أول النباتات والحيوانات على وجه الأرض. أول النباتات على وجه الأرض. أصل الحياة. ازدهار النباتات الوعائية بعد التجلد

ومع تكاثر الطحالب الخضراء المزرقة، والتي تسمى أيضًا البكتيريا الزرقاء، زاد محتوى الأكسجين في الهواء تدريجيًا. ربما قتلت الكثير من البكتيريا في البداية، لكن بمرور الوقت...

ومع تكاثر الطحالب الخضراء المزرقة، والتي تسمى أيضًا البكتيريا الزرقاء، زاد محتوى الأكسجين في الهواء تدريجيًا. في البداية ربما دمر الكثير من البكتيريا، لكن مع مرور الوقت تعلموا كيفية استخدامه لتلبية احتياجاتهم. تطوير أنواع مختلفةأدت البكتيريا إلى ظهور أنواع أخرى من الكائنات الحية التي حصلت على الطاقة ببساطة عن طريق تناول أقارب أكثر بدائية. التالي مرحلة مهمةبدأت عندما اكتسبت الخلايا الأكثر تعقيدًا القدرة على التمثيل الضوئي من خلال ظهور البلاستيدات الخضراء. وكانت هذه أول الخلايا النباتية الحقيقية.

تطور النباتات

كانت النباتات الأولى عبارة عن كائنات وحيدة الخلية نشأت عندما وجدت الطحالب الخضراء المزرقة مأوى في خلايا كبيرة. تحتوي هذه الخلايا الكبيرة بالفعل على ميتوكوندريا جاءت من بكتيريا أخرى. في "مظهر" الخلايا، من خلال توفير المأوى للبكتيريا، حصلت على الكثير من الفوائد - ساعدتها الميتوكوندريا في استخدام الأكسجين، وأنتجت البلاستيدات الخضراء الغذاء لها.

من الواضح أن أسلاف النباتات هذه عاشوا على سطح البحار والبحيرات، تمامًا كما يوجد الآن أحفادهم العديدون - الطحالب وحيدة الخلية. وبمرور الوقت، تطورت النباتات وحيدة الخلية إلى نباتات متعددة الخلايا عندما ظلت خلاياها معًا بعد الانقسام. تشكلت بعض الكرات من الخلايا، والبعض الآخر - اسطوانات فارغة، سلاسل من الخلايا. العديد من الكائنات الحية التي لديها مثل هذه التكيفات لا تزال تعيش في شكل طحالب.

الطريق إلى الأرض

لملايين السنين، كان الشكل الوحيد للحياة النباتية على الأرض هو الطحالب. وكما هو الحال الآن، فقد كانت موجودة بشكل شبه حصري في الماء، لأنها جفت على الأرض. ثم بدأت الطحالب الصغيرة تنمو على شواطئ البحيرات بالقرب من الماء. وبمرور الوقت، طوروا أصدافًا شبه مقاومة للماء وهياكل تشبه الجذور تمتص الرطوبة من التربة.

أدت هذه الطحالب الرائدة إلى ظهور الطحالب، وهي نباتات بدائية لا يمكنها البقاء على قيد الحياة إلا في الأماكن الرطبة. بمرور الوقت، ظهرت نباتات أكثر تطورا، مثل السرخس، بأوراق مغطاة بقشرة مقاومة للماء. لقد كانوا أول من طور الجذور والسيقان الخشبية، مما سمح لهم بالنمو إلى الأعلى.

متى ظهرت النباتات الأولى على الأرض؟

يعتقد العلماء أن أولى النباتات على الأرض ظهرت مع بداية عملية التمثيل الضوئي التي حدثت في البكتيريا. أصبحت هذه العملية المهمة للتفاعل بين السائل وضوء الشمس مصدرًا لإطلاق الأكسجين الحر. وبفضل هذا، ولد عالم النبات.

النباتات الأولى

كثيرًا ما يتساءل الناس عن الأنواع الأولى وكيف ظهرت على كوكبنا. أعطى العلماء الجواب. أول ممثلي النباتات الذين ظهروا على الأرض هم رينيا وكوكسونيا. وكان الأخير يشبه شجيرة صغيرة لا يتجاوز حجمها 5-7 سم، وكانت الظروف الأكثر ملاءمة لتطوير كوكسونيا هي مناطق المستنقعات. تم العثور على آثار وجود كوكسونيا في جمهورية التشيك والولايات المتحدة الأمريكية وغرب سيبيريا. الرينية نبات مشابه للكوكسونيا. على الرغم من تشابه الأصل، كان حجم الرينيا أكثر أهمية - يصل ارتفاعه إلى 50 سم. في البداية، كان لكل نبات نوع واحد فقط.

وفقا لنسخة أخرى، كان الطحلب من أوائل الذين ظهروا على الأرض. وبالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف بقايا الطحالب والفطريات وحيدة الخلية. تعتبر مناطق المستنقعات والمظللة أيضًا أماكنهم الأصلية.

