Az első növények a Földön. Az élet eredete
magnövény embrionális állapota, amely az ivaros szaporodás folyamatában képződik, és a szétszóródásra szolgál. A mag belsejében egy embrió található, amely egy embrionális gyökérből, egy szárból és egy vagy két levélből vagy sziklevelekből áll. A virágos növényeket a sziklevelek száma szerint kétszikűre és egyszikűre osztják. Egyes fajoknál, például az orchideáknál, az embrió egyes részei nem differenciálódnak, és bizonyos sejtekből közvetlenül a csírázás után kezdenek kialakulni.
Egy tipikus mag tartalmaz tápanyagot az embrió számára, amelynek egy ideig növekednie kell a fotoszintézishez szükséges fény nélkül. Ez az állomány a mag nagy részét elfoglalhatja, és néha magában az embrióban található - szikleveleiben (például borsóban vagy babban); akkor nagyok, húsosak és meghatározzák a mag általános alakját. Amikor a mag kicsírázik, egy megnyúló száron kiemelhetők a földből, és egy fiatal növény első fotoszintetizáló leveleivé válnak. Az egyszikűeknél (például búza és kukorica) a táplálékellátás az ún. az endospermium mindig elválik az embriótól. A gabonafélék őrölt endospermuma közismert liszt.
A zárvatermőkben a mag a petesejtből fejlődik ki, a petefészek belső falán egy apró megvastagodás, i.e. a bibe alja, amely a virág közepén helyezkedik el. A petefészek egytől több ezer petesejteket tartalmazhat.
Mindegyik tartalmaz egy tojást. Ha a beporzás eredményeként spermával megtermékenyül, amely a pollenszemből behatol a petefészkébe, a petesejt magvá fejlődik. Növekszik, héja sűrűvé válik, és kétrétegű magházzá alakul. Belső rétege színtelen, nyálkás, erősen duzzadó, vizet szív fel. Ez később hasznos lesz, amikor a növekvő embriónak át kell törnie a magházat. A külső réteg lehet olajos, puha, filmes, kemény, papírszerű, de akár fás is. A maghéjon az ún. heg - az a terület, amelyen keresztül a mag összekapcsolódott a magszárral, amely a szülőszervezethez kapcsolta.
A mag a modern növény- és állatvilág létezésének alapja. A mag nélkül nem lennének tűlevelű tajga, lombhullató erdők, virágzó rétek, sztyeppék, gabonaföldek a bolygón, nem lennének madarak és hangyák, méhek és lepkék, emberek és más emlősök. Mindez csak azután jelent meg, hogy a növényekben az evolúció során magok keletkeztek, amelyekben az élet anélkül, hogy kijelentené magát, hetekig, hónapokig, sőt évekig is fennmaradhat. A magban lévő miniatűr növényembrió nagy távolságokat képes megtenni; nem kötik a földhöz a gyökerek, mint a szülei; nem igényel vizet vagy oxigént; szárnyakban vár, hogy megfelelő helyre kerüljön, és megvárja a kedvező feltételeket a fejlődés megkezdéséhez, amit magcsírázásnak neveznek.
A mag evolúciója.
Évszázmilliókig a Földön az élet magok nélkül élt, ahogyan most is a bolygó vízzel borított felszínének kétharmadán. Az élet a tengerben kezdődött, és az első növények, amelyek meghódították a szárazföldet, még magtalanok voltak, de csak a magok megjelenése tette lehetővé a fotoszintetikus szervezetek számára, hogy teljesen elsajátítsák számukra ezt az új élőhelyet.
Az első szárazföldi növények.
A nagy élőlények közül az első kísérletet, hogy megvegyék a lábukat a szárazföldön, valószínűleg a tengeri makrofiták – algák, amelyek apálykor a nap által felmelegített köveken találták magukat. Spórákkal szaporodnak - egysejtű struktúrákkal, amelyeket a szülőszervezet szétszór, és képesek új növényké fejlődni. Az algaspórák vékony héjjal vannak körülvéve, ezért nem tűrik a kiszáradást. Ez a védelem víz alatt is elegendő. A spórák ott áramlatokban terjednek, és mivel a víz hőmérséklete viszonylag kis mértékben ingadozik, nem kell sokáig várniuk a kedvező csírázási feltételekre.
Az első szárazföldi növények is spórákkal szaporodtak, de életciklusukban már rögzítették a kötelező generációváltást. A benne foglalt nemi folyamat biztosította a szülők örökletes tulajdonságainak ötvözését, melynek eredményeként az utódok mindegyikük érdemeit egyesítették, nagyobbakká, tartósabbá, tökéletesebb felépítésűvé váltak. Egy bizonyos szakaszban egy ilyen progresszív evolúció a májmohák, mohák, lycopodák, páfrányok és zsurlófélék megjelenéséhez vezetett, amelyek már teljesen elhagyták a víztesteket a szárazföldön. A spórák szaporodása azonban még nem tette lehetővé, hogy a nedves és meleg levegőjű, mocsaras területeken túlra terjedjenek.
A karbon időszak spóranövényei.
A Föld fejlődésének ebben a szakaszában (kb. 250 millió évvel ezelőtt) a páfrányok és a lycopodák között megjelentek a részben lignifikált törzsű óriásformák. A zsurlószerűek, amelyek üreges szárát szilícium-dioxiddal telített zöld kéreg borította, méretükben nem voltak alacsonyabbak náluk. Ahol a növények megjelentek, az állatok követték őket, új típusú élőhelyeket uralva. A karbon dzsungel párás, félhomályában sok nagy rovar (legfeljebb 30 cm hosszú), óriási százlábúak, pókok és skorpiók, hatalmas krokodilokhoz hasonló kétéltűek és szalamandra éltek. Voltak 74 cm-es szárnyfesztávolságú szitakötők és 10 cm hosszú csótányok.
A faszerű páfrányok, páfrányok és zsurlófélék minden olyan tulajdonsággal rendelkeztek, amelyek a szárazföldi élethez szükségesek, egy kivételével - nem képeztek magot. Gyökereik hatékonyan szívták fel a vizet és az ásványi sókat, a törzsek érrendszere megbízhatóan juttatta el minden szervhez az élethez szükséges anyagokat, a levelek aktívan szintetizáltak szerves anyagokat. Még a spórák is javultak, és erős cellulózburkot kaptak. A kiszáradástól való félelem nélkül a szél jelentős távolságokra vitte őket, és nem tudtak azonnal kicsírázni, hanem bizonyos nyugalmi időszak után (az ún. nyugalmi spórák). Azonban a legtökéletesebb spóra is egysejtű képződmény; a magvakkal ellentétben gyorsan szárad és nem tartalmaz tápanyag utánpótlást, ezért nem tud sokáig várni a kedvező fejlődési feltételekre. Pedig a szunnyadó spórák kialakulása fontos mérföldkő volt a magnövények felé vezető úton.
Bolygónk éghajlata sok millió éven át meleg és párás maradt, de a szénmocsarak termékeny vadvilágában a fejlődés nem állt meg. A fán élő spóranövényekben először a valódi magvak primitív formái jelentek meg. Megjelentek a magpáfrányok, a likopszidok (a nemzetség híres képviselői Lepidodendron- görögül ez a név "pikkelyes fát" jelent) és tömör fás törzsű cordaites.
