Еволюция на растенията от произхода до съвременните растения

на еволюция на растенията евентуално започва с група пресни води, напомнящи за сегашните зелени водорасли, и от тях произхождат всички настоящи групи: мъхове, ликоподи, хвощ, папрат, гласеменни и покритосеменни растения..

Растенията се характеризират с това, че са много разнообразна група и със забележителна пластичност. От гледна точка на еволюционната биология, те позволяват да се изследва една важна поредица от механизми и уникални събития, например видообразуване от полиплоидия при покритосеменните.

По време на този еволюционен процес, който е довел до създаването на тази монофилетична група, нововъведения се появяват като клетъчната стена, образувана главно от целулоза - полимер, съставен от многократни единици глюкоза.

Монофилетичното разглеждане на растенията предполага първоначално включване на цианобактериите, което е довело до ендосимбиотични събития за разнообразието от пластиди (сред които и хлоропластите, свързани с фотосинтетичния процес). Това събитие се случи в общия прародител на този род.

Многоклетъчност (организми с повече от една клетка) и пролиферация на апикалната меристема, вид асиметрична клетъчна деление и зиготно задържане също се появиха. Най-впечатляващата иновация на растенията обаче е колонизирането на земната среда.

След това ще опишем някои общи аспекти на еволюцията на растенията и ще се запознаем с произхода на всяка група.

индекс

• 1 Еволюционни механизми
• 2 Еволюция на телесните планове на растенията
• 3 Геоложки периоди на появата на всяка група
• 4 Еволюция на водораслите
• 5 Еволюция на бриофитите
• 6 Развитие на васкуларни растения без семена
  • 6.1 Съдови растения без семена
  • 6.2 Значение на съдовата тъкан и корените
• 7 Еволюция на семената на съдовите растения
  • 7.1 Еволюция на голосеменните
  • 7.2 Развитие на цъфтящи растения: покритосеменни растения
  • 7.3 Цветето
• 8 Препратки

Еволюционни механизми

Еволюционните механизми, свързани с произхода на растенията, са същите, които генерират промени в другите живи групи: естествен селекция и ген или дрейф на ген.

Дарвиновия естествен подбор е механизъм на еволюция, който се състои в диференциалния репродуктивен успех на индивидите. Когато растенията притежават някаква наследствена характеристика (т.е. преминала е от родителите към децата) и тази характеристика им позволява да оставят повече потомци, този прираст се увеличава в популацията..

Другият механизъм е генният дрейф, който се състои от случайна или стохастична вариация на честотите на алелите.

По същия начин коеволюционните процеси с животни играят основна роля. Подобно на опрашването и дисперсията на семената при покритосеменните.

Еволюция на телесните планове на растенията

Промяната в телесните планове на растенията е свързана с фундаментални вариации, които настъпват в спорофитните и гаметофитните фази. Проведените изследвания показват, че хаплоидната фаза преди е била по-сложна.

Въпреки това, тази тенденция претърпява инверсия: гаметофитът започва да бъде най-забележимата фаза. Това явление драматично увеличи морфологичното разнообразие от девон.

Геоложки периоди на появата на всяка група

Вкаменелостите предоставят невероятен източник на информация за еволюцията на всички живи организми, въпреки че той не е съвършен и не е завършен.

Бриофитите, много прости организми, които нямат съдови тъкани, са известни от ордовик.

Най-старите слоеве се състоят от много прости структури на съдовите растения. Тогава, в девон и карбон, настъпи огромно разпространение на папрати, ликоподии, хвощ и про-голосеменни..

В девон се появиха първите растения със семена. Така флората на мезозоя се състои главно от индивиди, напомнящи на голосеменни. Накрая, покритосеменните се появяват в кредата.

Еволюция на водораслите

Водораслите съответстват на най-примитивната група. Към тях съответства произходът на първата фотосинтетична клетка чрез ендосимбиоза: клетка погълнала бактерия с фотосинтетични способности.

Това е доста приемливо обяснение за еволюцията на хлоропластите, както и за митохондриите.

Еволюция на бриофитите

Смята се, че бриофитите са първите организми, които се отклоняват от водораслите. Те съответстват на първата група сухоземни растения. Неговите основни характеристики са липсата на коренова система и съдова система, съставена от ксилеми и флоем.

Бриофитите доминират в праисторическата среда през първите 100 милиона години от произхода на растенията.

Еволюция на васкуларни растения без семена

Съдови растения без семена

Съдовите растения започват да се разнообразяват в карбоновия период, по-специално в съдовите растения без семена.

Подобно на бриофитите, плавателните гамети на растенията без семена се нуждаят от вода, така че да могат да се открият и двете полови клетки. Поради тази причина се приема, че първите форми на васкуларни растения са ограничени до влажните среди, които благоприятстват възпроизводството.

