Kokie buvo pirmieji augalai Žemėje?
1 versija: 1912 metų rudenį netoli Rhynie kaimo Škotijoje kaimo gydytojas W. Mackey, savo malonumui studijavęs ir geologiją, padarė pjūvį uoloje ir staiga pamatė puikiai išsilaikiusias augalų liekanas. Ant pliko, plono stiebo sėdėjo kiek pailgi rutuliukai storomis sienelėmis. Kaip vėliau paaiškėjo, tai buvo seniausias augalas Žemėje. Jis gyveno maždaug prieš 415 milijonų metų. Jis buvo vadinamas Cooksonia.Vėliau Kuksonijos ir panašūs augalai(chlorneofitas, rinis, psilofitas) buvo rasta Čekijoje, JAV, m. Vakarų Sibiras. Visi jie buvo vadinami riniofitais pagal Škotijos kaimą Rhynie.
Manoma, kad pirmasis aukštesni augalai gyveno drėgnose, pelkėtose vietose ir buvo panašesni į dumblius nei į šiuolaikinius augalus. Jie neturėjo šaknų ar lapų, o daugelis neturėjo kieto stiebo su atraminiais audiniais. Sporų rutuliukai turėjo storas, iki 4 mm storio sieneles. Stiebe aptiktos stomos.
Didžiausia buvo rinija. Jo aukštis iki 50 cm, o stiebo storis apie 5 mm. Matyt, pelkėse buvo ištisi rinijų tankiai.
Riniumo stiebas baigėsi kupolu, kuriame buvo sporos. Šie sporų „talpyklai“ pasiekė 12 mm ilgį.
Psilofitai kilę iš Rhinium. Jie jau turėjo lygų, tiesų stiebą. Psilofitas buvo kelis kartus aukštesnis už riniumą. Nuo pliko stiebo išsišakojusios šoninės šakos. Stiebo odoje buvo stomatozės, o jos paviršius buvo padengtas 2-2,5 mm ilgio dygliukais. Šoninės šakos baigdavosi elipsės formos „talpyklomis“, kuriose buvo sporų.
2 versija: Iššifruotas pirmųjų augalų, užkariavusių Žemę prieš pusę milijardo metų, genomas
Tarptautinė tyrėjų komanda nustatė augalų, kurie pirmieji žemę pasiekė maždaug prieš 500 milijonų metų, genetinę prigimtį ir iš anksto nulėmė dabartinę sausumos floros išvaizdą.
Nuotraukų kreditas: enn.com
Kelių dešimčių tyrimų centrų visame pasaulyje ekspertai iššifravo šio augalo su 5 mm stiebu ir blyškiai žaliais lapais, augančio palei upių ir ežerų pakrantes įvairiose vietose, genomą – nuo Šiaurės Amerika o Rusija – Iraką ir Australiją.
Remiantis gautais rezultatais, šios samanos paveldimąją medžiagą sudaro maždaug 30 tūkstančių genų. Tai, beje, 8 tūkstančiais daugiau nei žmogaus. Minimalių genomo vienetų – nukleotidų bazių sekų – skaičius siekia apie 500 milijonų (žmonių – šešis kartus daugiau).
Tyrimo objektas buvo physcomitrella patens rūšis. Manoma, kad dėl savo struktūros jis yra arčiausiai pirmųjų žemės užkariautojų, ITAR-TASS praneša.
Daugėjant melsvadumblių, dar vadinamų melsvadumbliais, deguonies kiekis ore palaipsniui didėjo. Tikriausiai iš pradžių sunaikino daug bakterijų, bet laikui bėgant jos...
Daugėjant melsvadumblių, dar vadinamų melsvadumbliais, deguonies kiekis ore palaipsniui didėjo. Iš pradžių tikriausiai sunaikino daug bakterijų, bet laikui bėgant jie išmoko jį panaudoti savo reikmėms. Plėtra skirtingi tipai bakterijos paskatino kitų rūšių organizmų atsiradimą, kurie energiją gaudavo tiesiog valgydami primityvesnius giminaičius. Kitas svarbus etapas prasidėjo, kai sudėtingesnės ląstelės įgijo gebėjimą fotosintezuoti dėl chloroplasto atsiradimo. Tai buvo pirmosios tikrosios augalų ląstelės.
Augalų evoliucija
Pirmieji augalai buvo vienaląsčiai organizmai, kuris atsirado, kai melsvadumbliai rado prieglobstį didelėse ląstelėse. Šiose didelėse ląstelėse jau buvo mitochondrijų, kurios atsirado iš kitų bakterijų. Ląstelių „išvaizdoje“, suteikdamos prieglobstį bakterijoms, jos gavo daug naudos – mitochondrijos padėjo joms panaudoti deguonį, o chloroplastai gamino joms maistą.