Noha ezeknek a több százmillió évvel ezelőtt élt organizmusoknak kevés fosszilis maradványa van, ismert, hogy a páfrányok a karbon időszak előtt jelentek meg. 1869 tavaszán a New York állambeli Catskillsben lévő Skohari Creek folyó erősen elöntött. Az árvíz hidakat döntött le, fákat döntött ki, és súlyosan elmosta a partot Gilboa falu közelében. Ez az incidens már régen feledésbe merült volna, ha az alvó víz nem tárt volna fel a szemlélő szeme előtt furcsa csonkok lenyűgöző gyűjteményét. Alapjaik erősen kitágultak, mint a mocsári fáké, átmérőjük elérte az 1,2 métert, életkoruk 300 millió év. A kéreg szerkezetének részletei jól megőrződnek, a közelben ágak és levelek töredékei szórtak szét. Természetesen mindez, beleértve az iszap is, amelyből a tuskókat emelték ki, megkövesedett. A geológusok a kövületi maradványokat a felső-devonra, a karbon előtti időszakra datálták, és megállapították, hogy a páfrányoknak felelnek meg. A következő ötven évben csak a paleobotanikusok emlékeztek a leletre, majd Gilboa falu újabb meglepetéssel szolgált. Az ősi páfrányok megkövesedett törzseivel együtt ezúttal valódi magvakkal ellátott ágakat találtak. Mára ezek a kihalt fák a nemzetségbe tartoznak Eospermatopteris, ami fordításban "hajnali magpáfrány". ("Hajnal", mivel a Föld legkorábbi magnövényeiről beszélünk).
A legendás karbon időszak véget ért, amikor a geológiai folyamatok bonyolították a bolygó domborzatát, felszínét ráncokká zúzták és hegyláncokat daraboltak fel. Az alacsony fekvésű lápokat a lejtőkről lemosott üledékes kőzetek vastag rétege temették be. A kontinensek körvonala megváltozott, nyomva a tengert és eltérve az óceáni áramlatok korábbi lefolyásától, helyenként jégsapkák kezdtek nőni, vörös homok pedig hatalmas szárazföldeket borított be. Az óriáspáfrányok, lúgok és zsurlófélék kipusztultak: spóráik nem alkalmazkodtak a zordabb éghajlathoz, a magszaporodásra való átállás túl gyenge és tétova volt.
Az első igazi vetőmag növények.
A karbonerdők elpusztultak, és új homok- és agyagréteggel borították őket, de egyes fák túlélték az erős héjú, szárnyas magvakat. Az ilyen magvak gyorsabban, hosszabb ideig terjedhetnek, és így nagyobb távolságokra is. Mindez növelte esélyüket arra, hogy kedvező feltételeket találjanak a csírázáshoz, vagy megvárják az eljövetelüket.
A magvak a mezozoikum korszak kezdetén forradalmasították a földi életet. Ekkorra a többi széntartalmú növényzet szomorú sorsa kétféle fát – a cikádokat és a ginkgofákat – elkerülte. Ezek a csoportok együtt kezdték benépesíteni a mezozoikum kontinenseit. Anélkül, hogy versenytársakkal találkoztak volna, Grönlandról az Antarktiszra terjedtek, így bolygónk növénytakarója szinte egységessé vált. Szárnyas magjaik hegyi völgyekben jártak, élettelen sziklák felett repültek, sziklák és hordalékkavicsok között homokos foltokban sarjadtak. Valószínűleg kis mohák és páfrányok, amelyek túlélték a bolygó éghajlatváltozását a szakadékok alján, a sziklák árnyékában és a tavak partjain, segítették őket új helyek kialakításában. Szerves maradványaikkal trágyázták meg a talajt, előkészítve annak termőrétegét a nagyobb fajok megtelepedésére.
A hegyláncok és a hatalmas sík területek csupaszok maradtak. A bolygón elterjedt, szárnyas magvú, kétféle „úttörő” fát nedves helyekhez kötötték, mivel petéiket a mohák és páfrányok, a mohák és a páfrányok, a flagellátus, aktívan lebegő spermiumok termékenyítették meg.
Sok spóranövény különböző méretű spórákat képez - nagy megaspórákat, amelyek női ivarsejteket hoznak létre, és kis mikrospórákat, amelyek osztódása során mozgékony spermiumok keletkeznek. A tojás megtermékenyítéséhez fel kell úszniuk a vízben - és egy csepp eső és harmat is elég.
A cikádokban és a ginkgoban a megaspórákat nem szórja szét az anyanövény, hanem rajta maradnak, és magokká alakulnak, azonban a spermiumok mozgékonyak, ezért a megtermékenyítéshez nedvesség szükséges. Ezeknek a növényeknek a külső szerkezete, különösen a leveleik is közelebb hozzák őket páfrányszerű őseikhez. A vízben lebegő spermiumokkal történő megtermékenyítés ősi módszerének megőrzése oda vezetett, hogy a viszonylag szívós magvak ellenére a hosszan tartó szárazság leküzdhetetlen probléma maradt ezeknél a növényeknél, és a földfoglalást felfüggesztették.
A szárazföldi növényzet jövőjét más típusú fák biztosították, amelyek a cikádok és a ginkgo között nőttek fel, de elvesztették a lobogós spermiumokat. Ezek a mai napig fennmaradt araucaria (nemzetség Araucaria), a Carboniferous cordaites tűlevelű leszármazottai. A cikádok korában az araucaria hatalmas mennyiségű mikroszkopikus pollenszemcsét kezdett képezni, amely mikrospóráknak felel meg, de száraz és sűrű. A szél a megaspórákba, pontosabban a belőlük képződött petéket tartalmazó petesejtekbe vitte őket, és virágporcsövekkel csíráztatták ki, amelyek mozdulatlan spermiumokat juttattak a női ivarsejtekbe.
Így a pollen megjelent a világon. Megszűnt a műtrágyázáshoz szükséges víz, és a növények új evolúciós szakaszba léptek. A virágpor termelése az egyes fán fejlődő magvak számának rendkívüli növekedéséhez vezetett, és ezáltal ezeknek a növényeknek a gyors elterjedéséhez. Az ősi araucaria is rendelkezett egy elterjedési módszerrel, amelyet a modern tűlevelűekben megőriztek, kemény szárnyas magvak segítségével, amelyeket a szél könnyen hordozott. Tehát megjelentek az első tűlevelűek, és idővel a fenyőcsalád jól ismert fajai.
A fenyő kétféle kúpot termel. Férfi hossza kb. A 2,5 cm és 6 mm átmérőjűek a legfelső ágak végén csoportosulnak, gyakran tízes vagy annál több csokorba, így egy nagy fában több ezres is lehet. Kiszórják a virágport, amely sárga porral borít be mindent. A női kúpok nagyobbak, és alacsonyabban nőnek a fán, mint a hím tobozok. Mindegyik pikkelyük egy gombóc alakú - kívül széles és a tövéhez keskenyedő, amellyel a kúp fás tengelyéhez csatlakozik. A skála felső oldalán két megaspóra nyíltan helyezkedik el közelebb ehhez a tengelyhez, és várják a beporzást és a megtermékenyítést. A szél által szállított pollenszemek nősténytobozokba repülnek, a pikkelyeken legurulnak a petesejtekig, és érintkeznek velük, ami a megtermékenyítéshez szükséges.
A cikádok és a ginkgoek nem tudták kiállni a versenyt a haladóbb tűlevelűekkel, amelyek a virágpor és a szárnyas magvak hatékony szétszórásával nemcsak kinyomták őket, hanem a föld új, korábban elérhetetlen zugait is elsajátították. A Taxodiaceae vált az első tűlevelű domináns fajokká (ma különösen a szekvóiákat és a mocsári ciprusokat foglalják magukban). Az egész világon elterjedt gyönyörű fák utoljára borították be a világ minden részét homogén növényzettel: maradványaik Európában, Észak-Amerikában, Szibériában, Kínában, Grönlandon, Alaszkában és Japánban találhatók.
Virágos növények és magjaik.
A tűlevelűek, cikádok és ginkgoidok az ún. gymnosperms. Ez azt jelenti, hogy petesejtjeik nyíltan helyezkednek el a magpikkelyen. A virágos növények alkotják a zárvatermő részleget: petesejtjeik és a belőlük fejlődő magvak a bibe kitágult bázisában, az úgynevezett petefészekben rejtőznek a külső környezet elől.
