Ocena brak

Ewolucja roślin lądowych

Autor /Kazek Dodano /31.01.2012

W okresie syluru (440-408 milionów lat temu) rośliny zaczęły kolonizować powierzchnię lądu. Wczesne formy organizmów zwierzęcych i roślin­nych były ograniczone w swoim występowaniu do środowiska morskiego, jednak niektóre glony przy­stosowały się również do życia w wodach słod­kich. Prawdopodobnie to one dały początek współ­czesnym gatunkom roślin lądowych.
Aby przetrwać na lądzie, rośliny musiały wy­kształcić kompletnie nowe struktury, gdyż warunki życia w tym środowisku są odmienne od warunków życia w wodzie. Na lądzie konieczne jest posiada­nie struktur, za pomocą których woda jest rozpro­wadzana w organizmie. Rolę tę spełnia system przewodzący, przez który też rozprowadzane są sole mineralne i produkty fotosyntezy. Ponadto roślina lądowa musi mieć wykształcone elementy, które ją wzmacniają i usztywniają, gdyż nie dzia­ła tutaj siła wyporu. Jednakże zanim rośliny wodne mogły opanować suchsze obszary, musiały wy­kształcić organy rozrodcze, mogące funkcjonować również w otwartym powietrzu.
Najstarsze ślady roślin lądowych znaleziono w skałach pochodzenia sylurskiego. Jedna z tych form roślinnych, Zosterophyllum, posiadała plechę, w której można wyróżnić części pełniące funk­cje korzenia, łodygi i liści. Rhynia była bezlistnym psylofitem posiadającym wielkie sporangia (zarad­nie produkujące zarodniki) umieszczone na szczy­cie pędów. Asteroxlon posiadał napowietrzne pędy, na których były osadzone małe, łuskowate listki. Wszystkie te formy były najprawdopodobniej gatunkami rosnącymi na bagniskach.
Do wczesnych roślin lądowych zaliczane są takie formy jak wątrobowce i mchy, spośród któ­rych wiele gatunków już wyginęło.

Ewolucja nie ma ukierunkowanego charakteru, a jej tempo nie jest zawsze jednakowe. Mimo luk w naszej wiedzy i mimo że dokładny przebieg ewo­lucji roślin nie jest w pełni znany, na podstawie badań porównawczych oraz danych kopalnych mo­żna pokusić się o odtworzenie najbardziej praw­dopodobnej drogi, jaką przebyty rośliny od form najprostszych do obecnych roślin kwiatowych. Przedstawione poniżej grupy roślin prawie na pew­no ewoluowały w kolejności tutaj podanej. Pamię­tajmy przy tym, że ewolucja wciąż trwa, ale zmia­ny, jakie w jej następstwie zachodzą, mogą być zaobserwowane dopiero po bardzo długim czasie.

Bakterie

Pierwszymi organizmami komórkowymi były prawdopodobnie bakterie. Uważa się, że bakterie są bliżej spokrewnione z roślinami niż ze zwie­rzętami, jednak mają one dość mało wspólnych cech z obu grupami. Są mikroskopijnej wielkości, ciało ich składa się z jednej tylko komórki, a w optymalnych warunkach potrafią rozmnażać się w zadziwiająco szybkim tempie.
Wiele bakterii to formy pasożytnicze i saprofi­tyczne (żywiące się martwą materią organiczną), które nie są zdolne do przeprowadzania fotosyn­tezy. Są wśród nich i takie, które wykorzystują do życia amoniak i azot, tak jak być może miało to miejsce na samym początku ich powstania, kiedy atmosfera Ziemi zawierała znaczne ilości amonia­ku. Wiele bakterii to gatunki potrafiące przepro­wadzać fotosyntezę i w ten sposób samodzielnie produkować sobie pokarm.

Sinice

Te prymitywne organizmy prokariotyczne w daw­nych systematykach byty określane jako glony. Po­nieważ wykazują znaczne różnice w porównaniu z glonami właściwymi, w nowoczesnych syste­mach zalicza sieje do tej samej grupy co bakterie. Ślady najstarszych sinic znaleziono w pokładach skalnych pochodzących sprzed 3 miliardów lat. Świadczy to o tym, że sinice należą do najstarszych organizmów wykazujących zdolność do fotosyn­tezy. Większość ich gatunków to formy mikrosko­pijnej wielkości, jednokomórkowe, pozbawione jądra komórkowego. Znanych jest też wiele sinic o charakterze kolonijnym. Sinice często możemy spotkać w przeżyźnionych zbiornikach wody słod­kiej, a ich nadmierny rozwój może być tam przy­czyną tzw. zakwitu wody.