Šie augalų pirmuonys, matyt, gyveno jūrų ir ežerų paviršiuje, kaip ir šiandien tebeegzistuoja daugybė jų palikuonių – vienaląsčių dumblių. Laikui bėgant vienaląsčiai augalai išsivystė į daugialąsčius augalus, kai jų ląstelės po pasidalijimo liko kartu. Vieni iš ląstelių formavo kamuoliukus, kiti – tuščius cilindrus, ląstelių grandines. Daugelis organizmų su tokiais prisitaikymais vis dar gyvena dumblių pavidalu.
Kelias į žemę
Milijonus metų vienintelė augalų gyvybės forma Žemėje buvo dumbliai. Kaip ir dabar, jie egzistavo beveik vien vandenyje, nes sausumoje išdžiūvo. Tada ežerų pakrantėse, arti vandens, pradėjo augti smulkūs dumbliai. Laikui bėgant jie sukūrė pusiau vandeniui atsparius apvalkalus ir į šaknis panašias struktūras, kurios išsiurbė drėgmę iš dirvožemio.
Iš šių pionierių dumblių atsirado samanos – primityvūs augalai, kurie taip pat gali išgyventi tik drėgnose vietose. Laikui bėgant atsirado labiau išsivysčiusių augalų, pavyzdžiui, paparčiai, kurių lapai buvo padengti vandeniui atspariu apvalkalu. Jie pirmieji sukūrė šaknis ir sumedėjusius stiebus, kurie leido jiems augti aukštyn.
Kada Žemėje pasirodė pirmieji augalai?
Mokslininkai mano, kad pirmieji augalai Žemėje atsirado prasidėjus fotosintezės procesui, kuris įvyko bakterijose. Šis svarbus skysčio ir saulės šviesos sąveikos procesas tapo laisvo deguonies išsiskyrimo šaltiniu. Dėl to gimė augalų pasaulis.
Pirmieji augalai
Žmonės dažnai stebisi, kokios rūšys buvo pirmosios ir kaip jos atsirado mūsų planetoje. Mokslininkai pateikė atsakymą. Pirmieji žemėje pasirodę floros atstovai buvo Rhinia ir Cooksonia. Pastarasis atrodė kaip mažas krūmas, kurio dydis neviršijo 5-7 cm palankiomis sąlygomis Pelkėta vietovė buvo tinkama Kuksonijos vystymuisi. Šios cooksonijos buvimo pėdsakų buvo aptikta Čekijoje, JAV ir Vakarų Sibire. Rinia yra augalas, panašus į cooksonia. Nepaisant kilmės panašumo, rinijos dydis buvo reikšmingesnis - iki 50 cm aukščio. Iš pradžių kiekvienas augalas turėjo tik 1 rūšį.
Pagal kitą versiją, samanos buvo vienos pirmųjų, atsiradusių žemėje. Be to, buvo aptiktos vienaląsčių dumblių ir grybų liekanos. Jų atsiradimo vietomis laikomos ir pelkėtos bei pavėsingos vietovės.
Pasirodymo laikas
Nėra aiškaus atsakymo į klausimą, kada augalai pasirodė žemėje. Kiekvienas iš žemės floros atstovų pradėjo pasirodyti tam tikru metu:
- pirmieji vienaląsčiai organizmai (samanos, kerpės) – prieš 2 milijardus metų;
- sudėtingesni augalai (panašūs į šiuolaikinius paparčius) - 4 milijonai metų;
- spygliuočiai ir pušys atsirado maždaug prieš 3 milijonus metų;
- Pirmųjų žydinčių augalų amžius yra 150 milijonų metų.
Paparčiai yra vieni pirmųjų visaverčių floros atstovų, turinčių šaknis, stiebus ir lapus. Jie vis dar auga pelkėtose vietose. Tuo metu, kai planetoje gyveno dinozaurai, jos paviršiuje jau gyveno samanos, žolės, krūmai ir medžiai. Pirmieji spygliuočiai yra pušis, eglė, maumedis ir kedras. Žydinčių atstovų sėklos, palyginti su kitomis, turėjo didesnę apsaugą. Tai paaiškina spalvų įvairovę.
Laikui bėgant keitėsi klimato kaita ir vystymosi sąlygos, vystėsi žolė ir medžiai. Dabar dirbtinai išvesta per daug krūmų, gėlių ir medžių veislių. Norint įsivaizduoti augalus, kurie vyravo mūsų planetoje prieš milijonus metų, reikia pažvelgti į paparčius ir žoles, augančias pelkėse ir miškuose. Juos galima laikyti tiesioginiais senovės samanų ir paparčių palikuonimis.
Pirmas žemės augalai ir gyvūnai
KUR KILO GYVENIMAS Gyvybė atsirado vandenyje. Čia atsirado pirmieji augalai – dumbliai. Tačiau tam tikru momentu atsirado žemė, kurią reikėjo apgyvendinti. Gyvūnų pradininkės buvo skiltinės žuvys. O tarp augalų?
