Усложнение покрытосеменных растений в процессе эволюции проявляется в возникновении
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
1. у низших мхов тело не расчленено на органы и ткани и называется слоевищем, у более высокорганизованных тело - стебли с листьями.
2. Мхи и папоротники в своем развитии зависят от воды - оплодотворение возможно только при наличии капельно-жидкой влаги.
3. у мхов в цикле развития преобладает гаметофит, у всех остальных - спорофит.
4. у папоротников появляются проводящие ткани, корневища, которые у мхов отсутствовали.
5. у голо-и покрытосеменных возникает семя - прогрессивное образование, растения становятся в развитии (при оплодотворении) независимыми от воды.
6. у покрытосеменных появляется специализированный орган - цветок - для размножения и привлечения опылителей, семена становятся защищенными покровами, появляется плод для привлечения распространителей семян.
Выберите один, наиболее правильный вариант. Озоновый экран впервые возник в атмосфере Земли в результате
1) химических процессов, происходивших в литосфере
2) химических превращений веществ в гидросфере
3) жизнедеятельности водных растений
4) жизнедеятельности наземных растений
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какие древние животные были наиболее вероятными предками позвоночных
1) Членистоногие
2) Плоские черви
3) Моллюски
4) Бесчерепные
Установите последовательность этапов, характеризующих эволюцию процесса размножения живых организмов. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) живорождение у млекопитающих
2) возникновение простого бинарного деления бактерий
3) внешнее оплодотворение
4) внутреннее оплодотворение
5) возникновение конъюгации одноклеточных
ПРОБИОНТЫ
1. Установите последовательность эволюционных процессов на Земле в хронологическом порядке
1) выход организмов на сушу
2) возникновение фотосинтеза
3) формирование озонового экрана
4) образование коацерватов в воде
5) появление клеточных форм жизни
2. Установите последовательность эволюционных процессов на Земле в хронологическом порядке
1) возникновение прокариотических клеток
2) образование коацерватов в воде
3) возникновение эукариотических клеток
4) выход организмов на сушу
5) появление многоклеточных организмов
3. Установите последовательность процессов, протекающих при зарождении жизни на Земле. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) появление прокариотической клетки
2) формирование первых замкнутых мембран
3) синтез биополимеров из мономеров
4) образование коацерватов
5) абиогенный синтез органических соединений
4. Установите последовательность процессов возникновения жизни на Земле. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) образование полимеров из мономеров
2) формирование атмосферы восстановительного характера
3) появление клеточных организмов
4) возникновение пробионтов
5) абиогенный синтез органических веществ из неорганических
5. Установите последовательность условий, которые способствовали зарождению жизни на Земле согласно теории А.И. Опарина. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) формирование первичной атмосферы Земли
2) образование биополимеров (белков, нуклеиновых кислот и др.)
3) появление автотрофных микроорганизмов
4) абиогенный синтез первых простых органических веществ
5) появление пробионтов
ГЕТЕРОТРОФЫ-АВТОТРОФЫ-ЭУКАРИОТЫ
1. Установите последовательность, отражающую этапы эволюции протобионтов. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) анаэробные гетеротрофы
2) аэробы
3) многоклеточные организмы
4) одноклеточные эукариоты
5) фототрофы
6) хемотрофы
2. Установите последовательность возникновения групп организмов в эволюции органического мира Земли в хронологическом порядке. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) гетеротрофные прокариоты
2) многоклеточные организмы
3) аэробные организмы
4) фототрофные организмы
3. Установите последовательность биологических явлений, происходивших в эволюции органического мира на Земле. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) появление аэробных гетеротрофных бактерий
2) возникновение гетеротрофных пробионтов
3) появление фотосинтезирующих анаэробных прокариот
4) формирование эукариотических одноклеточных организмов
4. Установите последовательность процессов, предшествующих появлению кислородной атмосферы на планете. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) возникновение и расцвет цианобактерий
2) существование первичной атмосферы
3) появление гетеротрофных прокариот
4) формирование органических молекул путем абиогенеза
5) образование свободного кислорода в процессе фотосинтеза
РАСТЕНИЯ СИС.ЕДИНИЦЫ
1. Установите, в какой хронологической последовательности появились на Земле основные группы растений
1) зеленые водоросли
2) хвощевидные
3) семенные папоротники
4) риниофиты
5) голосеменные
2. Установите, в какой хронологической последовательности появились на Земле основные группы растений
1) Псилофиты
2) Голосеменные
3) Семенные папоротники
4) Одноклеточные водоросли
5) Многоклеточные водоросли
3. Установите последовательность систематического положения растений, начиная с наименьшей категории. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) псилофиты
2) одноклеточные водоросли
3) многоклеточные водоросли
4) голосеменные
5) папоротниковидные
6) покрытосеменные
4. Установите последовательность появления следующих групп растений. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) псилофиты
2) плауны
3) водоросли
4) голосеменные
5) цветковые
Расположите растения в последовательности, отражающей усложнение их организации в процессе эволюции систематических групп, к которых они принадлежат.