وقت الظهور

لا توجد إجابة واضحة لسؤال متى ظهرت النباتات على الأرض. بدأ كل من ممثلي نباتات الأرض في الظهور في وقت معين:

• أول كائنات أحادية الخلية (الطحالب والأشنات) - منذ ملياري سنة؛
• نباتات أكثر تعقيدًا (شبيهة بالسراخس الحديثة) - 4 ملايين سنة؛
• ظهرت الصنوبريات وأشجار الصنوبر منذ حوالي 3 ملايين سنة؛
• عمر النباتات المزهرة الأولى هو 150 مليون سنة.

السرخس هي واحدة من أوائل الممثلين الكاملين للنباتات، ولها جذور وسيقان وأوراق. أنها لا تزال تنمو في منطقة المستنقعات. بحلول الوقت الذي كانت تسكن فيه الديناصورات الكوكب، كان سطحه مأهولًا بالفعل بالطحالب والأعشاب والشجيرات والأشجار. تشمل الأشجار الصنوبرية الأولى الصنوبر والتنوب والصنوبر والأرز. تتمتع بذور الممثلين المزهرة بحماية أكبر مقارنة بالآخرين. وهذا ما يفسر تنوع الألوان.

مع مرور الوقت، تغير المناخ وظروف التنمية، وتطورت العشب والأشجار. الآن تم تربية العديد من أنواع الشجيرات والزهور والأشجار بشكل مصطنع. من أجل تصور النباتات التي سيطرت على كوكبنا منذ ملايين السنين، عليك أن تنظر إلى السرخس والأعشاب التي تنمو في المستنقعات والغابات. يمكن اعتبارهم أحفادًا مباشرين للطحالب والسراخس القديمة.

أول نباتات وحيوانات الأرض

حيث نشأت الحياة نشأت الحياة في الماء. ظهرت هنا النباتات الأولى، الطحالب. ومع ذلك، في مرحلة ما، ظهرت الأراضي التي يجب أن تكون مأهولة بالسكان. وكان الرواد بين الحيوانات هم الأسماك ذات الزعانف الفصية. وبين النباتات؟

كيف بدت النباتات الأولى ذات يوم، كان كوكبنا مأهولًا بنباتات لم يكن لها سوى ساق. تم ربطهم بالأرض بواسطة نواتج خاصة - جذور. وكانت هذه النباتات الأولى التي وصلت إلى الأرض. يطلق عليهم العلماء اسم psilophytes. هذه كلمة لاتينية. ترجمتها تعني "النباتات العارية". بدت السيلوفيتات حقًا "عارية". لم يكن لديهم سوى سيقان متفرعة مع نواتج وكرات يتم تخزين الجراثيم فيها. إنها تشبه إلى حد كبير "النباتات الغريبة" التي تم تصويرها في الرسوم التوضيحية لقصص الخيال العلمي. كانت النباتات السيلوفايتية هي أولى النباتات الأرضية، لكنها عاشت فقط في مناطق المستنقعات، حيث لم يكن لها جذور ولم تتمكن من الحصول على الماء والمواد المغذية من التربة. يعتقد العلماء أن هذه النباتات قد خلقت ذات يوم سجادًا ضخمًا بالكامل على السطح العاري للكوكب. كانت هناك نباتات صغيرة وأخرى كبيرة جدًا، أطول من ارتفاع الإنسان.

الحيوانات الأولى على وجه الأرض تعود أقدم آثار الحياة الحيوانية على الأرض إلى مليار سنة، لكن أقدم حفريات الحيوانات نفسها يبلغ عمرها حوالي 600 مليون سنة، ويعود تاريخها إلى فترة الفنديان. كانت الحيوانات الأولى التي ظهرت على الأرض نتيجة للتطور صغيرة مجهريا وذات أجسام ناعمة. كانوا يعيشون في قاع البحر أو في الوحل السفلي. من الصعب أن تتحجر مثل هذه المخلوقات، والدليل الوحيد لكشف سر وجودها هو آثار غير مباشرة، مثل بقايا الثقوب أو الممرات. ولكن على الرغم من صغر حجمها، كانت هذه الحيوانات القديمة مرنة وأدت إلى ظهور أول الحيوانات المعروفة على وجه الأرض - حيوانات الإدياكارا.

بدأ تطور الحياة على الأرض مع ظهور أول كائن حي - منذ حوالي 3.7 مليار سنة - ويستمر حتى يومنا هذا. يشير التشابه بين جميع الكائنات الحية إلى وجود سلف مشترك تنحدر منه جميع الكائنات الحية الأخرى.