KAIP ATRODO PIRMIEJI AUGALAI Kadaise mūsų planetoje gyveno augalai, kurie turėjo tik stiebą. Jie buvo pritvirtinti prie žemės specialiomis ataugomis – rizoidais. Tai buvo pirmieji augalai, pasiekę žemę. Mokslininkai juos vadina psilofitais. Tai lotyniškas žodis. Išvertus tai reiškia " nuogi augalai“. Psilofitai tikrai atrodė „nuogi“. Jie turėjo tik išsišakojusius stiebus su ataugomis ir kamuoliukus, kuriuose buvo laikomos sporos. Jie labai panašūs į „svetimus augalus“, kurie vaizduojami mokslinės fantastikos istorijų iliustracijose. Psilofitai tapo pirmaisiais sausumos augalais, tačiau jie gyveno tik pelkėtose vietose, nes neturėjo šaknų ir negalėjo gauti vandens ir maistinių medžiagų dirvožemio storyje. Mokslininkai mano, kad šie augalai ant pliko planetos paviršiaus kadaise sukūrė ištisus didžiulius kilimus. Buvo ir mažyčių augalų, ir labai didelių, aukštesnių už žmogaus ūgį.
PIRMIEJI GYVŪNAI ŽEMĖJE Seniausi gyvūnų gyvybės pėdsakai Žemėje siekia milijardą metų, tačiau pačių seniausių gyvūnų fosilijų amžius siekia apie 600 milijonų metų, datuojamas Vendų periodu. Pirmieji gyvūnai, atsiradę Žemėje dėl evoliucijos, buvo mikroskopiškai maži ir minkšto kūno. Jie gyveno toliau jūros dugnas arba dugne. Tokie padarai vargu ar galėtų suakmenėti, o vienintelis jų egzistavimo paslapties įspūdis yra netiesioginiai pėdsakai, tokie kaip skylių ar praėjimų liekanos. Tačiau nepaisant mažo dydžio, šie seniausi gyvūnai buvo atsparūs ir iš jų atsirado pirmieji žinomi gyvūnai Žemėje – Ediacaran fauna.
Gyvybės evoliucija Žemėje prasidėjo nuo pirmosios gyvos būtybės atsiradimo – maždaug prieš 3,7 milijardo metų – ir tęsiasi iki šiol. Visų organizmų panašumai rodo, kad yra bendras protėvis, iš kurio kilo visi kiti gyviai.
VISI
psilofitai (Psilophyta), seniausia ir primityviausia išnykusi aukštesniųjų augalų grupė (padalinys). Jiems buvo būdingas sporangijų viršūninis išsidėstymas (žr. Sporangium) ir vienodas sporingumas, šaknų ir lapų nebuvimas, dichotominis arba dvikopinis (pseudomonopodinis) išsišakojimas ir primityvi anatominė struktūra. Laidumo sistema yra tipiška Protostele. Protoksilemas buvo ksilemos centre; metaksilemą sudarė tracheidės su žieduotais arba (rečiau) skaliariniais sustorėjimais. Atraminių audinių nebuvo. R. dar neturėjo antrinio augimo galimybių (jie turėjo tik viršūnines meristemas (žr. Meristemą). Sporangijos yra primityvios, nuo sferinės (apie 1 mm skersmens) iki pailgos cilindrinės (iki 12 mm ilgio), storasienės. R. gametofitai nėra patikimai žinomi (kai kurie autoriai gametofitais laiko horizontalius į šakniastiebius panašius organus – vadinamuosius rizomoidus).