Ennek eredményeként a pollenszem nem tud közvetlenül eljutni a petesejthez. Az ivarsejtek fúziójához és a mag fejlődéséhez teljesen új növényi szerkezetre van szükség - a virágra. Hím részét porzók, a nőstény részét bibe képviselik. Lehetnek ugyanabban a virágban vagy különböző virágokban, akár különböző növényeken is, amelyeket az utóbbi esetben kétlakinak nevezünk. Kétlaki fajok közé tartozik például a kőris, magyal, nyár, fűz, datolyapálma.
A megtermékenyítéshez egy pollenszemnek a bibe tetejére kell utaznia - ez egy ragacsos, néha tollas megbélyegzés -, és hozzá kell tapadnia. A megbélyegzés során vegyi anyagok szabadulnak fel, amelyek hatására a pollenszem kicsírázik: a kemény héja alól előbújó élő protoplazma hosszú pollencsövet alkot, amely behatol a stigmába, annak megnyúlt része (oszlopa) mentén tovább nyúlik a bibébe, majd végül petefészkekkel elérve a petefészket. Kémiai attraktánsok hatására a hím ivarsejt magja a pollencső mentén a petesejtekbe vándorol, egy apró nyíláson (mikropil) keresztül behatol abba és egyesül a tojás magjával. Így történik a megtermékenyítés.
Ezt követően a mag fejlődésnek indul - nedves környezetben, tápanyagokkal bőségesen ellátva, a petefészek falai által védve a külső hatásoktól. Párhuzamos evolúciós átalakulások az állatvilágban is ismertek: a külső megtermékenyítést, ami mondjuk a halakra jellemző, felváltja a szárazföldi belső megtermékenyítés, és az emlősök embriója nem a külső környezetben lerakott petékben jön létre, mint pl. tipikus hüllőknél, de a méhen belül. A fejlődő mag idegen hatásoktól való izolálása lehetővé tette a virágos növények számára, hogy bátran "kísérletezzenek" formájával és szerkezetével, ez pedig a szárazföldi növények új formáinak lavinaszerű megjelenéséhez vezetett, amelyek sokfélesége növekedni kezdett. a korábbi korszakokban példátlan ütemben.
Nyilvánvaló a kontraszt a gymnospermekkel. A pikkelyek felületén heverő "csupasz" magjaik növényfajtától függetlenül megközelítőleg egyformák: csepp alakúak, kemény héjjal borítják, amelyhez időnként lapos szárnyrés kapcsolódik, amelyet a növényt körülvevő sejtek alkotnak. mag. Nem meglepő, hogy sok millió éven át a gymnospermek alakja nagyon konzervatív maradt: a fenyők, lucfenyők, jegenyefenyők, cédrusok, tiszafák, ciprusok nagyon hasonlítanak egymásra. Igaz, a boróka, a tiszafa és a ginkgo magjában a magok összetéveszthetők a bogyókkal, de ez nem változtat az összképen - a gymnospermek szerkezetének általános tervének rendkívül egységessége, magjaik mérete, típusa és színe összehasonlítva virágzó formák hatalmas gazdagságával.
Annak ellenére, hogy a zárvatermők fejlődésének első szakaszairól kevés információ áll rendelkezésre, úgy vélik, hogy a mezozoikum korszak végére jelentek meg, amely körülbelül 65 millió évvel ezelőtt ért véget, és a kainozoikum korszak elején már meghódították a világ. A legrégebbi ismert virágzó nemzetség az Claytonia... Kövületeit Grönlandon és Szardínián találták meg, vagyis valószínű, hogy 155 millió évvel ezelőtt olyan elterjedt volt, mint a cikádok. Elmegy a Claytonia pálmakomplex, mint a mai vadgesztenye és csillagfürt, és bogyós gyümölcsök, amelyek átmérője 0,5 cm a vékony kocsány végén. Ezek a növények barna vagy zöld színűek lehetnek. A zárvatermők virágainak és gyümölcseinek élénk színei később jelentek meg - párhuzamosan a rovarok és más állatok evolúciójával, amelyeket arra terveztek, hogy vonzzák őket. Bogyó Claytonia négymagvú; meg lehet különböztetni rajta valamit, ami egy stigma maradványához hasonlít.
A rendkívül ritka fosszilis maradványok mellett a szokatlan modern növények, amelyek az elnyomás sorrendjében (Gnetales) vannak kombinálva, lehetővé teszik, hogy képet kapjon az első virágzó növényekről. Egyik képviselőjük egy efedra (nemzetség Ephedra), különösen az Egyesült Államok délnyugati részének sivatagaiban találhatók; kívülről úgy néz ki, mint több, vastag szárból kinyúló levél nélküli rúd. Egy másik nemzetség a Velvichia ( Welwitschia) Afrika délnyugati partjainál a sivatagban nő, a harmadik pedig a gnetum ( Gnetum) Az indiai és maláj trópusok alacsony cserje. Ez a három nemzetség "élő kövületnek" tekinthető, bemutatva a gymnospermek zárvatermővé történő átalakulásának lehetséges útjait. Az efedra kúpjai külsőleg virágokra emlékeztetnek: pikkelyeik két részre oszlanak, szirmokra hasonlítva. A Velvichia-nak csak két széles, legfeljebb 3 m hosszú, szalagszerű levele van, amelyek teljesen különböznek a tűlevelűek tűitől. A gnetum magjai egy további héjjal vannak ellátva, így úgy néznek ki, mint a zárvatermők csonthéjasai. Ismeretes, hogy a zárvatermők faszerkezetükben különböznek a gymnospermektől. A benne lévő nyomasztók egyesítik mindkét csoport jellemzőit.
Mag terjedése.
A flóra életképessége és diverzitása a fajok elterjedési képességétől függ. Az anyanövény egész életében egy helyen gyökerezik, ezért utódainak másikat kell találniuk. Az új tér visszaszerzésének ezt a feladatát a magvakra bízták.
Először is a virágpornak az azonos fajhoz tartozó virág bibéjére kell esnie, i.e. beporzásnak meg kell történnie. Másodszor, a pollencsőnek el kell érnie a petesejteket, ahol a hím és női ivarsejtek magjai egyesülnek. Végül az érett magnak el kell hagynia a szülőnövényt. Annak a valószínűsége, hogy a mag kicsírázik és a palánta sikeresen gyökeret ereszt egy új helyen, elenyésző százalékos, ezért a növények kénytelenek a nagy számok törvényére hagyatkozni, és minél több magot szórni. Ez utóbbi paraméter általában fordítottan arányos a túlélési esélyeikkel. Hasonlítsuk össze például a kókuszfát és az orchideákat. A kókuszfának vannak a legnagyobb magjai a növényvilágban. A végtelenségig képesek úszni az óceánokon, amíg a hullámok ki nem dobják őket a puha tengerparti homokba, ahol a palánták versenye más növényekkel sokkal gyengébb lesz, mint az erdei bozótosban. Ennek eredményeképpen mindegyikük gyökeresedésének esélye meglehetősen magas, és egy kifejlett pálmafa, amely nem veszélyezteti a fajt, általában csak néhány tucat magot hoz évente. Ezzel szemben az orchideáknak vannak a legkisebb magjai a világon; trópusi erdőkben gyenge légáramlatok szállítják magas koronák közé, és a faágak kérgének nedves repedéseiben nőnek. A helyzetet bonyolítja, hogy ezeken az ágakon egy speciális gombafajtát kell találniuk, amely nélkül a csírázás nem lehetséges: a kis orchidea magvak nem tartalmaznak tápanyagtartalékot, és a palánta fejlődésének korai szakaszában a gombától kapják. Nem meglepő, hogy egy miniatűr orchidea egy gyümölcsében több ezer ilyen mag található.
