ewolucja roślin
Pierwsze żywe organizmy powstały około 3,5 miliarda lat temu. Najwyraźniej żywiły się produktami pochodzenia abiogennego i były heterotrofami. Wysoki wskaźnik reprodukcji doprowadził: do pojawienia się konkurencji o pożywienie, a co za tym idzie do dywergencji. Przewagę nadano organizmom zdolnym do odżywiania autotroficznego - najpierw do chemosyntezy, a następnie do fotosyntezy. Około 1 miliarda lat temu eukarionty podzieliły się na kilka gałęzi, z których niektóre powstały wielokomórkowe organizmy fotosyntetyczne (algi zielone, brązowe i czerwone), a także grzyby.
Główne warunki i etapy ewolucji roślin:
- w erze proterozoicznej rozpowszechnione były jednokomórkowe organizmy tlenowe (sinice i zielone algi);
- tworzenie podłoża glebowego na lądzie pod koniec syluru;
- pojawienie się wielokomórkowości, która umożliwia specjalizację komórek w ramach jednego organizmu;
- zagospodarowanie ziemi przez psilofity;
- z psilofitów w okresie dewonu powstała cała grupa roślin lądowych - mchy, widłaki, skrzypy, paprocie rozmnażające się przez zarodniki;
- nagonasienne pochodziły z paproci nasiennych w dewonie. Powstanie konieczne dla rozmnażanie nasion Struktury (na przykład łagiewka pyłkowa) uwolniły proces płciowy u roślin od uzależnienia od środowiska wodnego. Ewolucja podążała ścieżką redukcji haploidalnego gametofitu i przewagi diploidalnego sporofitu;
- okres karboński ery paleozoicznej wyróżnia się dużą różnorodnością roślinności lądowej. Paprocie drzewiaste rozprzestrzeniają się, tworząc lasy węglowe;
- w okresie permskim dominującą grupą roślin stały się starożytne nagonasienne. W związku z pojawieniem się suchego klimatu znikają olbrzymie paprocie i maczugi drzew;
- w okresie kredowym rozpoczyna się kwitnienie okrytozalążkowych, które trwa do dziś.
Główne cechy ewolucji świata roślin:
- przejście do dominacji pokolenia diploidalnego nad haploidalnym;
- rozwój żeńskiego wzrostu na roślinie matecznej;
- przejście od plemników do wstrzyknięcia jądra męskiego przez łagiewkę pyłkową;
- rozczłonkowanie ciała roślin na organy, rozwój przewodzącego układu naczyniowego, tkanek podporowych i ochronnych;
- doskonalenie organów rozmnażania i zapylenia krzyżowego u roślin kwiatowych w związku z ewolucją owadów;
- rozwój nasion w celu ochrony zarodka przed niekorzystnymi wpływami środowiska;
- pojawienie się różnych sposobów rozprzestrzeniania się nasion i owoców.
Ewolucja zwierząt
Najstarsze ślady zwierząt należą do prekambru (ponad 800 milionów lat). Przypuszcza się, że pochodzą one albo z pospolitej łodygi eukariontów, albo z jednokomórkowych alg, co potwierdza istnienie Euglena green i Volvox, zdolnych zarówno do odżywiania autotroficznego, jak i heterotroficznego.
W okresie kambru i ordowiku dominują gąbki, koelenteraty, robaki, szkarłupnie, trylobity i mięczaki.
W ordowiku pojawiają się bezszczękowe organizmy rybopodobne, aw sylurze ryby ze szczękami. Ryby płetwiaste i płetwiaste powstały z pierwszych żuchwowych stomików. Crossopterygijczycy mieli w płetwach elementy nośne, z którego później rozwinęły się kończyny kręgowców lądowych. Z tej grupy ryb powstały płazy, a następnie inne klasy kręgowców.
Najstarsze płazy to Ichtiostegi, które żyły w dewonie. W karbonie kwitły płazy.
Gady, które podbiły ląd w okresie permu, pochodzą od płazów, dzięki pojawieniu się mechanizmu zasysania powietrza do płuc, odrzuceniu oddychania skóry, pojawieniu się zrogowaciałych łusek i skorup jaj pokrywających ciało, chroniących zarodki przed wysychaniem na zewnątrz i inne wpływy środowiska. Wśród gadów wyróżniała się przypuszczalnie grupa dinozaurów, która dała początek ptakom.