1) Хламидомонада
2) Псилофит
3) Сосна обыкновенная
4) Папоротник орляк
5) Ромашка лекарственная
6) Ламинария
РАСТЕНИЯ АРОМОРФОЗЫ
1. Установите последовательность ароморфозов в эволюции растений, обусловивших появление более высокоорганизованных форм
1) дифференциация клеток и появление тканей
2) появление семени
3) образование цветка и плода
4) появление фотосинтеза
5) формирование корневой системы и листьев
2. Установите правильную последовательность возникновения важнейших ароморфозов у растений. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) возникновение многоклеточности
2) появление корней и корневищ
3) развитие тканей
4) образование семени
5) возникновение фотосинтеза
6) возникновение двойного оплодотворения
3. Установите правильную последовательность важнейших ароморфозов у растений. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Фотосинтез
2) Образование семян
3) Появление вегетативных органов
4) Возникновение цветка у плода
5) Возникновение многоклеточности
4. Установите последовательность ароморфозов в эволюции растений. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) появление вегетативных органов (корней, побегов)
2) появление семени
3) формирование примитивной покровной ткани
4) образование цветка
5) возникновение многоклеточных слоевищных форм
5. Установите последовательность процессов, происходящих в ходе эволюции растений на Земле, в хронологическом порядке. Запишите в ответе соответствующую последовательность цифр.
1) возникновение эукариотической фотосинтезирующей клетки
2) четкое деление тела на корни, стебли, листья
3) выход на сушу
4) появление многоклеточных форм
Расположите структуры растений в порядке их эволюционного возникновения. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) семя
2) эпидермис
3) корень
4) лист
5) плод
6) хлоропласты
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из перечисленных ароморфозов произошли после выхода растений на сушу?
1) возникновение семенного размножения
2) возникновение фотосинтеза
3) разделение тела растения на стебель, корень и лист
4) возникновение полового процесса
5) появление многоклеточности
6) возникновение проводящих тканей
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие особенности были характерны для возникших в силурийском периоде наземных растений – псилофитов?
1) формирование мелких семян
2) наличие листьев с сетчатым жилкованием
3) развитие проводящих элементов – сосудов
4) размножение спорами
5) прикрепление к субстрату ризоидами
6) отсутствие тканей
ХОРДОВЫЕ АРОМОРФОЗЫ
1. Установите последовательность формирования ароморфозов в эволюции хордовых животных
1) возникновение легких
2) образование головного и спинного мозга
3) образование хорды
4) возникновение четырехкамерного сердца
2. Расположите органы животных в порядке их эволюционного возникновения. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) плавательный пузырь
2) хорда
3) трехкамерное сердце
4) матка
5) спинной мозг
3. Установите последовательность появления ароморфозов в процессе эволюции позвоночных животных на Земле в хронологическом порядке. Запишите соответствующую последовательность цифр
1) размножение яйцами, покрытыми плотными оболочками
2) формирование конечностей наземного типа
3) появление двухкамерного сердца
4) развитие зародыша в матке
5) кормление молоком
4. Установите последовательность усложнения кровеносной системы у хордовых животных. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) трехкамерное сердце без перегородки в желудочке
2) двухкамерное сердце с венозной кровью
3) сердце отсутствует
4) сердце с неполной мышечной перегородкой
5) в сердце разделение венозного и артериального кровотоков
5. Установите правильную последовательность развития дыхательной системы у животных в процессе эволюции. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) поверхность тела
2) мешковидные лёгкие
3) жабры
4) ячеистые лёгкие
5) губчатые лёгкие
ХОРДОВЫЕ СИС.ЕДИНИЦЫ
1. Установите последовательность появления групп хордовых животных в процессе эволюции.