الجميع

نباتات سيلوفيتا (Psilophyta) ، أقدم وأقدم مجموعة (تقسيم) منقرضة من النباتات العليا. لقد تميزت بالترتيب القمي للأبواغ البوغية (انظر Sporangium) والبوغية المنتظمة، وغياب الجذور والأوراق، والتفرع ثنائي التفرع أو ثنائي الأرجل (أحادية الأرجل الكاذبة)، والبنية التشريحية البدائية. نظام التوصيل هو Protostele نموذجي. يقع البروتوكسيلم في وسط نسيج الخشب. يتكون الميتاكسيليم من القصبات الهوائية ذات سماكات حلقية أو (أقل شيوعًا). لم تكن هناك الأنسجة الداعمة. لم يكن لدى R. القدرة على النمو الثانوي بعد (كان لديهم فقط النسيج الإنشائي القمي (انظر Meristem). Sporangia بدائية ، من كروية (قطرها حوالي 1 مم) إلى مستطيلة أسطوانية (يصل طولها إلى 12 مم) وذات جدران سميكة. إن الخلايا المشيجية لـ R. غير معروفة بشكل موثوق (يعتبر بعض المؤلفين أن الأعضاء الشبيهة بالجذمور الأفقي - ما يسمى بالجذور الجذرية - هي نباتات نباتية).

نمت R. في أماكن رطبة ومستنقعات، وكذلك في المياه الساحلية الضحلة. يتضمن قسم R. صنفًا واحدًا، وحيد القرن (Rhyniopsida)، مع رتبتين: Rhyniales (عائلات Cooksoniaceae، Rhyniaceae، Hedeiaceae) وPsilophytales (عائلة Psilophytaceae). يتميز ترتيب Rhyniales بالتفرع الثنائي والشاهدة الرقيقة ضعيفة التطور. نسيج القصبات الهوائية ذو سماكة على شكل حلقة. أقدم ممثل R. هو جنس من الكوكسونية، تم اكتشافه أصلاً في ويلز في رواسب تعود إلى أواخر العصر السيلوري (منذ حوالي 400 مليون سنة). أكثر أجناس العصر الديفوني السفلي التي تمت دراستها بشكل كامل هي الرينيا والنباتات القرنية جزئيًا، حيث تم تشريح الجذور (السيقان الممتدة لأعلى منها، والعديد من جذور الجذور الممتدة للأسفل) إلى شرائح درنية تقع بوضوح، خالية من الأنسجة الموصلة وتتكون بالكامل من خلايا الحمة. ويعتقد أنه في عملية التطور، أدت جذور R. إلى ظهور الجذور. في كلا الجنسين، كان الجدار البوغاني متعدد الطبقات، ومغطى ببشرة (انظر بشرة). تتميز النباتات القرنية بتجويف غريب حامل للأبواغ، والذي يشكل قبة تغطي على شكل قبو العمود المركزي من الأنسجة المعقمة، وهو استمرار للحاء الجذع. وبهذه الطريقة، يشبه النبات القرني Sphagnum الحديث. تضم عائلة الرينيوم أيضًا جنس Teniokrada، الذي شكلت العديد من أنواعه غابات تحت الماء في العصر الديفوني الأوسط والعليا. يتم تصنيف أجناس Hedea وYaravia في الديفوني السفلي أحيانًا على أنها فصيلة منفصلة من Hedeidae. جنس Sciadophyte من العصر الديفوني السفلي، يُصنف عادةً على أنه فصيلة منفصلة Sciadophyte، وهو نبات صغير يتكون من وردة من سيقان رفيعة بسيطة أو مقسمة بشكل ضعيف مع شاهدة. يتميز ترتيب Psilophytales بالتفرع ثنائي الأرجل وشاهدة أكثر تطوراً. في الجنس الأكثر شهرة - الفطريات السيلولوجية (من رواسب العصر الديفوني السفلي في شرق كندا) - شكلت الفروع المتطورة بشكل غير متساو نموًا كاذبًا المحور الرئيسيثنائي الأرجل مع فروع جانبية أرق: كان الجذع محاطًا ببشرة مقطوعة مع الثغور؛ كان سطح الجذع مكشوفًا أو مغطى بأشواك يبلغ طولها 2-2.5 ملم، وكانت نهاياتها ممتدة على شكل قرص، مما يشير على الأرجح إلى دورها الإفرازي. فتحت السبورانجيا بشق طولي. أجناس الديفوني السفلى ثلاثية الأطراف وبيرتيكا قريبة من النباتات السيلوفيتية.

دراسة هيكل R. وعلاقاتها التطورية أهمية عظيمةللتشكل التطوري والنسالة للنباتات العليا. على ما يبدو، كان العضو الأصلي للنبات البوغي للنباتات العليا عبارة عن ساق متفرع ثنائي التفرع مع sporangia قمي؛ تطورت الجذور والأوراق في وقت لاحق من sporangium والساق. هناك كل الأسباب لاعتبار R. مجموعة الأجداد الأصلية التي انحدرت منها النباتات اللانباتية والنباتات الذئبية وذيل الحصان والسراخس. وفقًا لوجهة نظر أخرى، فإن النباتات الطحلبية والنباتات الذئبية لها أصل مشترك فقط مع R.

مضاءة : أساسيات علم الحفريات. الطحالب، النباتات الطحلبية، النباتات السيلوفيتية، النباتات الذئبية، المفصليات، السرخس، م.، 1963؛ سمة باليوبوتانيك، ر. 2، بريوفيتا. سيلوفيتا. ليكوفيتا، ب، 1967.

أ.ل.تاختادجيان.