R. augo drėgnose ir pelkėtose vietose, taip pat sekliuose pajūrio vandenyse. R. skyrius apima vieną klasę – rhyniopsida (Rhyniopsida), su dviem būriais: Rhyniales (šeimos Cooksoniaceae, Rhyniaceae, Hedeiaceae) ir Psilophytales (šeimos Psilophytaceae). Rhyniales būriui būdingas dvilypis išsišakojimas ir plona, menkai išsivysčiusi stela. Tracheidų ksilemas su žiedo formos sustorėjimais. Seniausias R. atstovas yra Cooksonia gentis, iš pradžių aptikta Velse vėlyvojo Silūro periodo telkiniuose (maždaug prieš 400 mln. metų). Labiausiai ištirtos žemutinio devono gentys yra rinijos ir iš dalies horneofitas, kuriose šakniastiebiai (stiebai, besitęsiantys nuo jo aukštyn, daugybė šakniastiebių, besitęsiančių žemyn) buvo išpjaustyti į aiškiai išsidėsčiusius gumbinius segmentus, neturinčius laidžių audinių ir susidedančius tik iš parenchimos ląstelių. Manoma, kad evoliucijos procese R. šakniastiebiai davė šaknis. Abiejose gentyse sporanginė sienelė buvo daugiasluoksnė, padengta kutikule (žr. Kutikulė). Horneofitui būdinga savita sporinė ertmė, kuri suformuoja kupolą, skliautiškai dengiantį centrinę sterilaus audinio koloną, kuri yra stiebo floemos tąsa. Tokiu būdu horneofitas primena šiuolaikinį Sphagnum. Rhinium šeimai taip pat priklauso Teniokrada gentis, kurios daugelis rūšių suformavo povandeninius krūmynus viduriniame ir aukštutiniame devone. Žemutinio devono Hedea ir Yaravia gentys kartais priskiriamos atskirai Hedeidae šeimai. Žemutinio devono gentis Sciadophyte, paprastai priskiriama atskirai Sciadophyte šeimai, yra nedidelis augalas, susidedantis iš paprastų arba silpnai dichotomizuotų plonų stiebų rozetės su stela. Psilophytales būriui būdingas dvikopinis išsišakojimas ir stipriau išsivysčiusi stela. Žymiausioje gentyje psilofitai (iš Žemutinio devono telkinių Rytų Kanadoje) nevienodai išsivysčiusios šakos sudarė klaidingą pagrindinę dichopodium ašį su plonesnėmis šoninėmis šakomis: stiebą juosė iškirptas epidermis su stomatomis; stiebo paviršius buvo plikas arba padengtas 2-2,5 mm ilgio dygliukais, kurių galai išsiplėtę diskiškai, o tai tikriausiai rodė jų sekrecinį vaidmenį. Sporangijos atsivėrė išilginiu įtrūkimu. Psilofitams artimos žemutinio devono trimerofitų ir pertika gentys.
R. struktūros ir jų evoliucinių ryšių tyrimas turi didelę reikšmę aukštesniųjų augalų evoliucinei morfologijai ir filogenezei. Matyt, pirminis aukštesniųjų augalų sporofito organas buvo dichotomiškai išsišakojęs stiebas su viršūninėmis sporangijomis; šaknys ir lapai išsivystė vėliau nei sporangija ir stiebas. Visiškai pagrįsta R. laikyti pradine protėvių grupe, iš kurios kilę briofitai, likofitai, asiūkliai ir paparčiai. Kitu požiūriu, briofitai ir likofitai turi tik bendrą kilmę su R.
Lit.: Paleontologijos pagrindai. Dumbliai, briofitai, psilofitai, likofitai, nariuotakojai, paparčiai, M., 1963; Traite de paleobotanique, t. 2, Bryophyta. Psilophyta. Lycophyta, P., 1967 m.
A. L. Takhtadžianas.
Planeta Žemė susiformavo daugiau nei prieš 4,5 mlrd. Pirmosios vienaląstės gyvybės formos atsirado gal prieš maždaug 3 milijardus metų. Iš pradžių tai buvo bakterijos. Jie priskiriami prokariotams, nes neturi ląstelės branduolio. Eukariotų (turinčių ląstelėse branduolius) organizmai atsirado vėliau.
Augalai yra eukariotai, galintys fotosintezė. Evoliucijos procese fotosintezė atsirado anksčiau nei eukariotai. Tuo metu jis egzistavo kai kuriose bakterijose. Tai buvo mėlynai žalios bakterijos (cianobakterijos). Kai kurie iš jų išliko iki šių dienų.
Pagal labiausiai paplitusią evoliucijos hipotezę, augalo ląstelė susidarė patekus į heterotrofinę eukariotinė ląstelė fotosintetinės bakterijos, kurios nebuvo suvirškintos. Be to, evoliucijos procesas paskatino vienaląstį eukariotinį fotosintetinį organizmą su chloroplastais (jų pirmtakais). Taip atsirado vienaląsčiai dumbliai.
Kitas augalų evoliucijos etapas buvo daugialąsčių dumblių atsiradimas. Jie pasiekė didelę įvairovę ir gyveno tik vandenyje.
Žemės paviršius neliko nepakitęs. Kur Žemės pluta pakilo, pamažu atsirado žemė. Gyvi organizmai turėjo prisitaikyti prie naujų sąlygų. Kai kurie senovės dumbliai pamažu sugebėjo prisitaikyti prie sausumos gyvenimo būdo. Evoliucijos procese jų struktūra tapo sudėtingesnė, atsirado audiniai, pirmiausia vientisi ir laidūs.
Pirmaisiais sausumos augalais laikomi psilofitai, atsiradę maždaug prieš 400 mln. Jie neišliko iki šių dienų.
Tolesnė augalų evoliucija, susijusi su jų struktūros komplikacija, vyko sausumoje.
Psilofitų laikais klimatas buvo šiltas ir drėgnas. Psilofitai augo prie vandens telkinių. Jie turėjo šakniastiebius (kaip šaknis), su kuriais įsitvirtindavo dirvoje ir sugerdavo vandenį. Tačiau jie neturėjo tikrų vegetatyvinių organų (šaknų, stiebų ir lapų). Vandens ir organinių medžiagų judėjimą visame augale užtikrino atsirandantis laidus audinys.