1) кистепёрые рыбы
2) пресмыкающиеся
3) стегоцефалы
4) бесчерепные хордовые
5) птицы и млекопитающие
2. Установите последовательность эволюционных явлений у позвоночных животных. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) расцвет динозавров
2) появление приматов
3) расцвет панцирных рыб
4) появление питекантропов
5) появление стегоцефалов
3. Установите последовательность эволюционных процессов образования основных групп животных, происходивших на Земле, в хронологическом порядке. Запишите соответствующую последовательность цифр
1) Бесчерепные
2) Рептилии
3) Птицы
4) Костные рыбы
5) Земноводные
4. Установите последовательность эволюционных процессов образования основных групп животных, происходивших на Земле, в хронологическом порядке. Запишите соответствующую последовательность цифр
1) Бесчерепные
2) Рептилии
3) Птицы
4) Костные рыбы
5) Земноводные
5. Установите последовательность эволюционных явлений у позвоночных животных. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) появление питекантропов
2) появление стегоцефалов
3) расцвет динозавров
4) расцвет панцирных рыб
5) появление приматов
6. Установите геохронологическую последовательность появления групп животных на Земле. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) земноводные
2) первозвери
3) кольчатые черви
4) сумчатые звери
5) хрящевые рыбы
6) зверозубые ящеры
7. Установите последовательность, отражающую усложнение животных в процессе эволюции. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) еж ушастый
2) кайман
3) карась
4) асцидия
5) дрозд
6) саламандра
ЧЛЕНИСТОНОГИЕ АРОМОРФОЗЫ
Установите последовательность формирования ароморфозов в эволюции беспозвоночных животных
1) возникновение двусторонней симметрии тела
2) появление многоклеточности
3) возникновение членистых конечностей, покрытых хитином
4) расчленение тела на множество сегментов
ЖИВОТНЫЕ СИС.ЕДИНИЦЫ
1. Установите правильную последовательность появления на Земле основных групп животных. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Членистоногие
2) Кольчатые черви
3) Бесчерепные
4) Плоские черви
5) Кишечнополостные
2. Установите хронологическую последовательность появления на Земле основных групп животных.
1) Плоские черви
2) Членистоногие
3) Кишечнополостные
4) Кольчатые черви
3. Установите правильную последовательность, в которой предположительно возникли данные группы организмов. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) Птицы
2) Ланцетники
3) Инфузории
4) Кишечнополостные
5) Пресмыкающиеся
4. Установите последовательность возникновения групп животных. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) трилобиты
2) археоптерикс
3) простейшие
4) дриопитеки
5) кистеперые рыбы
6) стегоцефалы
5. Установите геохронологическую последовательность возникновения групп живых организмов на Земле. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) Плоские черви
2) Бактерии
3) Птицы
4) Простейшие
5) Земноводные
6) кишечнополостные
Установите последовательность этапов развития животного мира Земли от наиболее древних к современным. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) появление первых наземных беспозвоночных
2) возникновение примитивных простейших
3) распространение наземных позвоночных
4) появление всех типов беспозвоночных
Установите последовательность усложнения организации указанных животных в процессе эволюции
1) дождевой червь
2) обыкновенная амеба
3) белая планария
4) майский жук
5) нематода
6) речной рак
ЖИВОТНЫЕ + РАСТЕНИЯ
Установите хронологическую последовательность возникновения групп живых организмов на Земле. Запишите соответствующую последовательность цифр
1) Пресмыкающиеся
2) Зеленые водоросли
3) Цветковые растения
4) Земноводные
5) Круглые черви
6) Рыбы
Усложнение растений в процессе эволюции, классификация покрытосеменных. Определите место вида ландыша майского в системе растительного мира (отдел, класс, семейство, род).
Усложнение растений в процессе эволюции шло по следующим направлениям:
· дифференцировка клеток, образование тканей, отличающихся строением и функциями: образовательная, покровная, механическая, всасывающая, проводящая, ассимиляционная (осуществляющая фотосинтез);
· возникновение специализированных органов: побега, включающего стебель, листья, генеративные органы, и корня;
· уменьшение в жизненном цикле роли гаметофита (гаплоидного поколения) и возрастание – у спорофита (диплоидного поколения);
· переход к размножению семенами, что не требовало наличия воды для оплодотворения;
· специальные приспособления у покрытосеменных для привлечения насекомых-опылителей.
