Razvoj rastlin od izvora do sodobnih rastlin



The rast rastlin morebiti se je začela s skupino sladke vode, ki spominja na sedanje zelene alge, iz katere izvirajo vse sedanje skupine: mahovi, likopodi, preslice, praproti, gnosseperme in angiospermi..

Za rastline je značilno, da so zelo raznolika skupina z izjemno plastičnostjo. Z vidika evolucijske biologije omogočajo preučevanje pomembne vrste mehanizmov in edinstvenih dogodkov, na primer speciacije s poliploidijo pri kritosemenkah.

Med tem evolucijskim procesom, ki je privedel do te monofiletične skupine, so se pojavile inovacije, ko je celična stena nastala predvsem iz celuloze - polimera, sestavljenega iz ponavljajočih se enot glukoze.

Monofiletična obravnava rastlin pomeni začetno vključitev cianobakterij, kar je povzročilo endosimbiotične dogodke za različne plastide (med njimi kloroplasti, povezani s procesom fotosinteze). Ta dogodek se je zgodil v skupnem predniku te rodbine.

Pojavili so se tudi multicelularnost (organizmi z več kot eno celico) in proliferacija apikalnega meristema, vrsta asimetrične delitve celic in zigotne retencije. Najizrazitejša novost v rastlinah pa je bila kolonizacija kopenskega okolja.

V nadaljevanju bomo opisali nekatere splošne vidike razvoja rastlin in nato se bomo poglobili v izvor vsake skupine.

Indeks

  • 1 Evolucijski mehanizmi
  • 2 Razvoj telesnih načrtov rastlin
  • 3 Geološka obdobja nastanka vsake skupine
  • 4 Razvoj alg
  • 5 Razvoj mahov
  • 6 Razvoj vaskularnih rastlin brez semen
    • 6.1 Vaskularne rastline brez semen
    • 6.2 Pomen žilnega tkiva in korenin
  • 7 Razvoj semen vaskularnih rastlin
    • 7.1 Evolucija gnoserspermov
    • 7.2 Razvoj cvetočih rastlin: kritosemenk
    • 7.3 Cvet
  • 8 Reference

Evolucijski mehanizmi

Evolucijski mehanizmi, ki so vključeni v izvor rastlin, so enaki, kar je povzročilo spremembe v drugih živih skupinah: naravna selekcija in gena ali odnašanje genov.

Darvinska naravna selekcija je mehanizem evolucije, ki je sestavljen iz diferencialne reproduktivne uspešnosti posameznikov. Ko so rastline imele določeno dedno značilnost (to je prešlo od staršev na otroke) in ta lastnost jim je omogočila, da zapustijo več potomcev, se je ta preobrazba povečala v populaciji..

Drugi mehanizem je premik genov, ki je sestavljen iz naključne ali stohastične variacije frekvenc alelov.

Na enak način so imeli koevolucijski procesi z živalmi temeljno vlogo. Tako kot opraševanje in razpršitev semen pri kritosemenkah.

Razvoj telesnih načrtov rastlin

Sprememba telesnih načrtov rastlin je povezana s temeljnimi variacijami, ki so se pojavile v fazah sporofita in gametofita. Izvedene študije kažejo, da je bila haploidna faza prej kompleksnejša.

Vendar je ta trend utrpel inverzijo: gametofit je postal najvidnejša faza. Ta pojav je dramatično povečal morfološko raznolikost od Devona.

Geološke dobe vsake skupine

Fosilni zapis zagotavlja neverjeten vir informacij o evoluciji vseh živih organizmov, čeprav ni popoln in ni popoln.

Briofiti, zelo preprosti organizmi, ki nimajo žilnega tkiva, so znani iz Ordovikanca.

Najstarejše plasti sestavljajo zelo preproste strukture žilnih rastlin. Potem, v Devonu in Karbonu, se je pojavila ogromna proliferacija praproti, likopodije, preslice in gobosmerjem..

V Devonu so se pojavile prve rastline s semeni. Tako je bila flora mezozoika sestavljena predvsem iz posameznikov, ki spominjajo na golosemenjake. Nazadnje se v kredah pojavijo angiospermi.

Razvoj alg

Alge ustrezajo najbolj primitivni skupini. Temu ustreza izvor prve fotosintetične celice z endosimbioznim dogodkom: celica je zaužila bakterijo s sposobnostmi fotosinteze.

To je bila dokaj sprejemljiva razlaga razvoja kloroplastov in velja tudi za mitohondrije.

Evolucija briofitov

Menijo, da so bili briofiti prvi organizmi, ki so odstopali od alg. Ustrezajo prvi skupini kopenskih rastlin. Njegove glavne značilnosti so pomanjkanje koreninskega sistema in žilnega sistema, sestavljenega iz ksilema in floema.

Prvih 100 milijonov let so v prazgodovinskih okoljih prevladovali briofiti od izvora rastlin.

Razvoj vaskularnih rastlin brez semen

Vaskularne rastline brez semen

Živalske rastline so se začele diverzificirati v karbonskem obdobju, zlasti v vaskularnih rastlinah brez semen.

Tako kot briofiti, tudi plavalne gamete rastlin brez semen potrebujejo vodo, tako da lahko najdemo obe spolni celici. Zato se predpostavlja, da so bile prve oblike vaskularnih rastlin omejene na vlažna okolja, ki so spodbujala razmnoževanje..

Fosili in predniki vaskularnih rastlin izvirajo pred 420 milijoni let. Za organizme je značilen razvejan sporofit, neodvisen od gametofitne faze za rast in razvoj. Te posledice so nadomestile njihovo majhnost - redko več kot petdeset centimetrov.

