Zdieľam:
Vývoj rastlín od vzniku po moderné rastliny
vývoj rastlín možno začal so skupinou sladkej vody pripomínajúcou súčasné zelené riasy a z toho vznikli všetky súčasné skupiny: machy, lykopodi, prasličky, kapradiny, gymnospermy a krytosemenné rastliny.
Rastliny sú charakterizované tým, že sú veľmi rôznorodou skupinou a majú pozoruhodnú plasticitu. Z hľadiska evolučnej biológie umožňujú študovať dôležitú sériu mechanizmov a jedinečných udalostí, napr.
Počas tohto evolučného procesu, ktorý spôsobil vznik tejto monofyletickej skupiny, sa objavili inovácie ako bunková stena tvorená hlavne celulózou - polymérom zloženým z opakovaných jednotiek glukózy.
Monofyletické zváženie rastlín znamená počiatočné inkorporovanie cyanobaktérií, ktoré viedli k vzniku endosymbiotických príhod pre rôzne plastidy (medzi nimi aj chloroplasty súvisiace s fotosyntetickým procesom). Táto udalosť sa vyskytla v spoločnom predkovi tejto línie.
Objavili sa aj viacbunkové (organizmy s viac ako jednou bunkou) a proliferácia apikálneho meristému, typ asymetrického bunkového delenia a retencia zygotov. Najvýraznejšou inováciou rastlín však bolo kolonizovať prostredie krajiny.
Ďalej popíšeme niektoré všeobecné aspekty vývoja rastlín a potom sa ponoríme do vzniku každej skupiny.
index
- 1 Evolučné mechanizmy
- 2 Vývoj telesných plánov rastlín
- 3 Geologické obdobia vzhľadu každej skupiny
- 4 Vývoj rias
- 5 Vývoj machorastov
- 6 Vývoj cievnatých rastlín bez semien
- 6.1 Cievne rastliny bez semien
- 6.2 Význam cievneho tkaniva a koreňov
- 7 Vývoj semien cievnatých rastlín
- 7.1 Vývoj gymnosperms
- 7.2 Vývoj kvitnúcich rastlín: angiosperm
- 7.3 Kvetina
- 8 Referencie
Evolučné mechanizmy
Evolučné mechanizmy, ktoré sa podieľajú na pôvode rastlín, sú rovnaké ako zmeny v iných živých skupinách: prirodzený výber a drift génu alebo génu.
Darwinovský prirodzený výber je mechanizmus evolúcie, ktorý spočíva v diferenciálnom reprodukčnom úspechu jednotlivcov. Keď rastliny vlastnili určitú dedičnú vlastnosť (to znamená, že prešli z rodičov na deti) a táto vlastnosť im umožnila opustiť viac potomkov, táto morfa sa zvýšila v populácii.
Ďalším mechanizmom je drift génu, ktorý sa skladá z náhodných alebo stochastických variácií frekvencií alel.
Rovnakým spôsobom zohrávali zásadnú úlohu koevolučné procesy so zvieratami. Rovnako ako opelenie a rozptýlenie semien v angiosperms.
Vývoj telesných plánov rastlín
Zmena telesných plánov rastlín súvisí so základnými zmenami, ktoré sa vyskytli vo fáze sporofytov a gametofytov. Uskutočnené štúdie naznačujú, že haploidná fáza predtým bola zložitejšia.
Tento trend však trpel inverziou: gametofyt začal byť najvýraznejšou fázou. Tento fenomén dramaticky zvýšil morfologickú rozmanitosť od devónu.
Geologické obdobia vzhľadu každej skupiny
Fosílny záznam poskytuje neuveriteľný zdroj informácií o vývoji všetkých živých organizmov, hoci nie je dokonalý a nie je úplný..
Mechorosty, veľmi jednoduché organizmy bez cievnych tkanív, sú známe od ordovika.
Najstaršie vrstvy tvoria veľmi jednoduché štruktúry cievnatých rastlín. Potom sa v Devóne a Karbóne vyskytla nesmierna proliferácia papradí, lykopodia, praslička a pro-gymnospermy..
V Devone sa objavili prvé rastliny so semenami. Flóra druhohora teda pozostávala hlavne z jedincov pripomínajúcich gymnospermy. Nakoniec sa v kriede objavujú krytosemenné rastliny.
Evolúcia rias
Riasy zodpovedajú najprimitívnejšej skupine. Zodpovedá im pôvod prvej fotosyntetickej bunky endosymbióznou udalosťou: bunka požívajúca baktériu s fotosyntetickými schopnosťami.
Toto bolo pomerne prijateľné vysvetlenie vývoja chloroplastov a tiež sa týka mitochondrií.
Evolúcia machorastov
Predpokladá sa, že machorasty boli prvé organizmy, ktoré sa líšili od rias. Zodpovedajú prvej skupine suchozemských rastlín. Jeho hlavnou charakteristikou je nedostatok koreňového systému a cievneho systému zloženého z xylému a floemu.
Mechorosty dominovali v pravekom prostredí počas prvých 100 miliónov rokov od vzniku rastlín.
Vývoj cievnatých rastlín bez semien
Cievne rastliny bez semien
Cievne rastliny začali diverzifikovať v období karbonu, konkrétne v cievnatých rastlinách bez semien.
Podobne ako machorasty, aj gametky plávajúce semienok potrebujú vodu, aby sa našli obe pohlavné bunky. Z tohto dôvodu sa predpokladá, že prvé formy cievnatých rastlín boli obmedzené na vlhké prostredie, ktoré podporovalo reprodukciu.