Pierwsze ssaki pojawiły się w triasie ery mezozoicznej. Główne postępowe cechy biologiczne ssaków to karmienie młodych mlekiem, stałocieplność i rozwinięta kora mózgowa.
Cechy ewolucji świata zwierząt:
- postępujący rozwój wielokomórkowości, aw konsekwencji specjalizacja tkanek i wszystkich układów narządów;
- swobodny sposób życia, który determinował rozwój różnych mechanizmów behawioralnych, a także względną niezależność ontogenezy od wahań czynników środowiskowych. Rozwinięte i udoskonalone mechanizmy wewnętrznej samoregulacji organizmu;
- pojawienie się solidnego szkieletu: zewnętrznego u wielu bezkręgowców - szkarłupni, stawonogów; wewnętrzne u kręgowców. Zaletą szkieletu wewnętrznego jest to, że nie ogranicza wzrostu wielkości ciała.
postępujący rozwój system nerwowy stał się podstawą do powstania systemu odruchów warunkowych i poprawy zachowania.
Pierwszy organizmy roślinne powstały w testamencie w bardzo odległych czasach. Pierwsze żywe istoty były mikroskopijnie małymi grudkami śluzu. Znacznie później niektóre z nich miały zielony kolor, a te żywe organizmy upodobniły się do jednokomórkowych glonów. Stworzenia jednokomórkowe dały początek organizmom wielokomórkowym, które podobnie jak jednokomórkowe powstały w wodzie. Różnorodność wielokomórkowych alg opracowanych z alg jednokomórkowych.
Z biegiem czasu zmieniała się powierzchnia kontynentów i dno oceanu. Powstały nowe kontynenty, stare poszły pod wodę. Z powodu wahań skorupy ziemskiej zamiast mórz pojawił się suchy ląd. Badanie szczątków kopalnych pokazuje, że flora Ziemi również ulegała stopniowym zmianom.
Przejście roślin na lądowy tryb życia, zdaniem naukowców, wiązało się z istnieniem okresowo zalewanych i uwalnianych od wody obszarów lądu. Cofająca się woda zalegała w zagłębieniach. Następnie wyschły, a następnie ponownie napełniły się wodą. Osuszanie tych terenów następowało stopniowo. Niektóre glony przystosowały się do życia bez wody.
Klimat w tym czasie na kuli ziemskiej był wilgotny i ciepły. Rozpoczęło się przejście niektórych roślin z życia wodnego na naziemny. Struktura tych roślin stopniowo stawała się coraz bardziej złożona. Dały początek pierwszym roślinom lądowym. Najstarszą grupą znanych roślin lądowych są psilofity.
Rozwój świata roślinnego na Ziemi jest procesem długotrwałym, który opiera się na przejściu roślin z wodnego do ziemskiego sposobu życia.
Psilofity istniały już 420-400 milionów lat temu, a później wymarły. Psilofity rosły wzdłuż brzegów zbiorników wodnych i były małymi wielokomórkowymi roślinami zielonymi. Nie miały korzeni, łodyg, liści. Rolę ich korzeni pełniły ryzoidy. Psilofity, w przeciwieństwie do alg, mają bardziej złożoną strukturę wewnętrzną - obecność tkanek powłokowych i przewodzących. Rozmnażali się przez zarodniki.
Mszaki i paprocie wyewoluowały z psilofitów, które miały już łodygi, liście i korzenie. Rozkwit paproci przypada na około 300 milionów lat temu w okresie karbońskim. Klimat w tym czasie był ciepły i wilgotny. Pod koniec okresu karbońskiego klimat Ziemi stał się zauważalnie suchszy i zimniejszy. Paprocie drzewiaste, skrzypy i widłaki zaczęły wymierać, ale do tego czasu pojawiły się prymitywne nagonasienne — potomkowie niektórych pradawnych paproci. Według naukowców pierwszymi nagonasiennymi były paprocie nasienne, które następnie całkowicie wyginęły. Ich nasiona rozwinęły się na liściach: rośliny te nie miały szyszek. Paprocie nasienne były roślinami drzewiastymi, podobnymi do lian i zielnymi. Od nich wywodzą się rośliny nagonasienne.