تشكل كوكب الأرض منذ أكثر من 4.5 مليار سنة. ربما ظهرت أولى أشكال الحياة أحادية الخلية منذ حوالي 3 مليارات سنة. في البداية كانت البكتيريا. يتم تصنيفها على أنها بدائيات النوى لأنها لا تحتوي على نواة خلية. ظهرت الكائنات حقيقية النواة (تلك التي لها نواة في الخلايا) في وقت لاحق.

النباتات هي كائنات حقيقية النواة قادرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي. في عملية التطور، ظهر التمثيل الضوئي في وقت سابق من حقيقيات النوى. في ذلك الوقت كانت موجودة في بعض البكتيريا. وكانت هذه البكتيريا الزرقاء والخضراء (البكتيريا الزرقاء). وقد نجا البعض منهم حتى يومنا هذا.

وفقًا لفرضية التطور الأكثر شيوعًا، تكونت الخلية النباتية عن طريق دخول بكتيريا التمثيل الضوئي التي لم يتم هضمها إلى خلية حقيقية النواة غير متجانسة. علاوة على ذلك، أدت عملية التطور إلى ظهور كائن ضوئي حقيقي النواة وحيد الخلية مع البلاستيدات الخضراء (أسلافها). هكذا ظهرت الطحالب وحيدة الخلية.

كانت المرحلة التالية في تطور النباتات هي ظهور الطحالب متعددة الخلايا. لقد وصلوا إلى تنوع كبير وعاشوا حصريًا في الماء.

سطح الأرض لم يبقى دون تغيير. وحيثما ارتفعت القشرة الأرضية ظهرت الأرض تدريجيا. كان على الكائنات الحية أن تتكيف مع الظروف الجديدة. تمكنت بعض الطحالب القديمة تدريجياً من التكيف مع نمط الحياة الأرضي. في عملية التطور، أصبح هيكلها أكثر تعقيدا، ظهرت الأنسجة، في المقام الأول غلافي وموصل.

تعتبر النباتات البرية الأولى عبارة عن نباتات سيلوفيستية ظهرت منذ حوالي 400 مليون سنة. لم ينجوا حتى يومنا هذا.

حدث مزيد من التطور للنباتات المرتبطة بتعقيد بنيتها على الأرض.

في زمن النباتات السيلوفيتية، كان المناخ دافئًا ورطبًا. نمت النباتات السيلوفوتية بالقرب من المسطحات المائية. كان لديهم جذور جذرية (مثل الجذور)، والتي ثبتوا بها أنفسهم في التربة وامتصوا الماء. ومع ذلك، لم يكن لديهم أعضاء نباتية حقيقية (الجذور والسيقان والأوراق). تم ضمان حركة الماء والمواد العضوية في جميع أنحاء النبات من خلال الأنسجة الموصلة الناشئة.

وفي وقت لاحق، تطورت السرخس والطحالب من النباتات السيلوفيتية. تتمتع هذه النباتات ببنية أكثر تعقيدًا، فهي تحتوي على سيقان وأوراق، كما أنها تتكيف بشكل أفضل مع العيش على الأرض. ومع ذلك، تمامًا مثل النباتات السيلوفيتية، ظلت تعتمد على الماء. أثناء التكاثر الجنسي، لكي تصل الحيوانات المنوية إلى البويضة، فإنها تحتاج إلى الماء. ولذلك، لم يتمكنوا من "الابتعاد" عن الموائل الرطبة.

خلال العصر الكربوني (منذ 300 مليون سنة تقريبًا)، عندما كان المناخ رطبًا، بلغت السرخس فجرها، ونمت العديد من أشكال أشجارها على الكوكب. في وقت لاحق، يموتون، هم الذين شكلوا رواسب الفحم.

عندما بدأ المناخ على الأرض يصبح أكثر برودة وجفافا، بدأت السرخس في الموت بشكل جماعي. لكن بعض أنواعها قبل ذلك أدت إلى ظهور ما يسمى سرخس البذور، والتي كانت في الواقع عاريات البذور بالفعل. في التطور اللاحق للنباتات، انقرضت بذور السرخس، مما أدى إلى ظهور عاريات البذور الأخرى. في وقت لاحق، ظهرت عاريات البذور أكثر تقدما - الصنوبريات.

أول النباتات على وجه الأرض

حدث التلقيح بمساعدة الرياح. وبدلا من الحيوانات المنوية (أشكال متحركة)، شكلوا حيوانات منوية (أشكال ثابتة)، والتي تم تسليمها إلى البويضة عن طريق تكوينات خاصة من حبوب اللقاح. بالإضافة إلى ذلك، لم تنتج عاريات البذور جراثيم، بل أنتجت بذورًا تحتوي على إمداد من العناصر الغذائية.