Vėliau iš psilofitų išsivystė paparčiai ir samanos. Šie augalai yra sudėtingesnės struktūros, turi stiebus ir lapus, geriau prisitaikę gyventi sausumoje. Tačiau, kaip ir psilofitai, jie liko priklausomi nuo vandens. Lytinio dauginimosi metu, kad spermatozoidai pasiektų kiaušinėlį, jiems reikia vandens. Todėl jie negalėjo „nueiti“ toli nuo drėgnų buveinių.
Anglies periodu (maždaug prieš 300 mln. metų), kai klimatas buvo drėgnas, paparčiai sulaukdavo aušros, planetoje išaugo daugelis jų medžių formų. Vėliau, mirdami, jie suformavo anglies telkinius.
Kai klimatas Žemėje pradėjo šaltėti ir sausėti, paparčiai pradėjo masiškai nykti. Tačiau kai kurios jų rūšys prieš tai davė pradžią vadinamiesiems sėkliniams paparčiams, kurie iš tikrųjų jau buvo gimnasėkliai. Vėlesnėje augalų evoliucijoje sėkliniai paparčiai išnyko ir atsirado kitų gimnastika. Vėliau atsirado labiau pažengę gimnasėkliai – spygliuočiai.
Pirmieji augalai Žemėje
Apdulkinimas įvyko vėjo pagalba. Vietoj spermatozoidų (judrių formų) jie suformavo spermatozoidus (stacionarias formas), kurie buvo pristatyti į kiaušinėlį specialiomis žiedadulkių grūdelių formomis. Be to, gimnasėkliai gamino ne sporas, o sėklas, kuriose yra maistinių medžiagų.
Tolesnė augalų evoliucija pasižymėjo gaubtasėklių (žydinčių augalų) atsiradimu. Tai įvyko maždaug prieš 130 milijonų metų. Ir maždaug prieš 60 milijonų metų jie pradėjo dominuoti Žemėje. Palyginti su gimnazistais, žydintys augalai geriau pritaikytas gyvenimui sausumoje. Galima sakyti, jie pradėjo labiau pasinaudoti galimybėmis aplinką. Taigi jų apdulkinimas pradėjo vykti ne tik vėjo, bet ir vabzdžių pagalba. Tai padidino apdulkinimo efektyvumą. Angiosperm sėklos randamos vaisiuose, todėl jos gali plisti efektyviau. Be to, žydintys augalai turi sudėtingesnę audinių struktūrą, pavyzdžiui, laidžiojoje sistemoje.
Šiuo metu gaubtasėkliai yra gausiausia augalų grupė pagal rūšių skaičių.
Pagrindinis straipsnis: Paparčiai
Rhinofitai yra išnykusi augalų grupė. Kai kurie mokslininkai juos laiko samanų, paparčių, asiūklių ir samanų protėviais. Kiti teigia, kad riniofitai kolonizavo žemę tuo pačiu metu kaip ir samanos.
Pirmieji sausumos augalai – rinofitai – atsirado maždaug prieš 400 mln. Jų kūną sudarė žalios šakelės. Kiekviena šaka išsišakojusi, dalijasi į dvi dalis. Šakelių ląstelėse buvo chlorofilo ir įvyko fotosintezė. Medžiaga iš svetainės http://wikiwhat.ru
Rhinofitai augo drėgnose vietose. Juos prie dirvos pritvirtino rizoidai – ataugos horizontaliai išsidėsčiusių šakelių paviršiuje.
Pirmieji sausumos augalai
Šakų galuose buvo sporinės dalys, kuriose subrendo sporos. Rinofituose jau pradėjo formuotis laidūs ir mechaniniai audiniai. Evoliucijos procese, vykstant paveldimiems pokyčiams ir natūraliai atrankai, rinofitų šakų paviršiuje susiformavo vientisas audinys su stomatomis su vandens garavimą reguliuojančiomis stomomis.
Nuotraukos (nuotraukos, piešiniai)
Medžiaga iš svetainės http://WikiWhat.ru
Šiame puslapyje yra medžiagos šiomis temomis:
Rinofitų ir paparčių laidūs vientisieji ir mechaniniai audiniai
Rhionophyta gyvavimo ciklo diagrama
Rhinophytes istorijos atsakymas
Paskelbkite pirmąjį žemės augalą
Kada ir iš kokios dumblių grupės atsirado pirmieji reniofitai?
Aukštųjų augalų kilmė ir taksonomija.
Aukštesni augalai tikriausiai išsivystė iš kokių nors dumblių. Tai liudija faktas, kad geologinėje augalų pasaulio istorijoje prieš aukštesniuosius augalus buvo dumbliai. Šią prielaidą patvirtina ir šie faktai: seniausios išnykusios aukštesniųjų augalų grupės – riniofitų – panašumas su dumbliais, labai panašus jų šakojimosi pobūdis; aukštesnių augalų ir daugelio dumblių kartų kaitos panašumas; žvynelių buvimas ir gebėjimas savarankiškai plaukti daugelio aukštesnių augalų vyriškose lytinėse ląstelėse; chloroplastų struktūros ir funkcijos panašumai.