Warunki życia nadal się zmieniały. Tam, gdzie klimat był ostrzejszy, starożytne nagonasienne stopniowo wymarły i zostały zastąpione doskonalszymi roślinami - starożytnymi drzewami iglastymi, następnie zostały zastąpione współczesnymi drzewami iglastymi: sosną, świerkiem, modrzewiem itp.
Przejście roślin na ląd jest ściśle związane nie tylko z pojawieniem się takich organów, jak łodyga, liść i korzeń, ale przede wszystkim z pojawieniem się nasion, specjalnego sposobu rozmnażania tych roślin. Rośliny rozmnażane przez nasiona są lepiej przystosowane do życia na lądzie niż rośliny rozmnażane przez zarodniki. Stało się to szczególnie widoczne, gdy klimat stał się mniej wilgotny.
Na naroślach rozwijających się z zarodników (w mchach, widłach, paprociach) powstają gamety żeńskie i męskie (komórki płciowe) - jaja i plemniki. Aby nastąpiło zapłodnienie (po fuzji gamet), atmosferyczne lub woda gruntowa w którym plemniki przenoszą się do jaj.
Nagonasienne nie potrzebują wolnej wody do zapłodnienia, ponieważ zapłodnienie odbywa się wewnątrz zalążków. Mają gamety męskie (plemniki) zbliżające się do gamet żeńskich (jaj) wzdłuż łagiewek pyłkowych rosnących wewnątrz zalążków. Tak więc nawożenie u roślin zarodnikowych jest całkowicie zależne od dostępności wody, u roślin rozmnażanych przez nasiona zależność ta nie występuje.
Okrytozalążkowe - potomkowie starożytnych nagonasiennych - pojawiły się na Ziemi ponad 130-120 mln lat temu. Okazały się najbardziej przystosowane do życia na lądzie, gdyż tylko one mają specjalne narządy rozrodcze - kwiaty, a ich nasiona rozwijają się wewnątrz owocu i są dobrze chronione przez owocnię.
Dzięki temu okrytozalążkowe szybko zasiedliły Ziemię i zajęły różnorodne siedliska. Od ponad 60 milionów lat okrytozalążkowe zdominowały Ziemię. Na ryc. 67 pokazuje nie tylko kolejność pojawiania się niektórych podziałów roślin, ale także ich skład ilościowy, w którym okrytozalążkowe zajmują znaczące miejsce.
Pojawienie się glonów jednokomórkowych i wielokomórkowych, pojawienie się fotosyntezy: pojawienie się roślin na lądzie (psylofity, mchy, paprocie, nagonasienne, okrytozalążkowe).
Rozwój świata roślin przebiegał dwuetapowo i jest związany z pojawianiem się roślin niższych i wyższych. Według nowej taksonomii algi są klasyfikowane jako niższe (a wcześniej były klasyfikowane jako bakterie, grzyby i porosty. Teraz są podzielone na niezależne królestwa), a mchy, paprocie, nagonasienne i okrytonasienne są klasyfikowane jako wyższe.
W ewolucji organizmów niższych rozróżnia się 2 okresy, które znacznie różnią się od siebie organizacją komórki. W ciągu 1 okresu dominowały organizmy podobne do bakterii i sinic. Komórki tych form życia nie miały typowych organelli (mitochondria, chloroplasty, aparat Golgiego itp.) Jądro komórkowe nie było ograniczone błoną jądrową (jest to prokariotyczny typ organizacji komórkowej). II okres wiązał się z przejściem roślin niższych (glonów) do autotroficznego typu odżywiania oraz z wytworzeniem komórki ze wszystkimi typowymi organellami (jest to eukariotyczny typ organizacji komórkowej, który zachował się na kolejnych etapach rozwoju świata roślin i zwierząt). Okres ten można nazwać okresem dominacji zielenic, jednokomórkowych, kolonialnych i wielokomórkowych. Najprostsze z wielokomórkowych to glony nitkowate (ulotrix), które nie posiadają żadnych rozgałęzień w swoim ciele. Ich ciało to długi łańcuch pojedynczych komórek. Inne wielokomórkowe glony są wycinane przez dużą liczbę wyrostków, więc ich ciało rozgałęzia się (w hara, w morszczynie).