Отдел покрытосеменных включает классы двудольные и однодольные. В школьном курсе изучаются следующие систематические категории: семейство, род, вид. Классификация ландыша майского:
Отдел покрытосеменные, или цветковые
Класс однодольные
Семейство лилейные
Род ландыш
Вид ландыш майский
3. Используя знания об иммунитете, объясните, с какой целью человеку делают прививки и вводят сыворотки. Как можно повысить защитные свойства организма? Как защитить себя от ВИЧ-инфекции и заболевания СПИДом?
Иммунитет – защитная реакция организма на чужеродные тела и вещества. Иммунитет бывает естественный: врожденный или приобретенный в течение жизни.
Для выработки устойчивости к заболеванию формируют искусственный иммунитет, вводя человеку ослабленную культуру микроорганизмов. При этом в организме вырабатываются антитела. При последующем заражении это позволяет организму успешно бороться с инфекцией. Такой искусственный иммунитет называют активным. Первой в истории прививкой было оспопрививание.
Если заражение или проникновение яда (при укусе змеи) уже произошло, человеку вводят сыворотку, содержащую готовые антитела, которые способствуют нейтрализации неблагоприятного воздействия. Иммунитет в результате введения сыворотки называется пассивным.
Защитные свойства организма повышаются при закаливании, занятиях физкультурой, правильном питании, содержании в пище достаточного количества витаминов. Реже болеют люди с уравновешенной нервной системой, увлеченные, настроенные оптимистично.
СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) – заболевание, разрушающее иммунную систему организма в результате заражения ВИЧ (вирусом иммунодефицита человека). ВИЧ передается через кровь и при половых контактах. Чтобы не заболеть СПИДом, следует категорически исключить из жизни наркотики, случайные половые связи, не злоупотреблять алкоголем, лишающим человека способности контролировать свои поступки. Не допускать пользования общими шприцами, иглами, а в парикмахерской – бритвой, маникюрными принадлежностями, не прошедшими дезинфекцию (для этого необходимо 25 минут выдержать в спирте или одеколоне).
1. Биосфера – глобальная экосистема, ее границы. Живое вещество биосферы. Роль человека в сохранении биоразнообразия.
Биосфера – оболочка Земли, населенная живыми организмами. Включает все экосистемы, имеющиеся на планете. Жизнь обнаружена в самых глубоких океанских впадинах, в нефтяных месторождениях (анаэробные бактерии, питающиеся парафинами нефти). Верхняя граница биосферы ограничена высоким ультрафиолетовым излучением в верхних слоях атмосферы, глубина обитания в почве – высокой температурой нижележащих слоев земной коры.
Живое вещество биосферы оказывает колоссальное влияние на все процессы, участвуя в процессах круговорота веществ и энергии. Достаточно вспомнить образование запасов кислорода в атмосфере и озонового экрана, запасов известняка в океанах.
Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Основные направления эволюции цветка у покрытосеменных растений.
Появление покрытосеменных, или цветковых, растений представляет собой один из самых значительных этапов эволюции органической жизни на Земле. Покрытосеменные являются господствующей группой растений на нашей планете. Цветковые, указывает Козо-Полянский, имеют поистине неизмеримое значение в природе - значение посредника между веществами и существами, между природой минеральной и органической. Не будь этого посредничества, и животная жизнь не могла бы развернуться в ту грандиозную картину, которую мы видим.
Сходство цветка со стробилами хвощей и плаунов и со спорофиллами папоротников является чисто внешним, т.к. в цветке совмещены оба - половое и бесполое - поколения. Т.е. женский гаметофит гомолог зародышевого мешка, а мужской гаметофит - пыльцевого зерна, содержащего вегетативную и генеративную клетку. То, что принимается за цветок у папоротников, хвощей и плаунов, как известно, представляет собой орган бесполого размножения, развивающийся на спорофите. Намного ближе по своей сути цветок покрытосеменных к стробилам голосеменных, но и здесь есть значительные отличия. Он очень сильно специализирован благодаря далеко зашедшим эволюционным процессам. Истинная природа органов цветка с трудом распознается и нередко вызывает различные толкования
Строение цветка
Цветок имеет ось, или цветоложе , которая несет листочки околоцветника , тычинки и пестики , состоящие из одного или нескольких плодолистиков . В завязях пестиков содержатся семязачатки (семяпочки). После опыления и оплодотворения завязи превращаются в плоды, а семязачатки - в семена. Плод не может возникать независимо от цветка.