تميز التطور الإضافي للنباتات بظهور كاسيات البذور (النباتات المزهرة). حدث هذا منذ حوالي 130 مليون سنة. ومنذ حوالي 60 مليون سنة بدأوا في السيطرة على الأرض. بالمقارنة مع عاريات البذور، فإن النباتات المزهرة تتكيف بشكل أفضل مع الحياة على الأرض. يمكنك القول أنهم بدأوا في استغلال الفرص بشكل أكبر بيئة. لذلك بدأ التلقيح يحدث ليس فقط بمساعدة الرياح، ولكن أيضا بمساعدة الحشرات. أدى هذا إلى زيادة كفاءة التلقيح. توجد بذور كاسيات البذور في الفواكه، مما يسمح لها بالانتشار بكفاءة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي النباتات المزهرة على بنية نسيجية أكثر تعقيدًا، على سبيل المثال، في نظام التوصيل.

تعد كاسيات البذور حاليًا المجموعة الأكثر عددًا من النباتات من حيث عدد الأنواع.

المقال الرئيسي: السرخس

نباتات الأنفهي مجموعة منقرضة من النباتات. ويعتبرهم بعض العلماء أسلاف الطحالب والسراخس وذيل الحصان والطحالب. ويشير آخرون إلى أن نباتات الأنف استعمرت الأرض في نفس الوقت الذي استعمرت فيه الطحالب.

ظهرت النباتات البرية الأولى – نباتات الأنف – منذ حوالي 400 مليون سنة. يتكون جسمهم من أغصان خضراء. ويتفرع كل فرع وينقسم إلى قسمين. تحتوي خلايا الأغصان على الكلوروفيل وحدثت عملية التمثيل الضوئي. المواد من الموقع http://wikiwhat.ru

نمت نباتات الأنف في أماكن رطبة. تم ربطها بالتربة بواسطة جذور جذرية - نواتج على سطح الأغصان الموجودة أفقيًا.

النباتات البرية الأولى

وفي نهايات الفروع كانت هناك أجزاء حاملة للأبواغ تنضج فيها الجراثيم. بدأت بالفعل الأنسجة الموصلة والميكانيكية في التشكل في نباتات الأنف. في عملية التطور، بسبب حدوث التغيرات الوراثية والانتقاء الطبيعي، تم تشكيل الأنسجة التكاملية مع الثغور على سطح فروع نباتات الأنف مع الثغور التي تنظم تبخر الماء.

الصور (الصور والرسومات)

المواد من الموقع http://WikiWhat.ru

يوجد في هذه الصفحة مواد حول المواضيع التالية:

• الأنسجة التكاملية والميكانيكية الموصلة في نباتات الأنف والسراخس

• مخطط دورة حياة ريونوفيتا

• إجابة قصة Rhinophytes

• نشر أول مصنع أرضي

• متى ومن أي مجموعة من الطحالب ظهرت النباتات الكلوية الأولى؟

أصل وتصنيف النباتات العليا.

ربما تطورت النباتات العليا من نوع ما من الطحالب. ويتجلى ذلك من خلال حقيقة أنه في التاريخ الجيولوجي النباتيةوقد سبقت النباتات العليا الطحالب. تدعم الحقائق التالية أيضًا هذا الافتراض: تشابه أقدم مجموعة من النباتات العليا المنقرضة - نباتات الأنف - مع الطحالب ، والطبيعة المتشابهة جدًا لتفرعها ؛ التشابه في تناوب أجيال النباتات العليا والعديد من الطحالب؛ وجود السوط والقدرة على السباحة المستقلة في الخلايا الجرثومية الذكرية للعديد من النباتات العليا؛ التشابه في هيكل ووظيفة البلاستيدات الخضراء.

ويعتقد أن النباتات العليا نشأت على الأرجح من طحالب خضراء، المياه العذبة أو المياه قليلة الملوحة. كان لديهم عرس متعدد الخلايا، وهو تناوب متماثل للأجيال في دورة التطور.

أول نباتات برية وجدت في شكل أحفوري كانت نباتات الأنف(رينيا، قرنية، horneophyton، sporogonytes، psilophyte، الخ).

بعد الوصول إلى الأرض، تطورت النباتات الأعلى في اتجاهين رئيسيين وشكلت فرعين تطوريين كبيرين - أحادي الصيغة الصبغية وثنائي الصيغة الصبغية.

يتم تمثيل الفرع الفردي لتطور النباتات العليا بواسطة قسم البريوفيتا. في دورة تطور الطحالب، يسود الطور المشيجي، الجيل الجنسي (النبات نفسه)، ويتم تقليل الطور البوغي، الجيل اللاجنسي، ويتم تمثيله بواسطة sporogon على شكل صندوق على ساق.

ويمثل الفرع التطوري الثاني للنباتات العليا جميع النباتات العليا الأخرى.

تبين أن الطور البوغي في الظروف الأرضية أكثر قابلية للحياة وتكيفًا مع مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. غزت هذه المجموعة من النباتات الأرض بنجاح أكبر.

حاليا، يبلغ عدد النباتات العليا أكثر من 300000 نوع. إنهم يهيمنون على الأرض، ويسكنونها من مناطق القطب الشمالي إلى خط الاستواء، ومن المناطق الاستوائية الرطبة إلى الصحاري الجافة. أنها تشكل أنواع مختلفةالغطاء النباتي - الغابات والمروج والمستنقعات وملء الخزانات. يصل الكثير منهم إلى أحجام هائلة.

