Краткое содержание: Параграф § 24 / Биология 11 класс

Начало и развитие растительной жизни

Эволюция растительного мира неразрывно связана с эволюцией животного мира. Растения, как продуценты, обеспечили животных пищей и кислородом, в то время как животные являются источником углекислого газа и минеральных удобрений, необходимых растениям. Родоначальниками всех растений считаются древнейшие прокариоты – цианобактерии (сине-зеленые водоросли), от которых произошли одноклеточные водоросли, а затем и многоклеточные. Жизненный цикл растений характеризуется чередованием двух поколений: бесполого (спорофита) и полового (гаметофита). У водорослей в цикле преобладает гаплоидное половое поколение (гаметофит).

Водоросли и выход на сушу

Водоросли являются низшими растениями, не имеющими тканевой дифференциации, их тело — слоевище (таллом). Они остались навсегда привязанными к водной среде, так как их гаметы могут передвигаться только в воде. Зеленые водоросли содержат хлорофилл, бурые имеют дополнительные пигменты, позволяющие им лучше поглощать свет в толще воды, а красные (багрянки) обитают на больших глубинах благодаря фикобилиновым пигментам, улавливающим сине-голубые лучи. Некоторые одноклеточные водоросли дали начало лишайникам, вступив в симбиоз с грибами, или стали симбионтами коралловых полипов и моллюсков.

Первые наземные растения

Выход на сушу стал крупным ароморфозом. Он стал возможен благодаря накоплению кислорода и формированию озонового экрана. Первыми наземными растениями были риниофиты. Они имели примитивное строение: не было корней, стеблей и листьев, но было примитивное деление тела и начиналась дифференциация на покровную и проводящую ткани. В их жизненном цикле преобладал спорофит (бесполое поколение).

Эволюция мхов

Следующими эволюционными этапом стали мхи. У них преобладает гаметофит (половое поколение), а спорофит развивается на гаметофите и зависит от него. У мхов отсутствуют настоящие проводящие ткани (есть только примитивные), поэтому они не могут расти высоко и привязаны к влажным местам. Размножение также требует воды для передвижения гамет.

Папоротникообразные и освоение суши

Папоротникообразные (плауновидные, хвощевидные, папоротники) – это первые высшие споровые растения с хорошо развитыми проводящими сосудистыми системами, а также настоящими корнями, стеблями и листьями. У них в жизненном цикле резко стало преобладать бесполое поколение — спорофит, который стал самостоятельным растением. Половое поколение (гаметофит) сильно редуцировалось до небольшой заростка. Этот ароморфоз позволил им окончательно завоевать сушу и сформировать первые леса, достигая древовидных форм.

Семянные растения: голосеменные и покрытосеменные

Дальнейшая эволюция привела к появлению семенных растений. Главным ароморфозом стал переход от размножения спорами к семенам, которые имеют защиту и запас питательных веществ. Это стало возможно благодаря: а) дифференциации спор на мужские (микроспоры) и женские (мегаспоры), что привело к разделению мужского и женского гаметофитов; б) развитию женского гаметофита внутри спорангия (семязачатка); в) потере зависимости оплодотворения от воды (переход к внутреннему оплодотворению). У голосеменных (например, хвойных) женский гаметофит представлен архегониями с яйцеклетками, а мужской – пыльцевыми зернами. У них нет цветков и плодов, а семя лежит открыто на чешуях шишки.

Покрытосеменные (Цветковые)

Покрытосеменные (цветковые) растения – самый прогрессивный отдел. Два важнейших ароморфоза обеспечили их доминирующее положение: 1) появление цветка как специализированного органа размножения, приспособленного к перекрестному опылению (насекомыми, ветром и др.); 2) формирование плода из завязи, защищающего семя и обеспечивающего его распространение. Семяпочка (семязачаток) заключена в завязь пестика. У покрытосеменных значительно редуцирован гаметофит. Это самые адаптивные растения, способные жить практически в любых климатических условиях. Эволюция растений шла по пути усиления роли диплоидного бесполого поколения (спорофита) и ослабления гаплоидного полового поколения (гаметофита).

Основные черты эволюции

• Переход от преобладания гаплоидного поколения к преобладанию диплоидного, характерного для семенных растений.
• Переход к внутреннему оплодотворению, утрата зависимости размножения от наличия свободной воды.
• Разделение тела на специализированные органы (корни, стебли, листья) в связи с выходом на сушу.
• Развитие тканей (покровных, проводящих, механических) для выполнения функций опоры, защиты, транспорта и питания.
• Появление семян и плодов для защиты и распространения потомства.