Цветок бывает верхушечным или выходит из пазухи кроющего листа, большей частью отличающегося по форме от вегетативных листьев. Участок между кроющим листом и цветком называют цветоножкой . На цветоножке располагаются также два или один маленьких листочка, которые называют предлистьями или прицветничками.
В зависимости от наличия или отсутствия околоцветника, а также от его строения, различают следующие типы цветка :
1. Гомохламидный . Околоцветник простой, т.е. листочки его примерно одинаковые, чаще спирально расположенные, в довольно большом числе, чашечковидные или венчиковидные (магнолия, купальница, лилия); характерен для более примитивных семейств покрытосеменных.
2. Гетерохламидный. Околоцветник двойной, т.е. дифференци-рованный на чашечку и венчик (гвоздика, колокольчик, горох).
3. Гаплохламидный , или монохламидный . Лишь один круг листочков околоцветника, чаще чашечковидные (крапива, вяз, лебеда).
4. Апохламидный. Оклоцветника нет, цветки голые (ясень, ива). В настоящее время полагают, что в подобных случаях имела место утрата околоцветника.
Вопрос о становлении цветка в процессе эволюции занимает центральное место в проблеме происхождения покрытосеменных. Повышенный интерес филогенетиков к цветку находит объяснение. Б.М. Козо-Полянский указывает, что для филогении признаки тем ценнее, чем они больше говорят о прошлой истории и о предках растения: признаки вегетативной сферы несравненно пластичней признаков цветка. В свое время Имс также подчеркивал, что в цветке, именно в особенностях проводящей системы, обнаруживается консервативность: 1) скелет цветка обладает консервативностью, и 2) консервативность генеративных органов. Вопросы о происхождении цветка, о его первичном типе, о природе его частей являются поэтому органической и существенной частью проблемы происхождения покрытосеменных
Прототипы цветка
Красилов считает, что цветкоподобные структуры могли развиться на различной морфологической основе, и прототипы цветка можно отнести к трем категориям:
1. Антокормоиды . Они имели укороченный побег с верхушечным собранием пыльцевых и семенных органов среди неизменных листьев. Примером могут служить брахибласт Гингко, апикальная зона которого, окруженная наружными толстыми и внутренними тонкими брактеями, продуцирует пыльцевые стробилы. Есть основание полагать, что семенные и пыльцевые органы кейтониевых, чекановскиевых и диропалостахиевых были собраны таким же образом.
2. Многоузловые и одноузловые антостробилы . Многоузловый антостробил Гнетовых несет в каждом узле мутовчатые собрания пыльцевых и семенных купулятивных органов, поддерживаемых брактеями. Одноузловой антостробил беннетитовых в типичном случае представляет собой собрание коротких овулифоров, перемежающихся с межсеменными чешуями.
3. Предцветки, или протантоиды . Предцветок Баисии состоит из апикальной купулятной семяпочки на ширококоническом рецептакуле в окружении брактей с длинными пучками волосков
Теории происхождения цветка
Огромное разнообразие цветков покрытосеменных и их резкое отличие от соответствующих органов голосеменных порождают значительные трудности в объяснении происхождения цветка.
Одна из известнейших теорий происхождения цветка - псевдантовая теория Веттштейна - имеет в настоящее время лишь историческое значение.
Веттштейн полагал, что среди всех покрытосеменных простейшими и наиболее примитивными цветками обладают так называемые однопокровные, куда относятся буковые, березовые, вязовые и другие семейства. Здесь сохраняется раздельнополость цветков, характерная для стробилов голосеменных. В качестве примера он приводит эфедру, которая имеет собрания стробилов. Каждое собрание состоит из короткой оси, несущей 2-8 супротивных пар чешуевидных кроющих листьев, в пазухах которых сидит по одному просто устроенному микростробилу.
Мужской цветок австралийских казуарин можно вывести из собраний микростробилов эфедры, если предположить некоторые модификации в покровах цветков.
Вторая ступень характеризуется увеличением числа тычинок. На третьей ступени возникает венчик из андроцея, а существовавший до того околоцветник становится чашечкой.
Весьма существенным положением теории Веттштейна является то, что на третьей ступени мужской цветок превращается в обоеполый. Поскольку посещение насекомых только тогда полезно растению, когда они соприкасаются не только с тычинками, но и с рыльцем. Отбор фиксировал случаи, когда в одном цветке появлялись и тычинки и плодолистики. Обоеполый цветок является, таким образом, сложным синтетическим образованием.