Fosílie a predkovia cievnatých rastlín pochádzajú z obdobia pred 420 miliónmi rokov. Organizmy boli charakterizované rozvetveným sporofytom, nezávislým od gametofytickej fázy pre rast a vývoj. Tieto následky kompenzovali ich malú veľkosť - zriedka presahujúcu päťdesiat centimetrov.
Toto usporiadanie uľahčilo produkciu spór a tým zvýšilo pravdepodobnosť prežitia a reprodukcie.
Najprimitívnejšou skupinou cievnatých rastlín sú moderné druhy licofitas (lykopodia, selaginelas a paprade alebo izoéty). Licofitas sa vyvíjal v močiaroch a podobných krajinách, až kým obrovské tvary nezanikli a malé z nich ich dnes pozorujeme..
Kapradiny vyžarujú, pretože vznikli v Devone, spolu so svojimi príbuznými chvosty vlasov a kefové paprade.
Význam cievneho tkaniva a koreňov
Cievne rastliny - ako už názov napovedá - majú vaskulárne tkanivo, ktoré je rozdelené na floém a xylém. Tieto štruktúry sú zodpovedné za vedenie solí a živín v celom tele rastliny.
Získanie lignifikovaného tkaniva umožnilo rastlinám zväčšiť veľkosť v porovnaní s machorastmi. Tieto stonky zabránili nakláňaniu a pádu a mohli transportovať živiny a vodu do značných výšok.
Na druhej strane korene umožňujú rastlinám ukotviť sa na povrchu pôdy, čo im umožňuje absorbovať vodu a živiny. Korene tiež zohrávajú zásadnú úlohu v tom, aby sa rastliny dostali k väčšej veľkosti. Koreňový systém pozorovaný v skamenelinách je dosť podobný prúdu.
Pôvod koreňov ešte nie je v evolučnej histórii jasný. Nie je známe, či sa objavili v jednej udalosti v predkovi všetkých cievnych rastlín alebo vo viacerých udalostiach - čo je známe ako konvergentná evolúcia.
Vývoj semien cievnatých rastlín
V karbonu, rastliny rozvetvené do dvoch veľkých skupín rastlín so semenami: gymnosperms a angiosperms \ t.
Vývoj gymnosperms
Najprv sa rastliny so semenami podobali paprade. Gymnosperms sú rastliny bez kvetov, ktoré vyžarovali všetky vo veľmi podobnom vzore. Najbežnejšie dnes sú borovice a cyprusy. Medzi najstaršie exempláre patria ginkgo, cykasy a gnetales.
Vývoj kvitnúcich rastlín: angiosperm
Kvitnúce rastliny alebo krytosemenné rastliny sú rastlinnou skupinou, ktorá tvorí väčšinu rastlín, ktoré existujú na planéte Zem. V súčasnej dobe sú distribuované všade a zahŕňajú rôzne formy ako stromy, kríky, trávniky, polia pšenice a kukurice a všetky bežné rastliny, ktoré pozorujeme s kvetmi.
Pre otca evolučnej biológie, Charlesa Darwina, náhly výskyt tejto skupiny predstavoval záhadnú udalosť, ktorá zahŕňala obrovskú distribúciu.
V súčasnej dobe sa predpokladá, že skupina, ktorá dala vznik angiosperms bola nejaká skupina primitívnych gymnosperms: organizmus podobný ker. Hoci nemáte konkrétneho kandidáta, máte podozrenie, že niektoré formy života s prechodnými charakteristikami medzi oboma skupinami, druhohornými a paleozoickými obdobiami.
Historicky bola táto transformácia prijatá, pretože je ľahké si predstaviť transformáciu štruktúr schopných niesť vajíčka (typické pre gymnospermy) v kobercoch. V súčasnosti už nie je zvyčajné aktívne vyhľadávať tieto prechodné formy.
Prvé fosílie angiospermu (a iných stôp, ako sú peľové zrná) siahajú viac ako 125 miliónov rokov.
Kvetina
Najvýznamnejšou inováciou angiospermu je kvetinová štruktúra. To je špekuloval, že primitívne kvety mali morfológiu súčasnej magnólie, v súlade s mnohými karpely, tyčinky a perianth kusov..
Čo sa týka vizuálnych a čuchových podnetov, kvet predstavuje atraktívny orgán pre opeľovače. Môžu to byť stavovce (napríklad vtáky a netopiere) alebo bezstavovce (napríklad včely, osy alebo muchy). Opeľovanie je pre rastlinu zjavnou výhodou: rozptýli peľ oveľa lepšie ako vietor.
Opeľovanie bolo vybranou udalosťou, pretože čím viac zvierat navštívilo rastliny, produkcia semien tiež. Akákoľvek zmena, ktorá by zvýšila návštevnosť pozitívne, okamžite ponúkla jednotlivcovi veľkú selektívnu výhodu.
Napríklad kvitnúce rastliny, ktoré nejakou náhodnou mutáciou začali vylučovať živiny, ktoré priťahovali opeľovač, mali selektívnu výhodu oproti svojim partnerom, ktorým chýbala táto vlastnosť.
Okrem toho, ovocie tiež predstavuje odmenu bohatú na energiu pre zviera, ktoré ho konzumuje. Po trávení zviera vyprázdni a tým rozptýli semená. Napríklad mnohí vtákov a netopierov hrajú nepostrádateľnú úlohu ako rozprašovače semien v lesoch.
referencie
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Biológia: veda a príroda. Pearson Education.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamericana Medical.
- Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolučná analýza. Prentice Hall.
- Futuyma, D. J. (2005). vývoj. Sinauer.
- Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S.E. (1992). Biológia rastlín (Vol. 2). Obrátil som sa.
- Rodríguez, E. V. (2001). Fyziológia produkcie tropických plodín. Redakčná univerzita v Kostarike.
- Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fyziológia rastlín. Universitat Jaume I.