Manoma, kad aukštesni augalai greičiausiai kilę iš žali dumbliai, gėlo arba sūroko vandens. Jie turėjo daugialąstę gametangiją – izomorfinę kartų kaitą vystymosi cikle.
Pirmieji iškastinio pavidalo sausumos augalai buvo rinofitai(sloga, raginė, horneofitonas, sporogonitai, psilofitas ir kt.).
Pasiekę žemę aukštesni augalai vystėsi dviem pagrindinėmis kryptimis ir suformavo dvi dideles evoliucines šakas – haploidinę ir diploidinę.
Aukštesniųjų augalų evoliucijos haploidinę šaką reprezentuoja bryofitų skyrius. Samanų vystymosi cikle vyrauja gametofitas – lytinė karta (pats augalas), o sporofitas – nelytinė karta – redukuojamas ir jį vaizduoja sporogonas dėžutės pavidalu ant kotelio.
Antrajai aukštesniųjų augalų evoliucinei šakai atstovauja visi kiti aukštesni augalai.
Sporofitas sausumos sąlygomis pasirodė esąs gyvybingesnis ir prisitaikęs prie įvairių aplinkos sąlygų. Ši augalų grupė sėkmingiau užkariavo žemę.
Šiuo metu aukštesniuose augaluose yra daugiau nei 300 000 rūšių. Jie dominuoja Žemėje, gyvena iš jos Arkties teritorijos iki pusiaujo, nuo drėgnų tropikų iki sausų dykumų. Jie susidaro Įvairių tipų augmenija - miškai, pievos, pelkės, užpildyti rezervuarus. Daugelis jų pasiekia milžiniškus dydžius.
Aukštųjų augalų taksonomija yra botanikos šaka, kuri kuria natūralią aukštesniųjų augalų klasifikaciją, pagrįstą taksonominių vienetų tyrimu ir identifikavimu, nustato šeimos ryšiai tarp jų jų istorinėje raidoje. Svarbiausios sąvokos sistematika yra taksonominės (sisteminės) kategorijos ir taksonai.
Augalų evoliucija
Pagal botaninės nomenklatūros taisykles pagrindinės taksonominės kategorijos yra: rūšis (rūšis), gentis (genus), šeima (familia), būrys (ordo), klasė (classis), departamentas (devisio), karalystė (regnum). Jei reikia, gali būti naudojamos tarpinės kategorijos, pavyzdžiui, porūšis, porūšis, subfamilia, superordo, superregnum.
Rūšims nuo 1753 m. – knygos išleidimo data K. Linėjus„Augalų rūšys“ – priimta dvinariai vardai, susidedantis iš dviejų lotyniškų žodžių. Pirmasis nurodo gentį, kuriai jis priklauso. Šis tipas, antrasis – specifinis epitetas: pavyzdžiui, lipnusis alksnis – Alnus glutinosa.
Augalų šeimoms galūnė yra aceae, būriams - ales, poklasiams - idae, klasėms - psida, skyriams - fita. Standartinis vienavardis pavadinimas remiasi į šią šeimą, būrį, klasę ir pan. priklausančios genties pavadinimu.
Šiuolaikinis mokslas apie organinis pasaulis padalija gyvus organizmus į dvi superkaralystes: ikibranduolinius organizmus (Procariota) ir branduolinius organizmus (Eucariota). Ikibranduolinių organizmų superkaralystei atstovauja viena karalystė – sparnuočiai (Mychota) su dviem subkaralystėmis: bakterijomis (Bacteriobionta) ir cianotėmis, arba melsvadumbliais (Cyanobionta).
Branduolinių organizmų superkaralystę sudaro trys karalystės: gyvūnų (Animalia), grybų (Mycetalia, Fungi arba Mycota) ir augalų (Vegetabilia arba Plantae).
Gyvūnų karalystė yra padalinta į dvi subkaralystes: pirmuonius ir daugialąsčius gyvūnus (Metazoa).
Grybų karalystė skirstoma į dvi subkaralystes: apatines grybų (Myxobionta) ir aukštesni grybai(Mikobionta).
Augalų karalystę sudaro trys subkaralystes: raudona(Rhodobionta), tikri jūros dumbliai(Phycobionta) ir aukštesni augalai(Embryobionta).
Pirmieji floros atstovai planetoje pasirodė daugiau nei prieš 2 milijardus metų, epochoje, kurią tyrinėtojai vadina Archeanu. Pažvelkime į seniausius augalus Žemėje – kaip jie atrodė ir kokį vaidmenį atliko evoliucijos procese.