Az angiospermumok nem korlátozódnak a megtermékenyítés eredményeként különböző magvak képződésére: a petefészkek és néha a virágok más részei egyedi struktúrákká fejlődnek, amelyek magokat - gyümölcsöket tartalmaznak. A petefészek zöldbabbá válhat, amely megvédi a magokat érés előtt, erős kókuszdióvá, amely hosszú tengeri utakat tesz meg, lédús almává, amelyet az állat egy félreeső helyen megeszik a pép felhasználásával, de nem a magvakkal. A bogyók és a csonthéjasok a madarak kedvenc csemegéje: ezeknek a gyümölcsöknek a magvak nem emésztődnek meg a belekben, és az ürülékkel együtt a talajba kerülve olykor több kilométerre a szülőnövénytől. Gyümölcsei szárnyasak, bolyhosak, az illékonyságot növelő függelékek alakja jóval változatosabb, mint a fenyőmagoké. A kőrisfa gyümölcsének szárnya evezőre emlékeztet, a szilban kalapkarimára hasonlít, a juharban a páros gyümölcsök - két szárnyas szárny - szárnyaló madarakra hasonlítanak, a szárnyasban a gyümölcs szárnyai szögben meg vannak csavarodva egymást, egyfajta légcsavart alkotva.
Ezek az eszközök lehetővé teszik, hogy a virágzó növények nagyon hatékonyan használják fel a külső tényezőket a vetőmag elosztására. Egyes típusok azonban nem számítanak külső segítségre. Tehát a nehezen beszerezhető gyümölcs egyfajta katapult. A muskátlik hasonló mechanizmust alkalmaznak. Hosszú termésük belsejében egy rúd található, amelyre egyelőre négy, egyenes és összefüggő redőny van rögzítve - felülről erősen, alulról gyengén tartanak. Éréskor a szelepek alsó vége letörik az alapról, élesen a szár tetejére csavarodik, és kiszórja a magokat. Az Amerikában jól ismert tseanotus bokorban a petefészek bogyóvá változik, szerkezetében az időzített bombához hasonló. A benne lévő nedv nyomása olyan nagy, hogy az érés után elég meleg napsugár ahhoz, hogy a magvak minden irányba szétszóródjanak, mint egy élő repesz. A közönséges ibolyadobozok megszáradva szétrepednek és magvakat szórnak ki maguk körül. A varázsmogyoró termései a tarack elvén hatnak: hogy a magvak messzebbre eshessenek, nagy szögben lövik ki őket a horizonthoz képest. A highlander virginianában a magvak a növényhez tapadt helyén rugószerű szerkezet alakul ki, amely kidobja az érett magvakat. A savanyú gyümölcsben a gyümölcs héja először megduzzad, majd megreped és olyan erősen zsugorodik, hogy a magok a repedéseken keresztül kirepülnek. Az arceutóbium apró, a bogyók belsejében lévõ hidraulikus nyomásnak köszönhetõen miniatûr torpedókhoz hasonlóan kiszorítja belõle a magokat.
A vetőmag életképessége.
Sok mag embriója tápanyaggal ellátott és nem szenved a légmentesen záródó héj alatti kiszáradástól, ezért hosszú hónapokig, sőt évekig is várhat a kedvező körülményekre: édes lóherében és lucernában - 20 évig, más hüvelyesekben - tovább 75-nél, búzában, árpában és zabban - tízre. A gyommagokat jó vitalitás jellemzi: a göndör sóskában, ökörfarkkóróban, fekete mustárban és borsmentában fél évszázados földben fekvés után csíráznak. Feltételezések szerint 1 hektár közönséges mezőgazdasági talajon 1,5 tonna gyomfaj magját temetik el, amelyek csak arra várnak, hogy közelebb kerüljenek a felszínhez és kikeljenek. A Cassia és a lótusz magjai évszázadokig életképesek maradnak. Az életképesség rekordját még mindig a diótermő lótusz magjai tartják, amelyet néhány évvel ezelőtt fedeztek fel Mandzsúria egyik kiszáradt tójának fenékiszapjában. Radiokarbonos kormeghatározással megállapították, hogy életkoruk 1040 ± 120 év.
Bolygónk nem volt mindig zöld. Réges-régen, amikor az élet még csak gyerekcipőben járt, a föld üres volt és élettelen – az első formák a Világóceánt választották élőhelyüknek. De fokozatosan a földfelszínt is elkezdték asszimilálni a különféle lények. A Föld első növényei egyben a legkorábbi szárazföldi lakók is. Melyek voltak a növényvilág modern képviselőinek ősei?
Fotó: pikabu.ruTehát képzeljük el a Földet 420 millió évvel ezelőtt, a szilur korszaknak nevezett korszakban. Ezt a dátumot nem véletlenül választották – a tudósok szerint ekkoriban kezdték el a növények végre meghódítani a földet.
Először Skóciában fedezték fel Kuksonia maradványait (a szárazföldi flóra első képviselőjét Isabella Cooksonról, a híres paleobotanikusról nevezték el). De a tudósok azt sugallják, hogy az egész világon elterjedt.
Nem volt olyan egyszerű kijutni az óceánok vizéből és elkezdeni a területfejlesztést. Ehhez a növényeknek szó szerint újjá kellett építeniük az egész testet: kutikulára emlékeztető, kiszáradástól védő héjat kellett szerezniük, és speciális sztómákat kellett beszerezniük, amelyek segítségével szabályozni lehetett a párolgást és fel kellett venni az élethez szükséges anyagokat. .
A Cuchsonia, amely egy vékony zöld szár, amelynek magassága nem haladja meg az öt centimétert, az egyik legfejlettebb növénynek számított. De a Föld légköre és lakói gyorsan változtak, és a növényvilág legősibb képviselője egyre jobban elveszítette a helyét. Jelenleg a növény kihaltnak számít.
Fotó: stihi.ru A nematothallus maradványai távolról sem hasonlítanak a növényekre - inkább alaktalan fekete foltoknak tűnnek. De a furcsa megjelenés ellenére ennek a növénynek a fejlődése messze megelőzte az élőhelyen élő társait. A helyzet az, hogy a nematotallus kutikulája már jobban hasonlít a meglévő növényekben létező részekre - modern sejtekhez hasonló képződményekből állt, ezért pszeudocellulárisnak nevezték. Érdemes megjegyezni, hogy más fajoknál ez a héj ugyanúgy nézett ki, mint egy folyamatos film.
A Nematotallus sok elgondolkodtatót adott a tudományos világnak. Egyes tudósok a vörös algáknak tulajdonították, mások hajlamosak voltak azt hinni, hogy zuzmó van előttük. Ennek az ősi szervezetnek a titkát pedig mindmáig nem sikerült megfejteni.
Fotó: amgpgu.ru A rinia és szinte minden más edényes szerkezetű ősi növény az orrszarvúak közé tartozik. Ennek a csoportnak a képviselői már régóta nem nőttek fel a Földön. Ez a tény azonban egyáltalán nem akadályozza meg a tudósokat abban, hogy tanulmányozzák az egykor a szárazföldön uralkodó élőlények adatait - a bolygó számos részén talált kövületek lehetővé teszik az ilyen növények megjelenésének és szerkezetének megítélését.
A riniofitáknak számos fontos tulajdonsága van, amelyekkel kijelenthető: ezek az élőlények teljesen különböznek leszármazottaitól. Először is, szárukat nem borította puha kéreg: pikkelyszerű folyamatok nőttek rajta. Másodszor, a rhinophyták kizárólag spórák segítségével szaporodtak, amelyek speciális szervekben, úgynevezett sporangiumokban képződtek.
De a legfontosabb különbség az, hogy ezeknek a növényeknek nem volt ilyen gyökérrendszerük. Ehelyett "szőrökkel" borított gyökérképződmények - rizoidok - voltak, amelyek segítségével a rhinia vizet és az élethez szükséges anyagokat szívta fel.
