1. Когда на Земле могли появиться первые живые организмы?
Первые живые организмы могли появиться около 3,8 млрд лет назад.
Первые живые организмы могли появиться около 3,8 млрд лет назад.
Первыми наземными организмами были риниофиты (около 400 – 420 млн лет назад).
Эволюционные приобретения папоротников по сравнению с риниофитами: появление зелёных листьев, мощных придаточных корней и способность достигать огромных размеров (древовидные формы).
Начало голосеменным дали некоторые из древних папоротников (150 – 250 млн лет назад).
Первые наземные растительные сообщества формировались на влажных берегах водоёмов и постепенно осваивали кромку воды и сушу.
Голосеменным и цветковым растениям рассеяться по земной поверхности позволили такие приспособления, как размножение семенами, которое не зависело от наличия внешней воды для оплодотворения (в отличие от споровых). Цветковые растения приобрели также цветок и плод.
Основные этапы эволюции растительного мира на Земле:
Возникновение первых живых существ (гетеротрофы в океане, 3,8 млрд лет назад).
Возникновение автотрофных организмов (цианобактерии, 3 млрд лет назад).
Возникновение многоклеточных организмов (одноклеточные зелёные водоросли, 1,6 млрд лет назад).
Выход ринофитов на сушу (400–420 млн лет назад).
Появление древних споровых растений (плауны, хвощи, папоротники, 350 млн лет назад).
Появление и господство голосеменных растений (150–250 млн лет назад).
Появление и распространение цветковых растений (около 130 млн лет назад).
Эволюционный процесс шёл по пути усложнения строения:
От одноклеточных (водоросли) к многоклеточным (водоросли, ринофиты).
От простого строения ринофитов (подобие побега и корня) к сложным органам у споровых (листья, мощные корни).
От споровых растений, размножение которых зависело от воды, к семенным (голосеменные и цветковые), которые приобрели независящее от воды размножение и более совершенные органы (цветок и плод).
Прогрессивные изменения у папоротников по сравнению со мхами:
Папоротники имеют сложные органы (листья, побег, корни), а у мхов — нет корней.
У папоротников развита проводящая система, что позволило им достигать больших размеров (древовидные формы), а мхи — низкорослые.
Риниофиты представляли собой невысокие (20–25 см) растения, состоящие из надземной и подземной частей. Надземная часть представляла собой голые вильчато-ветвящиеся побеги без настоящих листьев. Подземная часть была представлена ризоидами или примитивными придаточными корнями.
Первыми на планете появились гетеротрофные организмы, потому что в древнем океане в тот период уже было накоплено большое количество органических веществ, образовавшихся абиотическим путём. Это позволило им питаться готовыми органическими веществами, не развивая собственные сложные механизмы синтеза (фотосинтеза).
Голосеменные растения пришли на смену папоротникообразным, потому что они обладали прогрессивным приспособлением — семенами. Размножение семенами не зависело от наличия внешней воды для оплодотворения, что дало голосеменным преимущество и возможность расселиться в более сухих условиях, когда климат стал более сухим и холодным.
Голосеменные растения в настоящее время не являются господствующей группой, потому что их сменили цветковые растения, которые обладают ещё более совершенными приспособлениями:
Наличие цветка, обеспечивающего более эффективное опыление (в том числе насекомыми).
Наличие плода, обеспечивающего защиту семян и разнообразные способы их распространения.
Это позволило цветковым растениям лучше приспособиться к изменяющимся условиям среды и стать господствующей группой.
Появление фотосинтезирующих организмов (цианобактерий) оказало фундаментальное влияние на дальнейшую эволюцию жизни:
Насыщение атмосферы кислородом: Фотосинтез привёл к накоплению свободного кислорода в атмосфере (около 3 млрд лет назад). Это позволило появиться аэробным организмам и привело к массовой гибели анаэробных.
Формирование озонового экрана: Из кислорода сформировался озоновый экран, который защитил поверхность Земли от губительного ультрафиолетового излучения.
Выход на сушу: Озоновый экран сделал возможным выход многоклеточных организмов из воды на сушу.
Появление цветка повышает шансы покрытосеменных растений в борьбе за существование, потому что:
Эффективное опыление: Цветок привлекает насекомых-опылителей, обеспечивая надёжный и точный перенос пыльцы, что значительно повышает вероятность оплодотворения, особенно в условиях, когда растения растут не плотными зарослями.
Защита и распространение семян: Цветок преобразуется в плод, который защищает развивающиеся семена и обеспечивает разнообразные способы их распространения (животными, ветром), помогая осваивать новые территории.