Из всего сказанного вытекает, что наиболее примитивные покрытосеменные, с точки зрения Веттштейна, имеют просто устроенные цветки с простым околоцветником или без него, часто раздельнополые
Теломная теория. Теломная теория возражает против основных понятий классической морфологии о природе частей цветка, как метаморфизированных листьев. Предпосылками для обоснования теломной теории явилось открытие в 1917 - 1920 гг. псилофитовых, как особой группы наиболее примитивных высших растений, по-видимому. Давшей начало папоротникообразным, и, стало быть, голо- и покрытосеменным. К простейшим псилофитам относятся роды Риния, Хорнеофитон и Коксония.
Знакомство с псилофитовыми сделало очевидным, что лист не является исходным органом высшего растения, а выработался в процессе длительной эволюции. Спорангий же филогенетически старше.
Немецкий ботаник Циммерман полагает, что все органы высших растений развились из простых органов - теломов, представляющих конечные веточки дихотомической системы ветвления псилофитовых. В процессе эволюции теломы срастаются в синтеломы, стерильные и фертильные. В дальнейшем стерильные синтеломы дифференцируются на листья и оси побега, а фертильные преобразуются в спорофиллы, которые дают начало цветку.
Некоторые особенности беннеттитовых - обоеполость их стробилов, расположение частей, форма оси - заставили предполагать их родство с многоплодниковыми.
Предполагается, что в процессе эволюции редуцируются микроспорофиллы и число микроспорангиев сокращается до четырех. Открытые мегаспорофиллы, смыкаясь краями и срастаясь, превращаются в замкнутые плодолистики с расположенными внутри семязачатками. Пыльца начинает улавливаться плодолистиками, возникает антостробил, т.е. образование, которое уже является цветком, но в то же время ясно обнаруживает стробилярную природу.
Среди современных покрытосеменных встречаются растения, обладающие теми примитивными чертами, что и гипотетическая модель Арбера и Паркина, а в некоторых случаях и еще более примитивными.
Вряд ли может быть обнаружен как среди ныне живущих, так и среди ископаемых растений цветок, полностью соответствующий арберовскому прототипу, т.к. стадии развития отдельных органов не совпадают во времени. Даже во многих современных цветках можно обнаружить черты как примитивной, так и развитой организации. Это явление носит название гетеробатмия.
Гипотетическому антостробилу наиболее близки цветки магнолиевых, кувшинковых и некоторых однодольных.
В настоящее время положение этой теории было поколеблено, т.к. трудно объяснить некоторые особенности стробилов беннеттитовых. Так, непонятно, почему микроспорофиллы находят исключительно во вдоль сложенном состоянии, почему эти органы располагаются всегда кольцом (а не спирально), почему микроспорофиллы никогда не встречаются вместе с мегаспорофиллами.
Однако нельзя считать, что основы стробилярной гипотезы оказываются окончательно отброшенными. В основе ее лежат представления о цветке как стробиле, обладающем осью - цветоложем и различными органами листового происхождения. Но, с современной точки зрения, плодолистики и тычинки не являются видоизмененными вегетативными листьями, а происходят от соответствующих мега- и микроспорофиллов древних голосеменных - предков покрытосеменных, а те в свою очередь, от спорофиллов папоротникообразных. Черты сходства в строении споролистиков и вегетатативных листьев объясняются параллелизмом
Важно понять, каким образом появился гермафродитизм, т.е. цветок стал обоеполым. В современной группе голосеменных Gnetales, некоторые виды имеют стерильные семязачатки в функциональных мужских репродуктивных частях (их называют эктопические семязачатки). Они выделяют нектар, чтобы привлечь насекомых к мужским органам, в то время как фертильные семязачатки привлекают насекомых к женским структурам, допуская опыление насекомыми. Если стерильные семязачатки можно обнаружить у далеко родственных Gnetales, значит, возможно, они имелись и в мужских структурах проангиосперм.
В соответствии с этой теорией можно предположить, какими особенностями должен был обладать предок покрытосеменных:
1.Иметь мужскую структуру - микроспорофилл, плоский и широкий, без глубоких долей и не сложный, такой, чтобы при наличии семязачатка он становился плодолистиком.
2.Микроспорофиллы должны рождаться вместе, один за другим вдоль специализированного побега, таким образом, чтобы верхние микроспорофиллы могли развиться в плодолистики, а базальные остались мужскими органами и стали тычинками обоеполого цветка.