Fotó: bio.1september.ru Ezt a növényt nemrégiben az állatvilág képviselőjének tekintették. Az a tény, hogy a maradványait - kicsi, kerek alakú - eredetileg összetévesztették a békák vagy halak tojásaival, algákkal, vagy akár régen kihalt rákfélék tojásaival. Az 1891-ben talált parkok vitája véget vetett a tévhiteknek.
A növény körülbelül 400 millió évvel ezelőtt élt bolygónkon. Ez az idő a devon korszak kezdetére vonatkozik.
Fotó: bio.1september.ru A pachytheca maradványai, valamint a park talált kövületei kis golyók (a találtak közül a legnagyobb átmérője 7 milliméter). Erről a növényről keveset tudunk: a tudósok csak azt a tényt tudták megállapítani, hogy sugárirányban elhelyezkedő csövekből állt, amelyek a mag elhelyezkedő központjában összefolytak.
Ez a növény egy zsákutca a növényvilág fejlődésében, valójában, mint a parkok és a rhinia. Nem lehetett biztosan megállapítani, hogy mi ösztönözte megjelenésüket, és miért haltak ki. A tudósok szerint az egyetlen ok az edényes növények fejlődése, amelyek egyszerűen kiszorították kevésbé fejlett rokonaikat.
A szárazföldre került növények egészen más fejlődési utat választottak. Nekik köszönhető, hogy megszületett az állatvilág, és ennek megfelelően megjelent egy intelligens életforma - az ember. És ki tudja, hogyan nézne ki most bolygónk, ha a Ryniák, a parkok és a cuxonok nem döntenének a föld fejlesztése mellett?
Nekünk ennyi... Nagyon örülünk, hogy megtekintette oldalunkat és szánt egy kis időt arra, hogy új ismeretekkel gazdagodjon.
Csatlakozz hozzánk
400 millió évvel ezelőtt bolygónk földfelszínének hatalmas részét tengerek és óceánok foglalták el. Az első élő szervezetek a vízi környezetben keletkeztek. Nyálkarészecskék voltak. Több millió évvel később ezek a primitív mikroorganizmusok zöld színűvé váltak. Megjelenésükben az algákra kezdtek hasonlítani.
Az éghajlati viszonyok kedvezően befolyásolták az algák növekedését és szaporodását.
Az idő múlásával a föld felszíne és az óceánok feneke változásokon ment keresztül. Új kontinensek keletkeztek, a régiek eltűntek a víz alatt. A földkéreg aktívan változott. Ezek a folyamatok ahhoz a tényhez vezettek, hogy a víz megjelent a földfelszín helyén.
Visszahúzódva a tengervíz résekbe, mélyedésekbe hullott. Ezután megszáradtak, majd újra megteltek vízzel. Ennek eredményeként a tengerfenéken lévő algák fokozatosan a föld felszínére költöztek. De mivel a kiszáradási folyamat nagyon lassan ment végbe, ez idő alatt alkalmazkodtak az új földi életkörülményekhez. Ez a folyamat egymillió éve tart.
Az éghajlat akkoriban nagyon párás és meleg volt. Megkönnyítette a növények átmenetét a tengeri élőlényekből a szárazföldi életbe. Az evolúció a különféle növények szerkezetének bonyolításához vezetett, és az ősi algák is megváltoztak. Új szárazföldi növények – pszilofiták – kifejlődését idézték elő. Megjelenésükben kis növényekre hasonlítottak, amelyek a folyók tavai partjainál helyezkedtek el. Volt egy száruk, amelyet finom sörték borítottak. De az algához hasonlóan a pszilofitáknak sem volt gyökérrendszerük.
Növények új éghajlaton
A páfrányok a pszilofitákból származnak. Maguk a pszilofiták 300 millió évvel ezelőtt szűntek meg létezni.
A párás éghajlat és a nagy mennyiségű víz a különféle növények - páfrányok, zsurló és líra - gyors elterjedéséhez vezetett. A karbon időszak végét az éghajlat változása jellemezte: szárazabb és hidegebb lett. A hatalmas páfrányok kezdtek kihalni. Az elhalt növények maradványai elkorhadtak és szénné változtak, amellyel az emberek azután fűtötték otthonaikat.
A páfrányok levelén magok voltak, amelyeket gymnospermeknek neveztek. A modern fenyők, lucfenyők és jegenyefenyők, amelyeket gymnospermeknek neveznek, óriási páfrányokból származtak.
Az éghajlatváltozással az ősi páfrányok eltűntek.
A hideg éghajlat tönkretette zsenge hajtásaikat. Helyüket magpáfrányok váltották fel, amelyeket az első gymnospermeknek neveznek. Ezek a növények tökéletesen alkalmazkodtak a száraz és hideg éghajlat új feltételeihez. Ennél a növényfajnál a szaporodási folyamat nem a külső környezetben lévő víztől függött.
130 millió évvel ezelőtt a Földön különféle cserjék és fűfélék keletkeztek, amelyek magvai a termés felszínén voltak. A zárvatermőknek nevezték őket. 60 millió éve zárvatermő növények élnek bolygónkon. Ezek az üzemek azóta gyakorlatilag változatlanok maradtak.
Növények nélkül bolygónk élettelen sivatag lenne. A fák levelei pedig kis gyárak vagy vegyi laboratóriumok, ahol az anyagok a napfény és a hő hatására átalakulnak. A fák nemcsak javítják a levegő összetételét és lágyítják annak hőmérsékletét. Az erdő gyógyászati értékkel bír, táplálékszükségleteink nagy részét is biztosítja, valamint olyan anyagokat, mint a fa és a pamut; a gyógyszerek előállításának alapanyagai is.
I. Melyek voltak a legelső növények a földön?
A földi élet a tengeren kezdődött. És az első növények, amelyek bolygónkon megjelentek. Sokan közülük eljutottak a földre, és teljesen mások lettek. De azok, amelyek a tengeren maradtak, szinte változatlanok maradtak. Ők a legősibbek, minden velük kezdődött. Növények nélkül nem lenne lehetséges az élet a Földön. Csak a növények képesek szén-dioxid felszívására és oxigén felszabadítására. Ehhez a napsugarakat használják. A Föld egyik első növénye az algák voltak.
Több mint 20 000 algafaj ismert. A sziklákhoz vagy a tengerfenékhez rögzíthetők egy lábszerű "merevítővel", amely egy lombos ágba kerül. A barna algák hideg vizekben szaporodnak, és hatalmas méretűre nőnek. A vörös algák a meleg tengerekre jellemzőek. A zöld és kék-zöld algák meleg és hideg vizekben egyaránt megtalálhatók. Sok hasznos anyagot nyernek a barna algákból, amelyeket műanyagok, lakkok, festékek, papírok, sőt robbanóanyagok gyártásához is használnak. Gyógyszert, műtrágyát, takarmányt készítenek belőlük. A délkelet-ázsiai népek körében az algák sok étel alapját képezik.
Hínár "úszó erdő".
A régi időkben legendák keringtek a Sargasso-tengerről, ahol hajók haltak meg, hínárba ragadva. De néhol mégis olyan vastag az algabozót, hogy elbír egy könnyű csónakot. Ezek barna algák-sargassa, amelyről magát a tengert is elnevezték. A Sargassos úgy néz ki, mint a "bogyókkal" tarkított bokrok - légbuborékok, amelyek lehetővé teszik a növény számára, hogy a víz felszínén maradjon. Más nagy algákkal ellentétben a sargassusok nem tapadnak a fenékhez, és hatalmas csomókban haladnak a hullámok mentén, és úszó erdőt alkotnak. A sargassum leveleihez számtalan puhatestű, féreg, bryozoa tapad, bozótjában rákok, garnélarák és halak bújnak meg. Szinte minden "lakó" barnássárga színű, a sargassumhoz illő, testük gyakran másolja ennek az algának a "leveleinek" alakját. Vannak, akik elrejtőznek, hogy ne riasszák el az áldozatot. Így úszik az egész közösség, soha nem érintve a partot.
