Taimede areng päritolust kaasaegsetesse taimedesse



The taimede areng võib-olla alustati värske vee rühmaga, mis meenutab praegust rohevetikat ja sellest pärinesid kõik praegused rühmad: sambad, lükopodid, horsetails, sõnajalad, võimlemispaljud ja närimiskummid.

Taimedele on iseloomulik väga mitmekesine rühm ja märkimisväärne plastilisus. Evolutsioonilise bioloogia seisukohalt võimaldavad nad uurida olulist mehhanismide ja ainulaadsete sündmuste seeriat, näiteks polüploidia spetsiifilisuse määramist angiospermides.

Selle monofüütilise rühma tekitanud evolutsiooniprotsessi käigus ilmnesid peamiselt tselluloosist moodustunud rakudena uuendused - korduvast glükoosiühikust koosnev polümeer..

Taimede monofüütiline arvestamine eeldab tsüanobakterite esmast liitmist, mis põhjustas endosümbiotilisi sündmusi paljude plastiidide (nende hulgas fotosünteesi protsessiga seotud kloroplastide) suhtes. See sündmus toimus selle sugupuu ühise esivanemaga.

Ilmnes ka multitsellulaarsus (rohkem kui ühe rakuga organismid) ja apikaalse meristeemi proliferatsioon, samuti asümmeetriline rakkude jagunemine ja zygootiline retentsioon. Samas oli taimede silmatorkavam uuendus maakeskkonna koloniseerimine.

Järgnevalt kirjeldame mõned taimede evolutsiooni üldised aspektid ja siis kaevame iga rühma päritolu.

Indeks

  • 1 Evolutsioonilised mehhanismid
  • 2 Taimede kehaplaanide areng
  • 3 Iga rühma välimuse geoloogilised perioodid
  • 4 Vetikate areng
  • 5 Bryofüütide areng
  • 6 Veresoonte taimede areng ilma seemneteta
    • 6.1 Vaskulaarsed taimed ilma seemneteta
    • 6.2 Vaskulaarse koe ja juurte tähtsus
  • 7 Vaskulaarsete taimede seemnete areng
    • 7.1 Spordisaalide areng
    • 7.2 Õistaimede areng: angiosperm
    • 7.3 Lill
  • 8 Viited

Evolutsioonilised mehhanismid

Taimede päritoluga seotud evolutsioonimehhanismid on samad, mis tekitasid muutusi teistes elusrühmades: looduslik selektsioon ja geen või geeni triiv.

Darwini loomulik valik on evolutsioonimehhanism, mis seisneb üksikisikute paljunemisvõime erinevuses. Kui taimedel oli teatud pärilik omadus (see tähendab, et see läks vanematelt lastele) ja see omadus võimaldas neil jätta rohkem järeltulijaid, kasvas see morfoos rahvastikus.

Teine mehhanism on geeni triiv, mis koosneb alleeli sageduste juhuslikust või stohhastilisest variatsioonist.

Samamoodi mängisid olulist rolli ka loomade koevolutsioonilised protsessid. Sarnaselt tolmeldamisele ja seemnete hajutamisele angiospermides.

Taimede kehaplaanide areng

Taimede kehaplaanide muutus on seotud sporofüütide ja gametofüüdi faaside põhiliste variatsioonidega. Tehtud uuringud näitavad, et enne haploidi faasi oli keerulisem.

Kuid see suundumus kandis inversiooni: gametofüüt hakkas olema kõige silmapaistvam faas. See nähtus suurendas järsult devoni morfoloogilist mitmekesisust.

Iga rühma välimuse geoloogilised perioodid

Fossiilsed andmed on uskumatu teabeallikas kõigi elusorganismide arengu kohta, kuigi see ei ole täiuslik ja ei ole täielik.

Ordoviitsiumist teavad bryofüüdid, väga lihtsad organismid, millel puuduvad veresooned.

Vanimad kihid koosnevad väga lihtsatest vaskulaarsete taimede struktuuridest. Siis toimus devoni ja süsinikdioksiidi puhul väga palju sõnajalad, lükopoodia, horsetail ja pro-gymnospermid.

Devonis ilmus esimesed seemnedega taimed. Niisiis koosnes Mesozoicu taimestik peamiselt spordisaalidele meeldivatest inimestest. Lõpuks ilmuvad kroonilises kirikus.

Vetikate areng

Vetikad vastavad kõige primitiivsemale rühmale. Neile vastab endosümbioosi sündmusele esimese fotosünteesiraku päritolu: rakk on fotosünteesivõimega bakterit tarvitanud.

See on olnud üsna aktsepteeritud selgitus kloroplastide arengust ja kehtib ka mitokondrite kohta.

Bryofüütide areng

Arvatakse, et pirnid olid esimesed vetikatest eraldunud organismid. Need vastavad esimesele maismaataimede rühmale. Selle põhiomadused on juurestiku puudumine ja veresoonte süsteem, mis koosneb ksülmist ja phloemist.

Esimesed 100 miljonit aastat alates taimede päritolust domineerisid bryophytes eelajaloolist keskkonda.

Veresoonte taimede areng ilma seemneteta

Vaskulaarsed taimed ilma seemneteta

Vaskulaarsed taimed hakkasid mitmekesistuma süsinikuaegsel perioodil, eriti veresoonte taimedes ilma seemneteta.

Sarnaste taimede ujumis-sugurakud vajavad nagu bryophytes vett nii, et oleks võimalik leida mõlemad suguelundid. Sel põhjusel eeldatakse, et veresoonte taimede esimesed vormid piirdusid niiske keskkonda, mis soodustas paljunemist.