Algi wielokomórkowe, w związku z ich działaniem autotroficznym (fotosyntetycznym), rozwinęły się w kierunku zwiększania powierzchni ciała w celu lepszego wchłaniania składników odżywczych ze środowiska wodnego i energii słonecznej. Glony mają bardziej progresywną formę rozmnażania - rozmnażanie płciowe, w którym początek nowego pokolenia daje zygota diploidalna (2n), łącząca dziedziczność 2 form rodzicielskich.
II etap ewolucyjny rozwoju roślin musi wiązać się z ich stopniowym przechodzeniem z wodnego trybu życia do ziemskiego. Podstawowymi organizmami lądowymi były psilofity, które zachowały się jako skamieniałości w osadach syluru i dewonu. Budowa tych roślin jest bardziej złożona w porównaniu z algami: a) miały specjalne organy do przyczepiania się do podłoża - ryzoidy; b) organy łodyżkowe z drewnem otoczonym łykiem; c) podstawy tkanek przewodzących; d) naskórek z aparatami szparkowymi.
Zaczynając od psilofitów, konieczne jest prześledzenie 2 linii ewolucji roślin wyższych, z których jedną reprezentują mszaki, a drugą paprocie, nagonasienne i okrytozalążkowe.
Główną cechą charakterystyczną mszaków jest przewaga gametofitu nad sporofitem w cyklu ich indywidualnego rozwoju. Gametofit jest wszystkim Zielona roślina zdolny do samodzielnego karmienia. Sporofit jest reprezentowany przez pudełko (len kukułkowy) i jest całkowicie zależny od gametofitu pod względem odżywiania. Dominacja kochającego wilgoć gametofitu w mchach w warunkach powietrzno-ziemnego trybu życia okazała się nieodpowiednia, dlatego mchy stały się specjalną gałęzią ewolucji wyższych roślin i nie wytworzyły jeszcze doskonałych grup roślin. Sprzyjał temu również fakt, że gametofit, w porównaniu z sporofitem, miał dziedziczność obiadową (haploidalny (1n) zestaw chromosomów). Ta linia ewolucji roślin wyższych nazywana jest gametofitem.
Druga linia ewolucji na drodze od psilofitów do roślin okrytozalążkowych jest sporofitowa, ponieważ u paproci, nagonasiennych i okrytonasiennych sporofit dominuje w cyklu rozwoju poszczególnych roślin. Jest to roślina o korzeniu, łodydze, liściach, organach zarodnikujących (w paprociach) lub owocujących (w okrytonasiennych). Komórki Sporofitów mają diploidalny zestaw chromosomów, ponieważ rozwijają się z diploidalnej zygoty. Gametofit jest znacznie zredukowany i przystosowany tylko do tworzenia męskich i żeńskich komórek rozrodczych. W roślinach kwitnących żeński gametofit jest reprezentowany przez woreczek zarodkowy, który zawiera jajo. Męski gametofit powstaje w wyniku kiełkowania pyłku. Składa się z jednej komórki wegetatywnej i jednej generatywnej. Kiedy pyłek kiełkuje z komórki generatywnej, powstają 2 plemniki. Te 2 męskie komórki rozrodcze biorą udział w podwójnym zapłodnieniu u roślin okrytonasiennych. Zapłodnione jajo daje początek nowej generacji roślin - sporofitowi. Postęp roślin okrytozalążkowych wynika z poprawy funkcji rozrodczych.
Sinice, ponieważ ich komórki nie mają utworzonych jąder. W związku z tym można je przypisać prokariotom (organizmom przedjądrowym). Wśród sinic znalazły się organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe, które mają zdolność przeprowadzania fotosyntezy. Dzięki procesowi fotosyntezy do atmosfery naszej planety zaczął przedostawać się tlen, który jest niezbędny do życia aerobów.