II. Etetik, öltöztetik és gyönyörködtetnek.
1. Élelmiszert adó fák.
A kávé az egyik legnépszerűbb ital a világon.
Ki és hogyan adta nekünk ezt a csodálatos italt? Ha hiszel a régi arab legendában, akkor tartozunk a kávé megszerzésével. kecskéket. Egy etióp pásztor a legenda szerint észrevette, hogy kecskéi, amelyek egy bokor bogyóit ettek, egész éjszaka legelésztek, és eszébe sem jutott pihenni. A pásztor mesélt erről a bölcs öregnek, aki megkóstolta ezeket a bogyókat, felfedezte csodálatos erejüket, és feltalálta a kávéitalt.
Az etiópok annyira szerették a kávét, hogy később az egyik törzs az Arab-félszigetre költözve magával vitte annak gabonáját. Ez volt az első kávéültetvények kezdete. És megtörtént, amint az ókori kéziratokból ismeretes, a 9. században. A kávét sokáig csak az arabok ismerték, de a törökök, akik a XV-XVI. században hódítottak. az arab területek egy része is értékelte az ital ízét és csodálatos tulajdonságait. Így jelent meg a híres török kávékészítési módszer: a kávét forró homokon, speciális fogantyús rézedényekben főzik - "török".
Az európaiakat először egy Törökországból hazatért olasz ismertette meg a kávéval. Hivatása szerint orvos, azt ajánlotta pácienseinek, hogy gyógyászati célokra igyanak kávét. Velence volt az első, amely kávét importált Európába. 1652-ben pedig megnyílt az első kávéház Angliában. Európa kávé monopolszállítója Törökország volt, de a ravasz hollandok, miután kávéfákat loptak a törököktől, Indonéziába szállították őket, ahol az éghajlat meglehetősen alkalmas volt a kávétermesztésre.
Brazília mára a kávégyártás világelsőjévé vált.
A kávé Péter 1-nek köszönhetően került Oroszországba.
A kávéital feldolgozott kávéfa magvakból készül. Ez egy örökzöld növény a Madder családból. A kávéfa fehér, buja virágzata, amely a levelek hónaljában található, a rovarok beporzása után gyümölcsökké alakul - a piros bogyókról eltávolítják a pépet, a magokat speciális dobokban csiszolják és zacskókba csomagolják. Főzés előtt a kávébabot megpörkölik.
A kávé szülőhelye Afrika. Az arab megjelenés a legjobb minőségű és legízletesebb. A brazil kávé (ez nem egy fajta, csak egy kávétermesztési hely), amellyel a világ minden piaca megtelt, minőségében sokkal rosszabb, mint a más országokban termesztett kávé.
2. Nemes barátok.
A zedruszok igazi cédrusok. Fönícia, Egyiptom, Asszíria az ókor hatalmas hatalmai voltak. De az általuk elfoglalt területek kihaltak, erdők szinte nem voltak. Fára pedig mind a lakásépítéshez, mind a hajókhoz szükség van. A fa erős, korhadó. A régiek által kedvelt cédrus nem az a cédrus, amely a tajgában nő, és ízletes dióiról híres. A szibériai fenyők a valódi cédrusok "névadói" - héj.
A föníciaiak hajókra, az egyiptomiak szarkofágokra vágták nemeseik temetési szertartásaihoz, a görögök és rómaiak cédrust használtak templomok építésére és bútorok gyártására. Később a keresztesek elkezdték kivágni a zedrust. Az első világháború idején pedig a legértékesebb cédrusokat rózsaszínű fával, egyéb tüzelőanyag híján, mozdonykemencékben égették el. Így már csak 4 libanoni cédrusliget maradt. Igaz, más típusú zedruszok - az atlasz, a ciprusi és a himalájai, bár nagyon ritka fák, de a libanoni cédrustól eltérően - még mindig nem tűnnek el.
A libanoni cédrusok impozáns fák, erőteljes vízszintes ágakkal. Tűik kékesek, bojtokban gyűltek össze. Ökölnyi kúpok, sűrűek, szinte simák, mint a hordók. Amikor a magok beérnek bennük, a tobozok nem nyílnak ki, hanem összeomlanak, és a földet pikkelyréteg borítja. A szél elfújja tőlük a szárnyas magvakat, és szétszórja őket. Ha a helyiek által bőven tenyésztett kecskék nem eszik meg a fiatal hajtásokat, a szép cédrusok új generációja nőhet belőlük. A libanoni cédrusok szépségének híre Oroszországba is eljutott. Ezért, amikor az orosz úttörők magas, fenséges, nagy kúpokkal rendelkező szibériai fenyőket láttak, cédrusnak nevezték őket.
A szibériai cédrus egy csodálatos fenyőfa. A cédrus fő gazdagsága a dió. Zsírokat, fehérjéket, keményítőt, B- és D-vitamint tartalmaznak, a tűk pedig számos gyógyító anyagot tartalmaznak. A dió több mint 60% olajat tartalmaz, ami sok minőségben felülmúlja az állati zsírokat, és tápértékét tekintve sem alacsonyabb, mint a hús és a tojás. Rettegett Iván alatt ezeket a dióféléket külföldre exportálták, I. Péter vezetésével pedig gyógyító és erősítő szert kezdtek készíteni Oroszországban - a diótejet.
A fenyőmag óriási szerepet játszik az állatok életében. – Ahol nincs cédrus – mondják a vadászok –, ott sable sincs. A medvék és a mókusok, a mókusok és a különféle madarak diót esznek.
Gyógyító és cédrusgyanta - gyanta. A Nagy Honvédő Háború idején a cédrusbalzsam megmentette az embereket a sebektől és égési sérülésektől. A Zhivitsa szükséges nyersanyag egy olyan értékes gyógyszer megszerzéséhez, mint a kámfor. Az optikai technológiában is szükségünk van gyantára.
A cédrusfa is értékes - ceruzabotok, hangszerek, bútorok készülnek belőle. A terpentint és más hasznos termékeket fűrészporból nyerik.
III. Egy fa kérgének vizsgálata.
Norvég juhar
A juhar, amit néztem, fiatal. Évről évre megvastagodó fatörzsű, koronát alkotó oldalágak ágaznak le róla, mely kisebb ágakból és levelekből áll. A fát gyökerei tartják a talajban, amelyek felszívják a nedvességet és az oldott ásványi anyagokat. Ezért a fa törzse alul szélesebb.
Ha érzed a kéreg illatát, akkor az illata keserű, fanyar. Tavasszal a kéreg illata felerősödik, édeskéssé válik.
Nincs üreg a fámban. De találkoztam üreges fákkal. Az üregben különféle madarak keresik otthonukat.
Nincs zuzmó, moha vagy gomba a juharon, amit megfigyelek. Néha a gombák gomba gyökeret képeznek a gyökereken, ellátva a fákat nitrogénnel és ásványi anyagokkal.
A fám kérgén egy ember által hagyott nyomok vannak: lehámlott kéreg és késből származó karcolások, amelyek idővel begyógyultak.
IV. Miért a barátom a legjobb.
Norvég juhar - ág gyümölcsökkel
A juhar erdeink egyik legdíszesebb fája. Tavasszal, amikor a fák ágait még nem borítják levelek, a juhar virágzik. Virágzatba gyűjtött sárgászöld virágai kellemesek a szemnek. A juhar nem kevésbé öltözködik nyáron, amikor a koronája "göndörödik". Egy őszi ruha szépségében nem rosszabb, mint bármely más növény. Úgy tűnik, hogy a fa lángokban áll, feltűnő a bíbor és a zöld, a narancs és a sárga árnyalatainak gazdagságával. Minden levélnek megvan a maga színe, és minden levél gyönyörű a maga módján. És mindenkinek egyforma a formája: kerek, 5-7 éles kiemelkedéssel, innen a norvég juhar elnevezés. A juhar jó méznövény. Egy fáról legfeljebb 10 kg mézet nyernek. A juharlé finom. Oroszországban kvaszt és különféle üdítőket készítettek belőle.