Vaskulaarsete taimede fossiilid ja esivanemad pärinevad 420 miljonit aastat tagasi. Organisme iseloomustas hargnenud sporofüüt, mis ei sõltu kasvu ja arengu gametofüütilisest faasist. Need tagajärjed kompenseerisid nende väikese suuruse - harva üle viiekümne sentimeetri.

See kokkulepe hõlbustas spooride tootmist ja suurendas seega ellujäämise ja paljunemise tõenäosust.

Kõige primitiivsem rühm vaskulaarseid taimi on kaasaegsed licofitasliigid (lükopodia, selaginelas ja sõnajalad või isoetid). Licofitas kujunesid soodes ja sarnastes maades, kuni hiiglaslikud vormid kadusid ja väikesed, mida me neid praegu jälgime.

Põlved on kiirganud, sest nad on pärit devonist, koos nende sugulastega juuste sabad ja pintslid..

Vaskulaarse koe ja juurte tähtsus

Vaskulaarsed taimed - nagu nimigi ütleb - omavad veresoonte koe, mis on jagatud phloem ja xylem. Need struktuurid vastutavad soolade ja toitainete juhtimise eest kogu taime kehas.

Lignifitseeritud koe saamine võimaldas taimedel suurust suurendada, võrreldes bryofüütidega. Need varred vältisid kallutamist ja kukkumist ning võisid toitaineid ja vett transportida märkimisväärse kõrgusega.

Seevastu juured võimaldavad taimedel pinnase pinnale kinnitada, võimaldades neil vett ja toitaineid absorbeerida. Juured mängivad olulist rolli ka taime suurema suuruse saavutamisel. Fossiilides täheldatud juurestik on üsna sarnane vooluga.

Juurte päritolu ei ole evolutsioonilises ajaloos veel selge. Ei ole teada, kas nad ilmusid üheainsa sündmuse korral kõikide vaskulaarsete taimede esivanemale või mitmetele sündmustele - mida tuntakse konvergentsete evolutsioonidena..

Vaskulaarsete taimede seemnete areng

Söekarbis kasvasid taimed kaheks suureks taimede rühmaks, kus on seemned: spordisaalid ja närimiskotid.

Spordisaalide areng

Alguses meenutasid seemnetega taimed sõnajalad. Gymnosperms on lilledeta taimed, mis kiirgasid kõik väga sarnasel viisil. Kõige levinumad on täna mändid ja küpressid. Mõned vanimad isendid hõlmavad hõlmikpuu, jalgrattad ja gnetales.

Õistaimede areng: angiosperm

Õistaimed või angerjaspermad on taimerühm, mis moodustab enamiku planeedil leiduvatest taimedest. Praegu levitatakse neid kõikjal ja need sisaldavad erinevaid vorme nagu puud, põõsad, muru, nisu- ja maisiväljad ning kõik tavalised taimed, mida me lilledega täheldame.

Evolutsioonilise bioloogia isa Charles Darwin, selle rühma ootamatu ilmumine kujutas endast salapärast sündmust, mis hõlmas tohutut levikut..

Praegu leitakse, et rühma, mis tekitas angiospermasid, oli mõnda rühma primitiivseid jõusaali: organismi, mis on sarnane põõsaga. Kuigi teil ei ole konkreetset kandidaati, kahtlustate mõningaid eluvorme, millel on vahepealsed omadused mõlema rühma, mesosooo ja paleosoootilise ajastu vahel.

Ajalooliselt on see ümberkujundamine aktsepteeritud, kuna on lihtne ette kujutada konstruktsioonide ümberkujundamist, mis on võimelised kandma spordisaalidele omaseid munarakke. Hiljuti ei ole enam tavaline otsida neid üleminekuvorme.

Esimesed angiospermide fossiilid (ja muud jäljed nagu õietolmu terad) pärinevad enam kui 125 miljonist aastast..

Lill

Kõige olulisem uuendus angiospermidele on lilleline struktuur. Spekuleeritakse, et primitiivsetel lilledel oli praeguse magnoolia morfoloogia, millele järgnesid paljud kangelased, poretid ja perianth tükid..

Visuaalsete ja maitsete ärrituste puhul on lill tolmeldajate jaoks atraktiivne organ. Need võivad olla selgroogsed (nagu linnud ja nahkhiired) või selgrootud (nagu mesilased, herilased või kärbsed). Tolmeldamine kujutab endast taimele ilmselget eelist: see hajutab õietolmu palju paremini kui tuul.

Valitud sündmuseks oli õietolm, kuna rohkem loomi külastas taimi, samuti toimus seemnekasvatus. Seega pakkusid kõik muutused, mis oleksid külastusi positiivselt suurendanud, koheselt üksikisikule suurt valikulist eelist.

Näiteks õitsemise taimedel, mis mõne juhusliku mutatsiooni tõttu hakkasid tolmeldajale meelestatud toitainet eraldama, oli selektiivne eelis nende partnerite ees, kellel puudus selline tunnus.

Lisaks kujutab vilja ka energiat, mis on energiasäästlik selle tarbiva looma jaoks. Pärast seedimist laguneb loom välja ja see hajutab seemned. Näiteks on paljudel hõõruvatel lindudel ja nahkhiirtel oluline osa seemnete levitajatena metsades.

Viited

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., ja Byers, B.E. (2004). Bioloogia: teadus ja loodus. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Kutse bioloogiasse. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolutsiooniline analüüs. Prentice'i saal.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolutsioon. Sinauer.
  5. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S.E.. Taimede bioloogia (Vol. 2). Ma pöördusin tagasi.
  6. Rodríguez, E. V. (2001). Troopiliste kultuuride tootmise füsioloogia. Costa Rica toimetuse ülikool.
  7. Taiz, L. ja Zeiger, E. (2007). Taimede füsioloogia. Universitat Jaume I.