Później, w erze proterozoicznej (około 2600 milionów lat temu), Ziemię opanowały czerwone i zielone glony. Ich dominacja rozciągała się na erę paleozoiku (około 570 milionów lat temu). Dopiero w późnym paleozoiku (okres sylurski) odnotowano żywotną aktywność na planecie najstarszych roślin wyższych - rhinophytes lub psilophytes. Rośliny te miały pędy, ale brakowało im korzeni i liści. Reprodukcja rhinophytes nastąpiła przez zarodniki. Żyli na lądzie lub częściowo w wodzie.W istnieniu naszej planety rozpoczęła się nowa era wraz z pojawieniem się roślin wyższych, czyli lądowych. Około 400-360 milionów lat temu, w okresie dewonu ery paleozoicznej, na tle dominacji rhinophytes i glonów na Ziemi, pojawiły się pierwsze paprocie (paprocie, skrzypy, widłaki) i rośliny przypominające mchy. Należą do wyższych roślin zarodnikowych. Dzięki rozprzestrzenianiu się roślin na lądzie pojawiły się również nowe gatunki zwierząt lądowych. Połączona zmiana przebiegu ewolucji form roślin i zwierząt doprowadziła do ogromnej różnorodności życia na Ziemi. Oblicze planety zmieniło się radykalnie. Przywiązany sposób życia rośliny na lądzie doprowadził do pojawienia się podziału rośliny na korzeń, łodygę i liść, a także do powstania tkanek podporowych i układu przewodzącego naczynia. Najwcześniejsze rośliny lądowe były niewielkie. Pochłaniali wodę przez ryzoidy, jak mchy, które przetrwały na Ziemi do dziś. W cyklu ich rozwoju dominowało pokolenie haploidalne (gametofit). Stopniowo pojawiały się większe formy roślin - paprocie, które tworzyły złożone wyspecjalizowane organy - korzenie z włośnikami. W cyklu rozwojowym tych roślin na pierwszy plan wysuwa się faza diploidalna - sporofit, który jest bezpośrednio samą rośliną, natomiast gametofit to narośl, która wygląda jak guzek u skrzypów i widłaków oraz jak mała płytka w kształcie serca w paprociach. W ten sposób przeprowadzono stopniowe przejście od pokolenia haploidalnego do bardziej doskonałego - diploidalnego. W erze paleozoicznej paprocie były ogromnymi roślinami, które dominowały na lądzie. Do ich rozmnażania potrzebna była jednak woda, co ograniczało terytorium ich istnienia do obszarów o dużej wilgotności.
W okresie karbońskim, który trwał od 360 do 280 milionów lat temu, udowodniono pojawienie się na naszej planecie paproci nasiennych, które później stały się przodkami wszystkich nagonasiennych. W tym czasie rhinophytes całkowicie znikają z powodu niemożności konkurowania z bardziej rozwiniętymi roślinami. A potem ogromne, podobne do drzew paprocie, które dominowały, utworzyły pokłady węgla po obumarciu.
W kolejnym permskim okresie ery paleozoicznej na Ziemi pojawiły się starożytne nagonasienne. Paprocie przypominające drzewa stopniowo wymierają i są zastępowane przez paprocie nasienne i zielne, przejmujące ziemię. Cechą nagonasiennych jest to, że ich rozmnażanie odbywa się za pomocą nasion, które nie mają ochrony w postaci ścian owocowych, ponieważ rośliny te nie tworzą kwiatów i owoców. Rozmnażanie płciowe tych roślin odbywało się niezależnie od środowiska wodno-ściekowego. A ich pojawienie się w trakcie ewolucyjnych metamorfoz było spowodowane zmianami wilgotności i temperatury oraz zmianą rzeźby Ziemi na skutek wzniesienia się lądu, czyli pojawienia się łańcuchów górskich.
Era mezozoiczna rozpoczęła się około 240 milionów lat temu. W okresie triasu mezozoiku pojawiły się współczesne rośliny nagonasienne, a w okresie jurajskim pierwsze rośliny okrytozalążkowe. Ale dominujące pozycje na planecie zostały zachowane przez nagonasienne. To era wyginięcia starożytnych paproci, które nie wytrzymują doboru naturalnego. W procesie powstawania roślin okrytozalążkowych wystąpiła seria aromorfoz. Najpierw powstał kwiat - przekształcony pęd przystosowany do tworzenia zarodników i gamet. Zapylanie, zapłodnienie oraz formowanie zarodka i owocu odbywało się bezpośrednio w kwiacie. Po drugie, dla lepszej ochrony i dystrybucji nasiona okrytozalążkowych otoczono owocnią. Rośliny te charakteryzują się rozmnażaniem płciowym. Okrytozalążkowe obejmują rośliny zielne, drzewa i krzewy. Różne modyfikacje organów wegetatywnych (korzeń, łodyga, liść) są odnotowane w: różne rodzaje rośliny. Zmiany ewolucyjne u roślin okrytozalążkowych zachodziły w stosunkowo krótkim czasie, dlatego charakteryzują się one dużą plastycznością ewolucyjną. Zapylacze owadów odegrały ogromną rolę w przebiegu przemian ewolucyjnych. Okrytozalążkowe bardziej produktywnie opanowują środowisko i podbijają nowe terytoria ze względu na ich cechy strukturalne i zdolność do tworzenia złożonych wielopoziomowych społeczności.