Kanada zászlaján cukorjuharlevél látható. Édes levéből juharszirupot, melaszt, sőt, a XIX. században nagy népszerűségnek örvendő juharsört is készítettek. Kanada volt a vezető a gyümölcslé-termékek gyártásában. A juharlevél az ország nemzeti jelképévé vált.
A tartós és könnyű juharfából hangszereket készítettek. A sportfelszerelések is juharból készülnek. A gyógyszerészek és a vegyészek leveleket és kérget használnak. A juharnak van még egy érdekes tulajdonsága: meg tudja jósolni az időjárást. A levelek levélnyeléből, az ágnál néha cseppenként folynak a "könnyek" - a juhar sírni látszik. Ez a juhar azon tulajdonsága, hogy megszabadul a felesleges nedvességtől. A juhar „könnyei” pedig attól függnek, hogy a levegő száraz vagy nedves. Minél szárazabb a levegő, annál erősebb a párolgás, és fordítva. Az eső közeledtével a levegő párássá válik. Ha könnyek vannak a juharleveleken, az azt jelenti, hogy néhány órán belül esik az eső.
V. Földön maradt kövületfák.
Ősi, ősi ginkgo fa! A dinoszauruszok idejében jelent meg a földön - 125 millió.
évekkel ezelőtt. És azóta ez a növény alig változott. A ginkgo egy gyönyörű fa, legfeljebb 30 m magas, nagy, legyezőszerű levelekkel. A ginkgo alakja a mi közönséges nyárfákra emlékeztet. De nem volt ott! A ginkgo egy gymnosperm növény, közelebb áll a lucfenyőhöz, mint a nyárfa virágzó növényéhez. Tavasszal a "fülbevalók" megjelennek az ágakon a lombozattal együtt. Ősszel a szilvára emlékeztető nagy magvak lógnak az ágakon. A mag pépje, hasonlóan a gyümölcshöz, valójában csak egy maghéj. Ehető és sós ízű. Egy probléma: rohadt hús szaga van. Ez egy módja annak, hogy magához vonzza a magot terjesztő állatokat. A ginkgo, bár túlélte a dinoszauruszokat, a vadonban nem élte túl. Ebből a fából kerti fa lett. Japánban és Kínában szentnek tekintik - templomok közelében termesztik. Most a ginkgok jelennek meg az európai városok utcáin. A ginkgo könnyen ellenáll a légkör szennyezésének, a betegségeknek és a rovaroknak. A ginkgo levelei és a fa rovarokat taszító anyagokat tartalmaznak. A szárított ginkgo levelek segítenek megóvni a régi kéziratokat a könyvmolyoktól. A ginkgo zsindelyekkel borított falak pedig nem engednek be csótányokat vagy poloskákat a házba.
KÖVETKEZTETÉS.
Mit tehetek az összes fáért?
Az erdőbe érve nem gyújtok tüzet.
Ez tüzet okozhat.
Nem pusztítom el a madárfészket. A madarak olyan rovarokat esznek, amelyek károsítják a fákat. Nem töröm le a fák és bokrok ágait. Az udvarba új palántákat ültetek és a jövőben gondozom őket.
A savas esők is helyrehozhatatlan károkat okoznak: a termények, a növény- és állatvilág pusztulását, az épületek pusztulását.
Az első szárazföldi növények
Az élet a vízben kezdődött. Itt jelentek meg az első növények - algák. Egy ponton azonban megjelent a föld, amelyet benépesítettek. A keresztúszójú halak úttörőkké váltak az állatok között. És a növények között?
Hogyan néztek ki az első növények?
Egyszer régen bolygónkon olyan növények éltek, amelyeknek csak száruk volt. Speciális kinövésekkel - rizoidokkal - erősítették a talajhoz. Ezek voltak az első növények, amelyek eljutottak a földre.
A tudósok pszilofitáknak nevezik őket. Ez egy latin szó. Lefordítva azt jelenti: "csupasz növények". A pszilofiták valóban "meztelennek" tűntek. Csak elágazó száruk volt kinövésekkel-golyókkal, amelyekben spórákat tartottak. Nagyon hasonlítanak az "idegen növényekre", amelyeket a sci-fi történetek illusztrációiban ábrázolnak.
A pszilofiták voltak az első szárazföldi növények, de csak mocsaras területeken éltek, mivel nem volt gyökerük, és nem tudtak vizet és tápanyagot juttatni a talajba. A tudósok úgy vélik, hogy egykor ezek a növények hatalmas szőnyegeket hoztak létre a bolygó szabadon álló felszínén. Voltak apró növények és nagyon nagyok is, magasabbak, mint az emberi növekedés.
Honnan tudtak a tudósok az első növényekről?
A tudósok egy geológiát kedvelő skót vidéki orvosnak köszönhetően csak a múlt század elején, 1912-ben tudták meg, hogy bolygónkon léteztek ilyen növények. A talajt feltárva eddig ismeretlen növények maradványait fedezte fel, amelyeket később annak a falunak a neve után neveztek el, ahol először találták. Úgy tartják, hogy ez volt az első szárazföldi növény, és más pszilofiták is származtak belőle.
Az ősi növények évmilliókon át uralták a bolygót, de jóval az ember megjelenése előtt kihaltak. De elhagyták "utódaikat" - zsurlófélék, páfrányok és páfrányok voltak. Egyes tudósok úgy vélik, hogy az alsóbbrendű pszilofiták a modern mohák ősei lettek.
1. kérdés: Mikor jelentek meg az első szárazföldi növények?
A paleozoikum korszak elején a növények főleg a tengerekben élnek, de az ordovícium-szilur korban megjelennek az első szárazföldi növények, a pszilofiták (1. kép).
Rizs. 1. Az első szárazföldi növény
Kisméretű növények voltak az algák és a szárazföldi edényes növények között. A pszilofitáknak már volt vezető (ér)rendszerük, az első rosszul differenciált szövetek megerősödhettek a talajban, bár a gyökerek (és más vegetatív szervek) hiányoztak. A szárazföldi növények további evolúciója a szervezet vegetatív szervekké és szövetekké történő differenciálódását, az érrendszer javítását (a víz gyors magasba emelkedését) célozta.
2. kérdés. Milyen irányba haladt a növények evolúciója a szárazföldön?
A pszilofiták megjelenése után a szárazföldi növények evolúciója a test vegetatív szervekké és szövetekké való feldarabolódása, valamint az érrendszer javulása (a víz nagy magasságba való gyors mozgásának biztosítása) felé haladt. Már a száraz devonban is elterjedt a zsurló, a lúg és a páfrány. A szárazföldi növényzet még nagyobb fejlődést ér el a karbon időszakban (Carboniferous), amelyet egész évben nedves és meleg éghajlat jellemez. Megjelennek a gymnospermek, amelyek a magpáfrányokból származnak. A magszaporításra való áttérés számos előnnyel járt: a magvakban lévő embriót membránok védik a kedvezőtlen körülményektől, táplálékkal látják el, diploid számú kromoszómával rendelkezik. Egyes gymnospermekben (tűlevelűekben) az ivaros szaporodás folyamata már nem kapcsolódik a vízzel. A gymnospermekben a beporzást a szél végzi, és a magvak alkalmazkodnak az állatok általi terjesztéshez. Ezek és más előnyök hozzájárultak a vetőmagnövények széles körű elterjedéséhez. A nagy spóranövények a perm időszakban az éghajlat kiszáradása miatt kihalnak.
3. kérdés Mutassa be az állatok evolúcióját a paleozoikum korszakban!