Ta ureditev je olajšala proizvodnjo spore in tako povečala verjetnost preživetja in razmnoževanja.

Najbolj primitivna skupina vaskularnih rastlin so sodobne vrste licofitas (likopodi, selaginele in praproti). Licofite so se razvile v močvirjih in podobnih deželah, dokler niso izumrle velikanske oblike in majhne, ​​ki jih danes opazujemo..

Ptice so sevale odkar so nastale v Devonu, skupaj s svojimi sorodniki, repi las in čopičnimi praproti..

Pomen žilnega tkiva in korenin

Vaskularne rastline - kot že ime pove - imajo vaskularno tkivo, ki je razdeljeno na floem in ksilem. Te strukture so odgovorne za prevajanje soli in hranil po celotnem telesu rastline.

Pridobitev lignificiranega tkiva je omogočila, da so se rastline povečale v primerjavi z briofiti. Ta stebla so se izognila nagibanju in padanju ter lahko prenašajo hranila in vodo na precej višine.

Korenine, na drugi strani, omogočajo rastlinam, da se zasidrajo na površino tal, kar jim omogoča, da absorbirajo vodo in hranila. Korenine imajo tudi temeljno vlogo pri omogočanju, da rastlina doseže večjo velikost. Koreninski sistem, opažen v fosilih, je precej podoben trenutnemu.

Izvor evolucije korenin še ni jasen v evolucijski zgodovini. Ni znano, ali so se pojavili v enem samem dogodku v predniku vseh vaskularnih rastlin ali v več dogodkih - tako imenovani konvergentni razvoj.

Razvoj semen vaskularnih rastlin

V karbonu so rastline razvejane v dve veliki skupini rastlin s semeni: golosemenjaki in angiospermi..

Evolucija gnoserspermov

Sprva so rastline s semeni spominjale na praproti. Gladuskobe so rastline brez cvetov, ki sevajo v zelo podobnem vzorcu. Danes so najpogostejši borovi in ​​ciprese. Nekateri najstarejši primerki vključujejo ginko, cikade in gnetales.

Razvoj cvetočih rastlin: kritoseme

Cvetoče rastline ali kritosemenke so skupina rastlin, ki sestavlja večino rastlin, ki obstajajo na planeti. Trenutno so porazdeljeni povsod in vključujejo različne oblike, kot so drevesa, grmičevje, trate, polja pšenice in koruze ter vse običajne rastline, ki jih opazujemo s cvetovi..

Za očeta evolucijske biologije Charlesa Darwina je nenaden pojav te skupine predstavljal skrivnosten dogodek, ki je zajemal ogromno razdelitev..

Trenutno se šteje, da je skupina, ki je povzročila nastanek kritosemenk, bila skupina primitivnih golosemenk: organizem, podoben grmu. Čeprav nimate posebnega kandidata, sumite na nekatere oblike življenja z vmesnimi značilnostmi med obema skupinama, mezozojsko in paleozojsko obdobje.

Zgodovinsko gledano je bila ta preobrazba sprejeta, saj si je lahko zamisliti preoblikovanje struktur, ki so sposobne nositi jajčne celice (značilne za gnosseperme) v krapih. V zadnjem času ni več običajno aktivno iskati teh prehodnih oblik.

Prvi fosili kritosemenk (in drugi sledovi, kot so zrnca cvetnega prahu) segajo že več kot 125 milijonov let.

Cvet

Najpomembnejša inovacija kritosemenk je cvetna struktura. Špekulira se, da so primitivni cvetovi imeli morfologijo sedanje magnolije, ki jo sestavljajo številni kepani, prašniki in koščki okostenel..

Pri vizualnih in vohalnih dražljah cvet predstavlja privlačen organ za opraševalce. To so lahko vretenčarji (kot so ptice in netopirji) ali nevretenčarji (kot so čebele, ose ali muhe). Opraševanje je za rastlino očitna prednost: pelod razprši veliko bolje kot veter.

Izbran dogodek je bilo opraševanje, saj je več živali obiskalo rastline, tudi proizvodnja semena. Tako je vsaka sprememba, ki bi pozitivno povečala obiske, posamezniku prinesla veliko selektivno prednost.

Na primer, cvetoče rastline, ki so z neko naključno mutacijo začele izločati hranilo, ki je pritegnilo opraševalca, so imele selektivno prednost pred svojimi partnerji, ki niso imeli te lastnosti..

Poleg tega je sadje tudi nagrada, bogata z energijo za žival, ki jo uživa. Po prebavi se žival pokvari in s tem razprši seme. Na primer, številne ptičje živine in netopirji imajo nepogrešljivo vlogo kot razpršilci semena v gozdovih.

Reference

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., in Byers, B. E. (2004). Biologija: znanost in narava. Pearson Education.
  2. Curtis, H., in Schnek, A. (2006). Vabilo na biologijo. Ed Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., in Herron, J. C. (2002). Evolucijska analiza. Prenticeova dvorana.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolucija. Sinauer.
  5. Raven, P. H., Evert, R. F., in Eichhorn, S. E. (1992). Biologija rastlin (Vol. 2). Obrnil sem se.
  6. Rodríguez, E. V. (2001). Fiziologija proizvodnje tropskih rastlin. Uvodnik Univerza v Kostariki.
  7. Taiz, L., in Zeiger, E. (2007). Rastlinska fiziologija. Universitat Jaume I.