Archeano era
Šį laikotarpį nuo mūsų skiria milijardai metų, todėl duomenys apie tai, kokie gyvi organizmai egzistavo tuo metu, yra labai sąlyginiai ir dažnai turi hipotezių pobūdį. Mokslininkai turi mažai medžiagos tyrimams, nes šių senovės laikų atstovai po savęs nepaliko jokių pėdsakų. Šioje geologinėje eroje atmosferoje dar nebuvo deguonies, todėl išgyventi galėjo tik tie organizmai, kuriems jo nereikėjo. Archeano eros augalų pasaulio ypatybės yra šios:
- Mėlynadumbliai laikomi seniausiais augalais Žemėje, rodo, kad jie jau egzistavo organinės medžiagos- marmuras, kalkakmenis.
- Vėliau atsirado kolonijiniai dumbliai.
- Kitas floros vystymosi etapas yra fotosintetinių organizmų atsiradimas. Jie sugėrė iš atmosferos anglies dioksidą ir išskirdavo deguonį.
Galime daryti išvadą, kad dumbliai yra seniausi augalai Žemėje, jų vaidmuo buvo daugiau nei reikšmingas: būtent šie mažyčiai floros atstovai sugebėjo pripildyti atmosferą gyvybei būtinu deguonimi ir leido tolesnei evoliucijai. Gyvi organizmai galėjo palikti jūrą ir persikelti į sausumą.
Proterozojaus
Kitas seniausių augalų Žemėje vystymosi etapas yra proterozojaus era, būtent tada atsirado daugybė dumblių veislių:
- raudona;
- rudos spalvos;
- žalias.
Būtent šioje epochoje įvyko aiškus organizmų padalijimas į augalus ir gyvūnus. Pirmieji galėjo sintetinti deguonį, tačiau antrieji tokio gebėjimo neturėjo.
Paleozojaus
Seniausi augalai Žemėje yra jūros dumbliai, ir būtent jiems turime sukurti deguonies turtingą atmosferą. Jie padarė mūsų pasaulį tinkamu gyventi. Pirmaisiais dviem paleozojaus laikotarpiais florą atstovavo tik dumbliai, tačiau pamažu atsirado ir kitų augalų:
- Silūro laikotarpiu susiformavo sporiniai augalai. Atsirado dirvožemis, todėl jie galėjo augti žemėje.
- Delure atsirado riniofitai – paprasčiausi faunos atstovai.
- Toliau atsiranda samanos ir pirmapradžiai paparčiai bei gimnasėkliai.
- Karbono periodu atsiranda į asiūklį panašūs paparčiai.
Planetoje atsiranda pirmieji didžiulių asiūklių, paparčių ir samanų miškai. Karbono periodu klubinės samanos ir kalamitai pasiekė aukščiausią tašką, dažnai iškilę 30-40 metrų virš žemės paviršiaus. Palaipsniui nykdami šie augalai suformavo anglies atsargas, kurias žmonija naudoja iki šiol. Seniausi augalai Žemėje atliko gyvybiškai svarbų vaidmenį aprūpindami mus vertingais mineralais. Be anglies pramonės plėtra būtų neįmanoma.
Permo laikotarpiu susidaro kai kurios spygliuočių rūšys.
Į žemę patenkantys augalai: proceso ypatybės
Seniausi augalai Žemėje, palikę vandens stichiją ir persikėlę į sausumą, kaip tiki tyrinėtojai, buvo dumbliai ir kerpės. Jie nepaliko jokių pėdsakų, o išvados apie jų egzistavimą daromos tik remiantis netiesioginiais ženklais:
- Uolienų susidarymas. Šis procesasįmanoma tik dalyvaujant gyviems organizmams.
- Vandenyje dirvožemio formavimosi procesas negalėjo vykti – tai rodo, kad augalai jau buvo pasiekę žemės paviršių.
- Šiais laikais į fosilijas panašūs dumbliai randami sausumoje kaip apnašos ant uolų ir medžių žievės padidėjusios svarbos sąlygomis. Todėl mokslininkai teigia, kad senovėje jie galėjo prisitaikyti ir prie gyvenimo už jūros ribų.
Vėlesniais paleozojaus laikotarpiais atsirado sausumos augalų, kurie iki šių dienų neišliko. Išliko tik jų suakmenėjusios sporos. Jie labai panašūs į kepenėlių sporas, šiuolaikiniai augalai, susijęs su samanomis. Galima daryti išvadą, kad seniausi augalai Žemėje yra samanos, o asiūkliai „išlindo“ iš jūros ir apsigyveno sausumoje vėlyvuoju paleozojaus periodu.
Pirmieji miškai
Pirmieji floros atstovai mieliau gyvendavo drėgnose vietose, todėl paparčių miškai dažnai būdavo užkasami vandenyje. Seniausi miškai buvo sekli vandens telkiniai, panašūs į pelkes, tačiau neturintys durpių sluoksnio. Būtent čia augo milžiniški paparčiai. Tokia ekosistema dažnai vadinama miško rezervuaru.