3.Микроспорофиллы должны были иметь многочисленные жилы, давшие начало нескольким проводящим пучкам в плодолистиках покрытосеменных.
4.Кроме того, предок должен был иметь семязачаток, расположенный эктопически среди микроспорофиллов.
Другая же группа ископаемых Птеридосперм, Corystospermales имеет вещественное доказательство мужской структуры и соответствует данной теории. У представителей этой группы Pteruchus и Pteroma мужские органы от рождения плоские и бездольчатые. У Pteruchus ясно видно, что индивидуальные микроспорофиллы находятся на стволе. Также он имеет многочисленные жилы на стволе, а Pteroma заметного жилкования не имеет. Кроме того группа Corystospermales имела и другие свойства, сходные с тычинками цветковых растений. Например, у большинства цветковых микроспорангии сливаются вдоль по парам, а после созревания открываются, образуя длинную щель. У Pteruchus тоже каждый микроспорангий открывается длинной щелью. И если они будут сливаться в пары, то станут похожи на слившиеся микроспорангии покрытосеменных.
Другой мало известный ископаемый Кретацеоус имел парные микроспорангии с открытой щелью, или единственную пару микроспорангиев на микроспорофилле. Но неясно, относилось ли это растение к Corystospermales.
В предыдущих курсах биологии вы уже познакомились с основными систематическими группами живых организмов, обитающих на нашей планете. Вам известны особенности их строения и жизнедеятельности, их жизненные циклы и приспособления к условиям окружающей среды. Теперь предстоит обобщить всё то, что вы знаете о представителях основных двух царств живых существ — Растений и Животных в свете знаний об эволюционном процессе. Рассмотрим, как происходило усложнение организации растений и животных в процессе эволюции, когда появились основные систематические группы организмов, каковы их предковые формы.
Характерными чертами биологической эволюции являются её непрерывность и преемственная связь между ныне живущими организмами и древними обитателями планеты. Теория эволюции, предложенная Дарвином, в дальнейшем была расширена и дополнена трудами многих учёных. Современные научные данные позволили точно установить, как и в какой последовательности шло развитие животного и растительного мира на нашей планете.
Большой вклад в восстановление хронологии основных эволюционных событий внесла палеонтология — наука об организмах, существовавших в прошлые геологические периоды и сохранившихся в виде ископаемых останков, а также следов жизнедеятельности. Чем глубже расположен слой осадочных пород с окаменелостями, следами или отпечатками, пыльцой или спорами, тем древнее эти ископаемые организмы (рис. 115). Сравнение окаменелостей различных пластов горных пород позволило выделить в истории Земли несколько временных периодов, которые отличаются друг от друга особенностями геологических процессов, климатом, появлением и исчезновением определённых групп живых организмов.
Биологическую историю Земли подразделяют на эры, эры делят на периоды, а в периодах выделяют эпохи, или отделы.
Наша планета возникла около 4,5 млрд. лет назад, а эпоха биологической эволюции, которая продолжается и сейчас, наступила на нашей планете около 3,9 млрд. лет назад.
В настоящее время растения заселяют огромные территории суши и Мирового океана, образуя растительный покров нашей планеты, но так было не всегда.
Данные о заселении прокариотами новых водоёмов с экстремальными условиями свидетельствуют о том, что в основном первыми начинают осваивать новую среду организмы, которые сочетают гетеротрофный и автотрофный типы питания. Так что, возможно, первые организмы на Земле были миксотрофами — организмами, способными не только усваивать готовые органические вещества, но и использовать энергию, выделяющуюся при окислении неорганических соединений (хемосинтез).
Шло время, запасы питательных веществ в первичном океане истощались. Преимущество в конкурентной борьбе получили те, кто научился использовать в качестве источника энергии солнечный свет. Более 3 млрд. лет назад возникли первые автотрофные организмы. Важнейшим событием архейской эры стало появление кислородного фотосинтеза — в атмосфере начал накапливаться кислород.
Протерозойская эра. Около 2,5 млрд. лет назад началась протерозойская эра, продолжавшаяся почти 2 млрд. лет. В этот период, около 2 млрд. лет назад, количество кислорода в воздухе достигло 1% от его содержания в современной атмосфере. Учёные считают, что такой концентрации было достаточно для появления организмов, способных использовать кислород при дыхании. В результате сложного симбиоза разных групп прокариот сформировались и начали активно развиваться эукариоты. Образование ядра повлекло за собой возникновение митоза, а в дальнейшем и мейоза. Это дало возможность появиться половому размножению. Первые одноклеточные зелёные водоросли, имевшие настоящее ядро, стали родоначальниками всех современных групп растений.