تصنيف النباتات العلياهو فرع من فروع علم النبات يقوم بوضع تصنيف طبيعي للنباتات العليا بناءً على دراسة وتحديد الوحدات التصنيفية، وإقامة الروابط العائلية بينها في تطورها التاريخي. أهم المفاهيمالنظاميات هي فئات تصنيفية (منهجية) وأصناف.

تطور النباتات

وفقًا لقواعد التسميات النباتية، فإن الفئات التصنيفية الرئيسية هي: الأنواع (الأنواع)، والجنس (جنس)، والأسرة (فاميليا)، والنظام (أوردو)، والطبقة (كلاسيس)، والقسم (ديفيسيو)، والمملكة (ريجنوم). إذا لزم الأمر، يمكن استخدام الفئات المتوسطة، على سبيل المثال، الأنواع الفرعية، subgenus، subfamilia، superordo، superregnum.

للأنواع ابتداءً من 1753 - تاريخ نشر الكتاب ك. لينيوس"الأنواع النباتية" – مقبولة أسماء ذات الحدينتتكون من كلمتين لاتينيتين. الأول يشير إلى الجنس الذي ينتمي إليه النوع، والثاني - اللقب المحدد: على سبيل المثال، ألدر لزج - Alnus glutinosa.

بالنسبة لعائلات النباتات، النهاية هي aceae، للأوامر - ales، للفئات الفرعية - idae، للفصول - psida، للأقسام - phyta. يعتمد الاسم الأحادي المعياري على اسم الجنس الموجود في هذه العائلة أو الرتبة أو الفئة وما إلى ذلك.

يقسم العلم الحديث عن العالم العضوي الكائنات الحية إلى مملكتين خارقتين: الكائنات ما قبل النووية (بروكاريوتا) والكائنات النووية (إيوكاريوتا). يتم تمثيل المملكة الفائقة للكائنات الحية ما قبل النووية بمملكة واحدة - نباتات الشوت (Mychota) مع مملكتين فرعيتين: البكتيريا (Bacteriobionta) والسيانوتيا، أو الطحالب الخضراء المزرقة (Cyanobionta).

تشمل المملكة الفائقة للكائنات النووية ثلاث ممالك: الحيوانات (الحيوانات)، والفطريات (الميسيتاليا، والفطريات، أو الفطريات) والنباتات (النباتية، أو النباتات).

تنقسم مملكة الحيوان إلى قسمين فرعيين: الأوليات والحيوانات متعددة الخلايا (ميتازوا).

تنقسم مملكة الفطريات إلى قسمين فرعيين: الفطريات السفلية (Myxobionta) والفطريات العليا (Mycobionta).

تضم المملكة النباتية ثلاث ممالك فرعية: اللون القرمزي(رودوبيونتا)، الأعشاب البحرية الحقيقية(فيكوبيونتا) و نباتات أعلى(الجنينية).

كيف ظهرت النباتات الأولى على الأرض؟

قبل 400 مليون سنة، كانت البحار والمحيطات تشغل معظم سطح الأرض. ظهرت الكائنات الحية الأولى في الماء. بدوا مثل كتل مجهرية من المخاط. وبعد عدة ملايين من السنين، طورت بعض الكائنات الحية اللون الأخضر. أصبحوا مثل الطحالب.

الظروف المناخيةساهم في نمو الطحالب وانتشارها على نطاق واسع. مع مرور الوقت، تغير سطح الأرض وقاع المحيطات. نشأت قارات جديدة، وغرقت تلك التي نشأت في وقت سابق. كانت قشرة الأرض تهتز. وأدى ذلك إلى ظهور اليابسة بدلاً من البحار.

التراجع مياه البحربقيت في المنخفضات. جفت المنخفضات أو امتلأت بالمياه مرة أخرى أثناء ارتفاع المد. الطحالب التي كانت تعيش سابقًا في قاع البحار انتهى بها الأمر إلى سطح الأرض. ولكن بما أن الجفاف حدث ببطء وتدريجي، فقد تمكنوا خلال هذا الوقت من التكيف مع العيش في الظروف الأرضية. بعد كل شيء، استغرقت هذه العملية أيضًا ملايين السنين.

كان المناخ في ذلك الوقت رطبًا ودافئًا على الكرة الأرضية. لقد فضل انتقال النباتات من نمط الحياة المائي إلى الوجود على الأرض. تسببت هذه الظروف المعيشية على الأرض في جعل بنية النباتات أكثر تعقيدًا. لقد تغير هيكل الطحالب القديمة. ومنهم نشأت النباتات الأرضية الأولى PSILOPHYTES. تشبه Psilophytes صغيرة النباتات العشبيةالتي نمت على طول ضفاف الأنهار والبحيرات. كان لديهم ساق مغطى بالشعيرات. الجزء الموجود تحت الأرض من الجذع يشبه الجذمور. لكن النباتات السيلوفيتية، مثل الطحالب، لم يكن لها جذر.

نشأت الطحالب والسراخس من النباتات السيلوفيتية. وفي وقت لاحق انقرضت النباتات السيلوفيتية تمامًا. حدث هذا قبل 300 مليون سنة.

ساهم المناخ الرطب ووفرة المياه في التكاثر السريع للنباتات الشبيهة بالسرخس على الأرض - السرخس وذيل الحصان والطحالب. ولكن في نهاية العصر الكربوني، بدأ مناخ الأرض يتغير في كل مكان، وأصبح أكثر جفافًا وبرودة. بدأت سرخس الشجرة العملاقة تموت. وتعفنت النباتات الميتة تدريجياً وتحولت إلى فحم. استخدم الناس فيما بعد هذا الفحم لتدفئة منازلهم.

عندما تتكاثر السرخس، تتشكل البذور على الأوراق وتفتح. ومن هنا نشأ الاسم العلمي Gynosperms فيما بعد. من السرخس العملاق جاءت أشجار الصنوبر والتنوب والتنوب الحديثة، والتي تعتبر عاريات البذور.

ومع برودة المناخ، انقرضت السراخس القديمة أخيرًا. عندما تنبت في التربة الباردة، تجمدت براعمها الرقيقة. تم استبدالهم بسرخس البذور، والتي تعتبر أول عاريات البذور. وتبين أن هذه النباتات أكثر تكيفًا مع الحياة في المناخ الجاف والبارد الذي حل محل الفترة الكربونية الرطبة والدافئة. ولم تعد عملية تكاثرها تعتمد على توفر المياه في البيئة الخارجية.

منذ 130 مليون سنة، ظهرت الأعشاب والشجيرات على الأرض، وكانت بذورها محمية بشكل جيد بالفواكه. ولهذا السبب كانوا يطلق عليهم كاسيات البذور. سيطرت كاسيات البذور على الأرض لمدة 60 مليون سنة.

ولم تتغير أعضاء النبات التي تشكلت خلال هذه الأوقات بشكل ملحوظ حتى يومنا هذا.

سنناقش في هذه المقالة موضوعًا مهمًا ومثيرًا للاهتمام - وهو ظهور وتطور عالم النبات على هذا الكوكب. اليوم، المشي في الحديقة أثناء إزهار الليلك، وجمع الفطر في غابة الخريف، وسقي زهور المنزل على حافة النافذة، وغرس مغلي البابونج أثناء المرض، ونادرا ما نفكر في شكل الأرض قبل ظهور النباتات. كيف كان المشهد الطبيعي في الوقت الذي كانت فيه الكائنات وحيدة الخلية في طور الظهور أو عندما ظهرت أولى النباتات الأرضية الضعيفة؟ كيف كانت تبدو الغابات في حقب الحياة القديمة والدهر الوسيط؟ تخيل أن أسلاف تلك السرخس التي يبلغ طولها نصف متر، والتي تختبئ الآن بشكل متواضع في ظل أشجار التنوب، وصل ارتفاعها منذ 300 مليون سنة إلى 30 مترًا أو أكثر!

دعونا ندرج المراحل الرئيسية في ظهور العالم الحي.

أصل الحياة

1. 3, 7000000000سنين مضت نشأت أولاً الكائنات الحية. يمكن اليوم تخمين وقت ظهورها (تقريبيًا جدًا، مع وجود فجوة بمئات الملايين من السنين) من الرواسب التي تكونتها. لمدة مليون ونصف سنة البكتيريا الزرقاءتعلمت التمثيل الضوئي للأكسجينوتضاعفت كثيرًا لدرجة أنها أصبحت مسؤولة عن تشبع الغلاف الجوي بالأكسجين منذ حوالي 2.4 مليار سنة - مما أدى إلى انقراض الكائنات اللاهوائية التي كان الأكسجين سامًا لها. لقد تغير العالم الحي للأرض بشكل جذري!

2. 2 بليونقبل سنوات كانت هناك بالفعل مختلفة وحيدة الخلية: كلا من ذاتية التغذية وغيرية التغذية.هذه ص أول وحيدة الخليةلم يكن لديه نوى وبلاستيدات - ما يسمى بدائيات النوى غير المتجانسة (بكتيريا). وهم الذين أعطواالدافع لظهور أول كائنات وحيدة الخليةالنباتات.

3. 1, 8 مليارمنذ سنوات مضت، ظهرت الكائنات النووية وحيدة الخلية،أي حقيقيات النوى، قريبًا (وفقًا للمعايير الجيولوجية)ظهرت الخلايا الحيوانية والنباتية النموذجية.

ظهور النباتات متعددة الخلايا

1. قريب 1, 2 بليونسنين منذ نشأت على أساس الكائنات وحيدة الخليةالطحالب متعددة الخلايا.

2. في ذلك الوقت، كانت الحياة موجودة فقط في البحار والمحيطات الدافئة، لكن الكائنات الحية كانت تتطور وتتقدم بنشاط - تستعد لتطوير الأرض.

النباتات القادمة إلى الأرض

1. 4 20 مليونمنذ سنوات ظهرت أولى النباتات البرية - الطحالبو نباتات سيلوفيتية (نباتات الأنفية). لقد ظهروا في أماكن كثيرة على هذا الكوكببشكل مستقل عن بعضها البعض، من الطحالب متعددة الخلايا المختلفة.بالطبع، في البداية قاموا باستكشاف الحافة الساحلية فقط.