Pirmieji gimnasėkliai
Seniausi augalai Žemėje dauginosi sporomis, kurios buvo labai pažeidžiamos ir gali žūti nepalankiomis aplinkos sąlygomis. Todėl gimnasėklių atsiradimas buvo svarbiausias žingsnis evoliucijos kelyje. Sėklos turėjo daug pranašumų prieš ginčus:
- jie turėjo maistinių medžiagų atsargas;
- gali išgyventi nepalankiomis sąlygomis;
- nebijojo UV spindulių poveikio ir išsausėjimo;
Mezozojus
Šiuo metu vyksta svarbiausi procesai:
- žemynų formavimasis;
- ežerų ir jūrų gimimas;
- klimato kaita.
Daržovių pasaulis taip pat vyksta reikšmingi pokyčiai: išnyksta milžiniški paparčiai ir samanos, išplinta spygliuočių medžiai. Ankstyvosios kreidos ir juros periodų sluoksniuose aptikti augalų atspaudai su gaubtasėkliams būdingomis savybėmis. Tai buvo primityvios ir mažos formos. Angiospermai plačiai paplito vidurio kreidos periode, maždaug prieš šimtą milijonų metų. Tačiau laikotarpio pabaigoje jie tapo dominuojančia augalų gyvybės forma Žemėje. Augalų pasaulis vis panašėjo į mums įpratusį.
Mezozojaus eros floros ypatybės yra šios:
- Augalų indų, kurių funkcijos buvo vandens ir maistinių medžiagų, atsiradimas.
- Susiformuoja reprodukcinis organas – gėlė. Vabzdžių apdulkinimo dėka žydintys augalai greitai pasklinda po žemynus.
- Atsiranda šiuolaikinių kiparisų ir pušų pirmtakai.
Pažiūrėjome, kurie augalai yra seniausi Žemėje, ir atsekėme pagrindinius floros evoliucinio vystymosi kelius per geologines eros. Nepaisant to, kad pirmieji dumbliai nepaliko jokių pėdsakų, jų vaidmuo buvo milžiniškas: jie sugebėjo užpildyti planetos atmosferą deguonimi ir galimas išėjimas gyvi organizmai sausumoje.
Žiūrėdamas į savo naminį kaktusą negalėjau susimąstyti: „Kaip augalai pradėjo kelionę sausumoje, o kada tai atsitiko? Apie tai labai įdomi tema Norėčiau tau pasakyti.
Kaip ir kada atsirado pirmieji suši augalai?
Kaip žinoma, visa žemiška gyvybė atsirado m vandens. Ir augalai nėra išimtis. Kadaise jie visi buvo pirmuonių dumblių, bet tada atėjo etapas, kai jie pradėjo dygti sausumoje.
Ir jie pradėjo iškilti į paviršių pabaigoje Silura (netoli 4 05-440 milijonų metų prieš), kame Paleozojaus era. Tada aktyviai vyko galingi įvykiai kasybos procesai, vedantis į seklumą ir daugelio jūrų išdžiūvimas. Štai kodėl kai kurie dumbliai „išėjo“ į žemę.
Patys pirmieji augalai ant paviršiaus yra psilofitai. Jie turėjo tik pliką stiebą, kuris buvo pritvirtintas prie žemės specialių ataugų - rizoidų pagalba. Patys psilofitai buvo labai paprastos struktūros, tačiau turėjo išsišakojusius stiebus su ataugomis, kurios saugojo ginčų.
Psilofitai pirmenybę teikė pelkėtoms ir drėgna vieta, nes jie neturėjo galingos šaknų sistemos vandeniui išgauti. Šiandien manoma, kad tokie augalai kažkada ant pliko Žemės paviršiaus išklojo begalę kilimų.
Be to, psilofitai galėtų būti kaip labai aukštai(daug didesnis už žmogaus ūgį) ir labai žemas ir mažytis.
Kaip prisitaikė pirmieji sausumos augalai?
Verta išskirtinio paminėjimo tvirtinimo sistema, kuriuos augalai įvaldė gyvenimui sausumoje. Juk jie labai skiriasi nuo gyvenimo po vandeniu. Taigi šiuos sunkumus galima pavadinti:
- būtinybė vandens saugojimas nuo jo išgaravimo ore;
- išsilavinimo poreikis kietas apsauginis dangtelis;
- prisitaikymas prie nuolatinio besikeičiančios sąlygos aplinką.
Ir daugelis kitų. Tokiems augalams taip pat reikėjo išmokti atlikti daugiau sudėtinga fotosintezė, inkaras dirvoje ir gauti iš jo reikiamą mineralai .
Visus šiuos sunkumus įveikė augalų organizmai. Ir to įrodymas yra mūsų gyvenimas Žemėje.