Вкаменелостите и предците на съдовите растения датират от преди 420 милиона години. Организмите се характеризират с разклонен спорофит, независимо от гаметофитната фаза за растеж и развитие. Тези разклонения компенсират малкия им размер - рядко надвишаващи петдесет сантиметра.

Това улеснява производството на спори и по този начин увеличава вероятността за оцеляване и размножаване.

Най-примитивната група от васкуларни растения са съвременните видове ликофитас (ликоподия, селагинели и папрати или изоети). Ликофитите се развиват в блата и подобни земи, докато гигантските форми изчезнат и малките, които ги наблюдаваме днес.

Папратите са излъчвани, откакто са възникнали в девон, заедно с техните близки, опашките на косата и четката папрати..

Значение на съдовата тъкан и корените

Съдовите растения - както подсказва името - имат съдова тъкан, която се разделя на флоем и ксилема. Тези структури са отговорни за провеждането на соли и хранителни вещества в цялото тяло на растението.

Придобиването на лигнифицирана тъкан позволява растенията да се увеличават в сравнение с бриофитите. Тези стъбла избягват накланянето и падането и могат да пренасят хранителни вещества и вода до значителни височини.

Корените, от друга страна, позволяват на растенията да се закотвят за повърхността на почвата, като им позволяват да абсорбират вода и хранителни вещества. Корените също играят основна роля, като позволяват на растението да достигне по-голям размер. Коренната система, наблюдавана в вкаменелости, е доста сходна с настоящата.

Произходът на корените все още не е ясен в еволюционната история. Не е известно дали те са се появили в едно събитие в предшественика на всички васкуларни растения, или в множество събития - това, което е известно като конвергентна еволюция.

Еволюция на семената на съдовите растения

В карбона растенията се разклоняват в две големи групи растения със семена: голосеменни и покритосеменни..

Еволюция на голосеменните

Отначало растенията с семена приличаха на папрат. Голосеменните са растения без цветя, които излъчват всичко в много подобен модел. Най-често срещаните днес са борове и кипариси. Някои от най-старите екземпляри включват гинко, цикади и gnetales.

Еволюция на цъфтящи растения: покритосеменни растения

Цъфтящите растения или покритосеменните са група растения, която съставлява повечето от растенията, които съществуват на планетата Земя. Понастоящем те се разпространяват навсякъде и включват форми, разнообразни като дървета, храсти, тревни площи, полета с пшеница и царевица, както и всички обикновени растения, които наблюдаваме с цветя..

За бащата на еволюционната биология, Чарлз Дарвин, внезапната поява на тази група представлява енигматично събитие, което обхваща огромно разпределение..

В момента се смята, че групата, която е довела до покритосеменните, е група от примитивни гоносеменни: организъм, подобен на храст. Въпреки че нямате конкретен кандидат, подозирате някои форми на живот с междинни характеристики между двете групи - мезозойската и палеозойската..

Исторически, тази трансформация беше приета, тъй като е лесно да си представим трансформацията на структури, способни да носят яйцеклетки (типични за голосеменните) в плодовете. Напоследък вече не е нормално активно да се търсят тези преходни форми.

Първите вкаменелости на покритосеменни (и други следи като поленови зърна) датират от повече от 125 милиона години.

Цветето

Най-важната иновация на покритосеменните е флоралната структура. Предполага се, че примитивните цветя имат морфологията на сегашната магнолия, съобразена с много плодове, тичинки и парчета околоцветник..

Що се отнася до зрителните и обонятелните стимули, цветето представлява привлекателен орган за опрашители. Те могат да бъдат гръбначни (като птици и прилепи) или безгръбначни (като пчели, оси или мухи). Опрашването представлява очевидно предимство за растението: той разпръсква полена много по-добре от вятъра.

Опалването е избрано събитие, тъй като колкото повече животни посещават растенията, така и семената. По този начин всяка промяна, която би повишила посещенията положително, мигновено предложи голямо предимство на индивида.

Например, цъфтящи растения, които по някаква случайна мутация са започнали да секретират хранителен елемент, който привлича опрашител, имал селективно предимство пред своите партньори, които не притежавали тази черта.

Освен това плодът представлява и награда, богата на енергия за животното, което я консумира. След храносмилането животното се дефецира и с това се разпръскват семената. Например много птици и прилепи играят важна роля като диспергатори на семена в горите.

препратки

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Биология: наука и природа. Образование в Пиърсън.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Покана за биология. Ed. Panamericana Medical.
3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Еволюционен анализ. Prentice Hall.
4. Futuyma, D. J. (2005). еволюция. Sinauer.
5. Raven, P.H., Evert, R. F., & Eichhorn, S.E. (1992). Биология на растенията (Том 2). Обърнах се обратно.
6. Родригес, Е. В. (2001). Физиология на производството на тропически култури. Редакционен университет на Коста Рика.
7. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Физиология на растенията. Universitat Jaume I.