Важнейший этап эволюции живой природы — появление многоклеточности начался около 2,1 млрд. лет назад. В результате резко увеличилось многообразие организмов. Появилась возможность специализации клеток, образования тканей и органов. Первыми многоклеточными растительными организмами в древнем океане стали водоросли.
Постепенное увеличение количества кислорода в атмосфере привело к формированию озонового слоя, защитившего Землю от ультрафиолетового излучения, поэтому жизнь могла завоёвывать и сушу. Согласно современным научным данным около 700 млн. лет назад на сушу вышли грибы, возможно, образовав вместе с древними водорослями первые лишайники.
Палеозойская эра. Палеозойская эра началась 541 млн. лет назад и длилась около 289 млн. лет. В это время на планете продолжались интенсивные горообразовательные процессы, сопровождавшиеся высокой вулканической активностью, сменяли друг друга оледенения, периодически на сушу наступали и отступали от неё моря.
В палеозойской эре выделяют шесть периодов: кембрийский (кембрий), ордовикский (ордовик), силурийский (силур), девонский (девон), каменноугольный (карбон) и пермский (пермь).
Важнейшим периодом в эволюции растительного мира современные учёные считают силур. Именно тогда предки современных растений вышли на сушу, дав начало всем высшим растениям. Первыми наземными споровыми растениями стали куксонии, от которых в девоне произошли риниофиты.
От первых примитивных споровых растений произошли все папоротникообразные. Расцвета эти растения достигли 350 млн. лет назад в каменноугольный период, когда климат на Земле был влажным и тёплым (рис. 116). Гигантские леса из древовидных хвощей, плаунов и папоротников покрывали Землю. Именно остатки этих древних растений человечество использует в качестве топлива (каменный уголь).
В конце каменноугольного периода климат сменился на холодный и сухой, и споровые растения оказались перед угрозой вымирания. В данных условиях преимущество получили растения, размножение которых не зависело от наличия воды, а зародыш был защищён от возможных неблагоприятных воздействий. В результате изменения климата по планете широко расселились семенные папоротники, возникшие ещё в начале карбона. Они потеснили споровые растения и в дальнейшем дали начало всем семенным растениям. Семенные растения лучше приспособлены к жизни на суше, чем споровые: процесс оплодотворения у них не зависит от наличия воды, а зародыш и запас питательных веществ для его развития находятся внутри семени.
Мезозойская эра. Около 252 млн. лет назад началась мезозойская эра. Она длилась примерно 186 млн. лет и включала три периода: триасовый, юрский и меловой. В течение почти всего мезозоя на суше господствовали голосеменные растения.
В триасовый период семенные папоротники вымерли практически полностью. В юрском периоде на Земле господствовали папоротники и голосеменные растения. Но уже в течение мелового периода появились и быстро распространились покрытосеменные (цветковые) растения, постепенно вытеснившие голосеменные и папоротникообразные. Цветковые растения имели значительные преимущества перед голосеменными: двойное оплодотворение, обеспечение зародыша большим количеством запасных питательных веществ, защита семени околоплодником и др. Некоторые покрытосеменные растения, возникшие в меловом периоде, сохранились до наших дней (дубы, ивы, эвкалипты, пальмы).
Кайнозойская эра. Начавшаяся около 66 млн. лет назад кайнозойская эра продолжается и в настоящее время. Она подразделяется на три периода: палеогеновый и неогеновый, общей продолжительностью 63,5 млн. лет, и антропогеновый, который начался 2,5 млн. лет назад.
Крупнейшее событие антропогена — появление человека, чья деятельность стала ведущим фактором дальнейших изменений в животном и растительном мире Земли.
Запомнить: палеонтология; эры: архейская, протерозойская, палеозойская; периоды; многоклеточность; лишайники, водоросли, риниофиты, семенные папоротники, голосеменные растения, покрытосеменные (цветковые) растения.
Выводы
В процессе эволюции происходило постепенное усложнение организации живых организмов. Современные научные данные позволяют проследить, как и в какой последовательности шло развитие растительного мира на нашей планете.
Читайте также: