Відкрити головне меню
Спорангій пізнього Силурійського періоду, штучно забарвлений. Спори мають розмір в 30-35 μm

Еволюція рослин призвела до появи широко різноманітних рівнів складності, починаючи від найперших водоростей, потім мохів, плауноподібних, і папороті, до складних голонасіневих і квіткових рослин сьогодні. Хоча багато із груп рослин, що з'явилися раніше продовжують розвиватися, про що свідчить домінування водоростей в морському середовищі, більш недавно утворені групи також замінили ті, що домінували раніше, наприклад квітучі рослини домінують над голонасіневими наземними рослинами.[1]:498

Існують докази існування перших рослин на землі в Ордовицький період, що приблизно 450 мільйонів років тому, у вигляді знайдених залишків спор.[2] Наземні рослини почати урізноманітнюватися в пізньому Силурійському періоді, 430 мільйонів років тому, і результат їхнього різноманіття можна знайти в багатьох деталях в девонських викопних залишках із кремнистого райнієвого черту. Цей кремній, сформувався у гарячих вулканічних джерелах, і зберіг відбитки декількох видів ранніх рослин в зкам'янілостях детальних до клітин.[3]

До середини Девонського періоду, більшість з ознак, які мають сучасні рослини уже були присутні, включаючи корені і листя. Вільно-спорооутворюючі рослини пізнього Девону такі як Археоптерис мали твірну тканину камбій яка є основою дерева і дозволила утворитися лісам із високими деревами. Також в пізньому Девоні, Elkinsia, рання папороть, мала насіння.[4] Розвиток еволюції продовжувався в кам'яновугільний період і продовжується зараз. Більшість із груп рослин не постраждала при масовому вимиранні в Пермсько-Тріасовому періоді, хоча структури співтовариств змінилися. Це могло стати причиною появи квітучих рослин в тріасовому періоді (~ 200 мільйонів років тому), і їх подальшої диверсифікації в крейдовому періоді і Палеогені. Останньою великою групою рослин, що еволюціонувала, були злакові, які стали дуже важливими в середині Паліогену, від 40 мільйонів років тому. Злакові, так само як і багато інших груп, розвивали нові механізми метаболізму, аби вижити при низькому СО2 і температурі, сухих умовах тропіків протягом останніх десяти мільйонів років.

Колонізація суходолуРедагувати

Наземні рослини виникли із групи зелених водоростей, ймовірно 510 мільйонів років тому; деякі молекулярні оцінки дають навіть більш ранні дати походження, 630 мільйонів років тому.[5] Їх найближчими живими родичами зараз є Харофіти, зокрема Харові; припускають, що характер харових мало змінився після розходження родових ліній, це означає що наземні рослини еволюціонували із гіллястих, нитчастих водоростей, що жили в мілкій прісній воді,[6] можливо в межах сезонних висушувань водних басейнів.

 
Девонський період став початком екстенсивної колонізації суходолу рослинами, які – через свій вплив на ерозію і осадження – привнесли значних змін у кліматі.
 
Кодограма еволюції рослини

Рослини не були першими хто здійснював фотосинтез на землі; темпи вивітрювання свідчать про те, що фотосинтезуючі організми вже жили на поверхні 1200 мільйонів років тому,[7] а мікробні скам'янілості були знайдені у відкладеннях прісних озер віком від 1000 мільйонів років тому,[8], але підписи ізотопу вуглецю свідчать, що вони були занадто малі, аби вплинути значно на склад атмосфери до періоду в 850 мільйонів років тому.[9] Ці організми, хоча і були філогенетично різноманітними,[10] ймовірно були простими і крихітними, утворюючи не більше ніж "водоростеву піну".[7]

Першими доказами про присутність рослин на суходолі є знайдені спори віком із середини Ордовика (470 мільйонів років тому).[11][12][13] Ці спори, відомі як криптоспори, були утворені або у вигляді одиночних (монад), або пар (діад) або груп по чотири (тетрад), а їх мікроструктура нагадує сучасні спори печіночників, припускають що вони мають еквівалентну ступінь організації.[2] Їх стінки містять в собі спорополленін – що є свідченням про спорідненість вищих рослин.[14] Вони могли бути тією причиною що 'отруювала' атмосферу і завадила еукаріотам колонізувати суходіл до них,[15] або це просто потребувало більшого часу аби еволюціонувати до потрібної складності.[16]

Еволюція життєвих циклівРедагувати

 
Життєвий цикл квіткових рослин

Всі багатоклітинні рослини мають життєвий цикл, що складається з двох генерацій або фаз. Перший називається гаметофіт, які мають єдиний набір хромосом (що позначаєтьсяnbsp;1N), і продукує гамети (sperm and eggs). Другий називається спорофіт, має спарені хромосоми (позначається 2N), і утворює спори. Гаметофіт і спорофіт можуть виглядати ідентично – гомоморфно – або можуть бути дуже різними – гетероморфними.

В еволюції рослин стався перехід від гомоморфізму до гетероморфізму. Водоростеві предки наземних рослин майже певно були гаплоїдними здовж всього їхнього життєвого циклу, із одноклітинною зиготою у стадії 2N. Всі наземні рослини (ембріофіти) є диплоїдними – тобто, обидва етапи як гаплоїдний так і диплоїдні є багатоклітинними.[1]

ПриміткиРедагувати

  1. а б Stewart, W.N.; Rothwell, G.W. (1993). Paleobotany and the evolution of plants (вид. 2). Cambridge University Press. ISBN 0-521-23315-1. 
  2. а б Wellman, Charles H.; Osterloff, Peter L.; Mohiuddin, Uzma (2003). Fragments of the earliest land plants. Nature 425 (6955): 282–285. Bibcode:2003Natur.425..282W. PMID 13679913. doi:10.1038/nature01884. 
  3. Barton, Nicholas (2007). Evolution. с. 273–274. ISBN 9780199226320. Процитовано September 30, 2012. 
  4. Rothwell, G. W.; Scheckler, S. E.; Gillespie, W. H. (1989). Elkinsia gen. nov., a Late Devonian gymnosperm with cupulate ovules. Botanical Gazette 150 (2): 170–189. doi:10.1086/337763. 
  5. Clarke, J. T.; Warnock, R. C. M.; Donoghue, P. C. J. (2011). Establishing a time-scale for plant evolution. New Phytologist 192 (1): 266–301. PMID 21729086. doi:10.1111/j.1469-8137.2011.03794.x. 
  6. P. Kenrick, P.R. Crane (1997) (1997). The origin and early diversification of land plants. A cladistic study. Smithsonian Institution Press, Washington & London. Washington: Smithsonian Inst. Press. ISBN 1-56098-729-4. 
  7. а б Raven, J.A.; Edwards, D. (2001). Roots: evolutionary origins and biogeochemical significance. Journal of Experimental Botany 52 (90001): 381–401. PMID 11326045. doi:10.1093/jexbot/52.suppl_1.381. 
  8. Шаблон:Walcott 2009
  9. Knauth, L. P.; Kennedy, M. J. (2009). The late Precambrian greening of the Earth. Nature 460 (7256): 728–32. Bibcode:2009Natur.460..728K. PMID 19587681. doi:10.1038/nature08213. 
  10. Battistuzzi, F. U.; Feijao, A.; Hedges, S. B. (2004). A genomic timescale of prokaryote evolution: insights into the origin of methanogenesis, phototrophy, and the colonization of land. BMC Evolutionary Biology 4: 44. PMC 533871. PMID 15535883. doi:10.1186/1471-2148-4-44. 
  11. Gray, J.; Chaloner, W. G.; Westoll, T. S. (1985). The Microfossil Record of Early Land Plants: Advances in Understanding of Early Terrestrialization, 1970-1984. Philosophical Transactions of the Royal Society B 309 (1138): 167–195. Bibcode:1985RSPTB.309..167G. JSTOR 2396358. doi:10.1098/rstb.1985.0077. 
  12. Wellman, C. H.; Gray, J. (2000). The microfossil record of early land plants. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 355 (1398): 717–732. PMC 1692785. PMID 10905606. doi:10.1098/rstb.2000.0612. 
  13. Rubinstein, C. V.; Gerrienne, P.; De La Puente, G. S.; Astini, R. A.; Steemans, P. (2010). Early Middle Ordovician evidence for land plants in Argentina (eastern Gondwana). New Phytologist 188 (2): 365–369. PMID 20731783. doi:10.1111/j.1469-8137.2010.03433.x. 
  14. Steemans, P.; Lepota K.; Marshallb, C.P.; Le Hérisséc, A.; Javauxa, E.J. (2010). FTIR characterisation of the chemical composition of Silurian miospores (cryptospores and trilete spores) from Gotland, Sweden. Review of Palaeobotany and Palynology 162 (4): 577–590. doi:10.1016/j.revpalbo.2010.07.006. 
  15. Kump, L. R.; Pavlov, A.; Arthur, M. A. (2005). Massive release of hydrogen sulfide to the surface ocean and atmosphere during intervals of oceanic anoxia. Geology 33 (5): 397. Bibcode:2005Geo....33..397K. doi:10.1130/G21295.1. 
  16. Butterfield, N. J. (2009). Oxygen, animals and oceanic ventilation: An alternative view. Geobiology 7 (1): 1–7. PMID 19200141. doi:10.1111/j.1472-4669.2009.00188.x.