2. نباتات سيلوفيتية(على سبيل المثال، رينيا) عاش على طول الضفاف، في المياه الضحلة،على غرار الطحالب الحديثة. كانت هذه نباتات صغيرة وضعيفة، وكانت حياتها معقدة بسبب عدم وجود البراعم والجذور.. بدلاً من الجذور التي يمكن من خلالها التشبث بالتربة بشكل صحيح، كان هناك نباتات سيلوفيتيةجذور. يحتوي الجزء العلوي من النبات السيلوفيتي على صبغة خضراء وكان قادرًا على القيام بعملية التمثيل الضوئي. هؤلاء الرواد، الغزاة الجريئين للأرض، انقرضوا،لكنهم كانوا قادرين على التسبب في ظهور الببتيدوفيت.

4. الطحالب - على الرغم من كل ما لديهم من غرابة وجمال وانتشار في كل مكان هذه الأيام - فقد أصبحوا طريقًا مسدودًافرع يو من التطور. وبما أنها نشأت منذ مئات الملايين من السنين، فإنها لم تكن قادرة على نشوء أي مجموعات أخرى من النباتات.

منذ 400 مليون سنة، كانت البحار والمحيطات تحتل جزءا كبيرا من سطح الأرض لكوكبنا. نشأت الكائنات الحية الأولى في بيئة مائية. لقد كانت جزيئات من المخاط. وبعد عدة ملايين من السنين، تطورت هذه الكائنات الحية الدقيقة البدائية إلى اللون الأخضر. بواسطة مظهربدأوا يشبهون الطحالب.

النباتات في العصر الكربوني

أثرت الظروف المناخية بشكل إيجابي على نمو وتكاثر الطحالب. مع مرور الوقت، خضع سطح الأرض وأسفل المحيطات للتغيرات. وظهرت قارات جديدة، بينما اختفت القارات القديمة تحت الماء. كانت قشرة الأرض تتغير بنشاط. وأدت هذه العمليات إلى ظهور الماء على سطح الأرض.

تراجعت مياه البحر في الشقوق والمنخفضات. ثم جفت ثم امتلأت بالماء مرة أخرى. ونتيجة لذلك، انتقلت تلك الطحالب التي كانت موجودة في قاع البحر تدريجياً إلى هناك سطح الأرض. ولكن بما أن عملية التجفيف حدثت ببطء شديد، فقد تكيفوا خلال هذا الوقت مع الظروف المعيشية الجديدة على الأرض. حدثت هذه العملية على مدى مليون سنة.

كان المناخ في ذلك الوقت رطبًا ودافئًا جدًا. وسهلت انتقال النباتات من الحياة البحرية إلى الحياة البرية. أدى التطور إلى بنية أكثر تعقيدًا للنباتات المختلفة، كما تغيرت الطحالب القديمة. لقد أدى ذلك إلى تطوير نباتات أرضية جديدة - النباتات السيلولوجية. في المظهر، كانت تشبه النباتات الصغيرة التي كانت تقع بالقرب من ضفاف البحيرات والأنهار. كان لديهم ساق مغطى بشعيرات صغيرة. ولكن، مثل الطحالب، لم يكن للنباتات السيلوفيتية نظام جذر.

النباتات في مناخ جديد

تطورت السرخس من نباتات سيلوفيتية. توقفت النباتات السيلوفيتية عن الوجود منذ 300 مليون سنة.

أدى المناخ الرطب وكميات كبيرة من المياه إلى الانتشار السريع للنباتات المختلفة - السرخس وذيل الحصان والطحالب. تميزت نهاية العصر الكربوني بتغير المناخ: فقد أصبح أكثر جفافاً وبرودة. بدأت السرخس الضخمة تموت. وتعفنت بقايا النباتات الميتة وتحولت إلى فحم استخدمه الناس فيما بعد لتدفئة منازلهم.

كان لدى السرخس بذور على أوراقها، والتي كانت تسمى عاريات البذور. من السرخس العملاق جاءت أشجار الصنوبر والتنوب والتنوب الحديثة، والتي تسمى عاريات البذور.

مع تغير المناخ، اختفت السرخس القديمة. لقد دمر المناخ البارد براعمهم الرقيقة. تم استبدالهم بسراخس البذور، والتي تسمى عاريات البذور الأولى. لقد تكيفت هذه النباتات بشكل مثالي مع الظروف الجديدة للمناخ الجاف والبارد. وفي هذا النوع من النباتات، لا تعتمد عملية التكاثر على الماء الموجود في البيئة الخارجية.

منذ 130 مليون سنة، ظهرت شجيرات وأعشاب مختلفة على الأرض، وكانت بذورها موجودة على سطح الثمرة. كانت تسمى كاسيات البذور. تعيش كاسيات البذور على كوكبنا منذ 60 مليون سنة. ظلت هذه النباتات دون تغيير تقريبًا منذ ذلك الحين وحتى يومنا هذا.