рос­лей, на­ря­ду с пла­ва­ю­щи­ми, по­яви­лись и дон­ные формы (фукус, ла­ми­на­рия). Такой образ жизни при­вел к раз­де­ле­нию рас­те­ния на части: одни слу­жат для при­креп­ле­ния к суб­стра­ту, дру­гие – для фо­то­син­те­за.

У во­до­рос­лей воз­ник­ло по­ло­вое раз­мно­же­ние, что при­ве­ло к уве­ли­че­нию из­мен­чи­во­сти и по­яв­ле­нию новых свойств, ко­то­рые ино­гда по­мо­га­ли при­спо­саб­ли­вать­ся к из­мен­чи­вым усло­ви­ям окру­жа­ю­щей среды.

4. Выход растений на сушу

Со вре­ме­нем по­верх­ность ма­те­ри­ков и дно оке­а­на из­ме­ни­лись. За счет ко­ле­ба­ний зем­ной коры на месте моря могла воз­ни­кать суша.

Пе­ре­ход рас­те­ний к на­зем­но­му об­ра­зу жизни был свя­зан с су­ще­ство­ва­ни­ем пе­ри­о­ди­че­ски за­ли­вав­ших­ся водой и осво­бож­дав­ших­ся от нее участ­ков суши. Осу­ше­ние участ­ков про­ис­хо­ди­ло по­сте­пен­но, и у неко­то­рых во­до­рос­лей стали по­яв­лять­ся при­спо­соб­ле­ния к на­зем­но­му об­ра­зу жизни. И древ­ние мно­го­кле­точ­ные во­до­рос­ли дали на­ча­ло выс­шим рас­те­ни­ям.

При­спо­соб­ле­ния рас­те­ний к жизни на суше:

По­яв­ле­ние ме­ха­ни­че­ской ткани

По­яв­ле­ние про­во­дя­щей ткани

По­яв­ле­ние устьиц на ли­стьях

Спо­соб­ность за­па­сать воду

Раз­мно­же­ние по­сте­пен­но пе­ре­ста­ет быть свя­зан­ным с водой (у го­ло­се­мен­ных и по­кры­то­се­мен­ных)

Вопросы к конспектам