A paleozoikum korszakában a fauna rendkívül gyorsan fejlődött, és számos különböző formával képviselték. Virágzik az élet a tengerekben. A kambrium korszakban már az összes főbb állatfaj létezik, kivéve a húrt. Szivacsok, korallok, tüskésbőrűek, különféle puhatestűek, hatalmas ragadozó kagylók - ez a kambriumi tengerek lakóinak hiányos listája.
Az ordovíciumban folytatódik a főbb típusok fejlesztése, specializálódása. Először találtak belső axiális csontvázzal rendelkező állatok maradványait - állkapocs nélküli gerinceseket, amelyek távoli leszármazottai a modern lámpalázak és a myxinek. Ezeknek a különös organizmusoknak a szája egy egyszerű nyílás volt, amely az emésztőrendszerbe vezetett. Az emésztőcső elülső részét kopoltyúrésekkel szúrták át, amelyek között a tartó porcos kopoltyúívek helyezkedtek el. A pofátlanok a folyók és tavak iszapos fenekén élő organizmusokkal, valamint törmelékkel (szerves törmelékkel) táplálkoztak, szájukon keresztül táplálékot szívtak magukkal. A pofátlanok egy része az elágazó ívek feldarabolását fejlesztette ki, ami lehetővé tette a garat lumenének megváltoztatását az elágazó izmok segítségével, és ennek következtében az emésztőcsőbe került mozgékony zsákmány megtartását.
A fogószáj-készülék megjelenése - egy nagy aromorfózis - a gerincesek teljes szervezetének átalakulását idézte elő.
A páros uszonyok – a végtagok – megjelenése a következő jelentős aromorfózis a gerincesek evolúciójában.
A szilur korszakban az első levegőt lélegző állatok, az ízeltlábúak a pszilofitákkal együtt kerültek ki a szárazföldre. A tározókban folytatódott az alsóbbrendű gerincesek intenzív fejlődése. Feltételezik, hogy a gerincesek kis édesvízi testekben keletkeztek, és csak ezután vándoroltak a tengerekbe. A devon korszakot más ízeltlábúak - pókok - melioráció jellemezte; az időszak végén megjelennek az első szárazföldi gerincesek - kétéltűek (stegocephal). A karbon időszakában hüllők (cotylosaurusok), repülő rovarok és tüdő puhatestűek keletkeznek. A paleozoikum utolsó, perm korszakában a hüllők szisztematikus csoportjainak gyors fejlődése és növekedése tapasztalható; vannak állatfogú hüllők – az emlősök ősei.
4. kérdés. Milyen szerkezeti jellemzők voltak a gerincesek szárazföldi megjelenésének előfeltételei?
A szilur korszakban az első levegőt lélegző állatok, az ízeltlábúak a pszilofitákkal együtt kerültek ki a szárazföldre. A tározókban folytatódott az alsóbbrendű gerincesek intenzív fejlődése. Feltételezik, hogy a gerincesek kis édesvízi testekben keletkeztek, és csak ezután vándoroltak a tengerekbe. A devonban a gerinceseket három csoport képviseli: tüdőúszójú, rájaúszójú és keresztúszójú halak. A keresztúszójú halak voltak azok, amelyek a szárazföldi gerincesek fejlődését eredményezték. A cisz-uszonyos halak jellemzően vízi állatok voltak, de primitív tüdők segítségével, amelyek a bélfal nyúlványai voltak, belélegezték a légköri levegőt. Csak a keresztúszójú halak voltak képesek alkalmazkodni a szárazföldi élethez. Uszonyaik különálló csontokból álló lebenyek voltak, amelyekhez izmok kapcsolódnak (2. ábra). Az uszonyok segítségével a keresztúszójú halak - 1,5-től több méterig terjedő nagyméretű állatok - mászkálhattak a fenéken. Így két fő előfeltételük volt a szárazföldi élőhelyre való átmenethez: izmos végtagok és tüdő. A devon végén a keresztúszójú halakból születtek az első kétéltűek - stegocephalic.
Rizs. 2. Egy keresztúszójú hal és egy stegocephalus páros uszonyának csontváza:
A - keresztúszójú halak vállöve és uszonya;
B - belső uszony csontváz;
B - a stegocephalus mellső végtagjának csontváza:
1 - a humerusnak megfelelő elem;
2 - a sugárnak megfelelő elem;
8 - az ulnának megfelelő elem;
4, 5, 6 - a csukló csontjai; 7 - az ujjak falánjai.
Ebben a cikkben egy fontos és érdekes témát fogunk megvitatni - a növényvilág megjelenését és fejlődését a bolygón. Ma az orgonavirágzás idején a parkban sétálva, az őszi erdőben gombát szedve, otthoni virágokat öntözve az ablakpárkányon, ragaszkodva a kamillafőzethez betegség közben, ritkán gondolunk arra, hogyan nézett ki a Föld a növények megjelenése előtt. Milyen volt a táj akkoriban, amikor az egysejtűek még csak felbukkantak, vagy megjelentek az első gyenge szárazföldi növények? Hogyan néztek ki az erdők a paleozoikumban és a mezozoikumban? Képzeld el, hogy azoknak a félméteres páfrányoknak az ősei, amelyek ma szerényen rejtőznek a fenyők árnyékában, 300 millió évvel ezelőtt elérték a 30 méteres vagy annál nagyobb magasságot!
Soroljuk fel az élővilág kialakulásának főbb állomásait.
Az élet eredete
1. 3, 7 milliárdévekkel ezelőtt előkerült az első élő organizmusok. Megjelenésük idejét (nagyon hozzávetőlegesen, több százmillió éves "villával") ma már az általuk képződött lerakódásokból feltételezhetjük. Több millió év múlva cianobaktériumok tanultak oxigén fotoszintézisés annyira elszaporodtak, hogy mintegy 2,4 milliárd évvel ezelőtt a légkör oxigénnel való túltelítettségének tettesei lettek – ez az anaerob organizmusok kihalásához vezetett, amelyek számára az oxigén méreg volt. A Föld élővilága gyökeresen megváltozott!
2. 2 milliárdévvel ezelőtt már mások voltak egysejtű: autotrófok és heterotrófok egyaránt. Ezek a n első egysejtű nem voltak magjai és plasztidjai – az ún heterotróf prokarióták (baktériumok). Ők adtakaz első egysejtű megjelenésének lendülete növények.
3. 1, 8 milliárdévvel ezelőtt léteztek egysejtűek,Mármint az eukariótákra, hamarosan (geológiai mércével mérve)tipikus állati és növényi sejtek jelentek meg.
A többsejtű növények megjelenése
1. Ról ről 1, 2 milliárdévek vissza alapján egysejtű alakult kitöbbsejtű algák.
2. Abban az időben az élet csak a meleg tengerekben és óceánokban létezett, de az élő szervezetek aktívan fejlődtek és fejlődtek - felkészültek a szárazföldi fejlődésre.
Növények megjelenése a szárazföldön
1. 4 20 millióévvel ezelőtt jelentek meg az első szárazföldi növények - mohákés pszilofiták (rhinofiták). Sok helyen megjelentek a bolygón.egymástól függetlenül, különböző többsejtű algáktól.Persze kezdetben csak a part szélét sajátították el.
2. Pszilofiták(például, rinia) a partok mentén, sekély vízben élt, mint a modern sás. Kicsi, gyenge növények voltak, amelyek életét megnehezítette a hajtások és a gyökerek hiánya.. Gyökerek helyett, amelyekkel megfelelően megragadhatták a talajt, a pszilofitáknak volt rizoidok. A pszilofit felső része zöld pigmentet tartalmazott, és képes volt a fotoszintézisre. Ezek az úttörők, a bátor szárazföldi megszállók kihaltakde képesek voltak páfrányokat szülni.
4.
Mohák -
Napjainkban minden szokatlanságuk, szépségük és mindenütt jelenlétük ellenére zsákutcává váltak az evolúció ága. Több száz millió évvel ezelőtt megjelentek, de soha nem tudtak más növénycsoportokat létrehozni.