W erze kenozoicznej, która rozpoczęła się około 70 milionów lat temu, na naszej planecie zaczęły dominować istniejące i obecnie okrytozalążkowe i nagonasienne, podczas gdy wyższe rośliny zarodnikowe uległy regresji.
Obecnie na Ziemi rośnie ponad 350 gatunków roślin, w tym kwitnące, mszaki, paprocie, glony.
1. Ustal kolejność pojawiania się grup strunowców w procesie ewolucji: a) - Ssaki b) - Gady c)d) - Ptaki
e) - akordy studenckie
2. Ustal kolejność pojawiania się grup zwierząt w procesie ewolucji:
a) płazińce
b) - Glisty
c) - pierwotniaki
d) - Jelitowy
e) - Płazińce
Wielkie dzięki!!
PILNIE! Zapisz liczby prawidłowych stwierdzeń: 1. Różnorodność podziałów roślin na Ziemi jest wynikiem ewolucji. 2.Rhiniophytes to rośliny rosnące wciepłe, wilgotne miejsca. 3. Pojawienie się fotosyntezy jest ważnym etapem rozwoju królestwa roślin. 4. okrytozalążkowe pojawiły się na ziemi dzięki zapylaniu zwierząt. 5. Tkanka powłokowa ze aparatami szparkowymi - właściwość roślin rosnących na lądzie. 6. stary świat dał światu rośliny, z których robi się chleb. 7.nowe światło dało światu owoce i warzywa. 8. Rośliny uprawne są wynikiem sztucznej selekcji. 9. Prokariota to organizmy, które nie mają uformowanego jądra w swoich komórkach. 10. Eukarionty to organizmy, które mają w swoich komórkach chlorofil. 11. Zielone glony dały początek roślinom wyższym.
miejsca ciepłe, wilgotne.3.Pojawienie się fotosyntezy jest ważnym etapem rozwoju królestwa roślin.4.Okrytozalążkowe pojawiły się na Ziemi dzięki zapylaniu zwierząt.5.Tkanka powłokowa ze szparek jest charakterystyczna dla roślin lądowych.8.Rośliny uprawne są wynikiem sztucznej selekcji 6. Stare Światło dało światu rośliny, z których robi się tylko chleb 7. Nowy Świat dał światu warzywa i owoce 9. Prokarionty - organizmy, w których komórkach nie ma utworzonego jądra glony dały wznieść się do wyższych roślin.
Liczby nie są zbyt mylące, ale zapisz liczbę poprawnych stwierdzeń.
1) glony - bakterie - mchy - paprocie - nagonasienne - okrytozalążkowe
2) bakterie - glony - mchy - paprocie - okrytozalążkowe - holospermy
3) bakterie - glony - mchy - paprocie - nagonasienne - okrytozalążkowe
4) glony - mchy - paprocie - bakterie - nagonasienne - okrytozalążkowe
Wskaż, które ze stwierdzeń są prawdziwe.
O. Podczas fotosyntezy do atmosfery uwalniany jest tlen.
B. W procesie fotosyntezy zużywana jest materia organiczna.
1) tylko A jest prawdziwe
3) oba stwierdzenia są prawdziwe
2) tylko B jest prawdziwe
4) oba stwierdzenia są błędne
Która z opcji poprawnie wskazuje hierarchię systematycznych grup zwierząt?
1) typ - klasa - rząd - rodzina - rodzaj - gatunek
2) typ - rząd - klasa - rodzina - rodzaj - gatunek
3) typ - klasa - rząd - gatunek - rodzaj - rodzina
4) klasa - typ - rząd - rodzina - rodzaj - gatunek