Grzyby

Grzyby nie są roślinami tak jak wielu z nas błęd­nie uważa. Te proste organizmy nie posiadają wy­soce wyspecjalizowanych struktur właściwych wielu roślinom, a brak chlorofilu w ich komórkach oznacza, że nie potrafią też przeprowadzać foto­syntezy. Jako heterotrofy żyją pasożytniczo kosz­tem roślin lub zwierząt, a formy saprofityczne roz­kładają martwą materię organiczną.

Glony

Do glonów zaliczane są najpierwotniejsze i naj­bardziej prymitywnie zbudowane gatunki roślin. Ich ciało to plecha, w której nie można wyróżnić liści, łodyg ani korzeni. Jednakże prawie wszyst­kie rodzaje glonów są w stanie wytwarzać sobie pokarm na drodze fotosyntezy przy udziale świa­tła słonecznego. Takie prymitywne rośliny są dominującym składnikiem oceanicznej flory, zarówno tej składającej się z wielkich form wielokomórko­wych, jak i drobnych, jednokomórkowych organi­zmów budujących fitoplankton.
Zarówno gatunki glonów morskich, słodko­wodnych, jak i lądowych to formy szeroko roz­przestrzenione na całym świecie. Organizmy te za­barwiają wodę na zielono i często okrywają grubą warstwą szyby zaniedbanego akwarium. Niektóre glony są jednokomórkowe, a inne wielokomór­kowe mają plechy o długości nawet do kilkudzie­sięciu metrów. Mogą tworzyć formy nitkowate lub tkankowe, wiele z nich jest organizmami kolonij­nymi. Kilka gatunków glonów stoi na pograniczu świata roślin i zwierząt. Na przykład osobniki nale­żące do Euglenophyta wykazują wiele cech zwie­rzęcych - poruszają się za pomocą ruchów wici, mają wrażliwą na światło stigmę (pomaga ona w znalezieniu najlepszego miejsca do przeprowa­dzania fotosyntezy) i są w stanie czasowo prowa­dzić heterotroficzny tryb życia.

Porosty

Porosty to symbiotyczne twory składające się z glonów i grzybów, pomiędzy którymi istnieją zależności opierające się na obopólnych korzy­ściach. Porosty mogły powstać po tym, jak wy­kształciły się glony i grzyby. Dzięki takim powią­zaniom zajmują one nisze niedostępne dla innych organizmów, takie jak na przykład nagie skały.

Mchy i wątrobowce

Bryophyta (mchy i wątrobowce) mają charakter prymitywnych roślin lądowych. Ich ewolucja trwa nadal. Rośliny te charakteryzują się posiadaniem wykształconych łodyg i struktur liściowych, w tej grupie można także zaobserwować początek roz­woju tkanek przewodzących. Mchy i wątrobowce rozmnażają się przez zarodniki i występuje u nich przemiana pokoleń.
Po pierwszym pokoleniu, które rozmnaża się bezpłciowo za pomocą zarodników, zwanym sporofitem, następuje pokolenie płciowe - gametofit. Gametofit wytwarza komórki płciowe - gamety. Cały skomplikowany proces rozmnażania się msza­ków może zachodzić tylko w obecności wody. Wskazuje to na dawne pochodzenie mszaków i ich prymitywny charakter jako roślin lądowych. Sta­nowi to przeszkodę w ekspansji mszaków na inne, suchsze tereny.

Paprotniki

Paprocie, widłaki i skrzypy rozmnażają się przez zarodniki, a nie przez nasiona. Również i u nich, tak jak u mchów i wątrobowców, występuje przemia­na pokoleń, one także do rozmnażania się potrze­bują wody. Pokolenie sporofitowe jest mniej uza­leżnione od wilgoci, co oznacza, że paprotniki, chociaż muszą rosnąć w wilgotnym lub mokrym środowisku, aby mógł nastąpić rozwój gametofitu, mogą opanowywać bardziej różnorodne środowiska niż mchy i wątrobowce.
Bardziej złożona tkanka przewodząca paprot­ników wskazuje na ich późniejsze pochodzenie. Rośliny z tej grupy były licznie reprezentowane na Ziemi już w okresie dewonu (408-360 min lat te­mu). Dobrze rozwinięty układ tkanek przewodzą­cych paprotników nie tylko umożliwił im życie na lądzie, ale też stał się cechą umożliwiającą rozrost.
Widłaki i skrzypy są obecnie mniej liczne niż paprocie. Skrzypy dominowały w okresie karbońskim (360 min lat temu) i to głównie ich szczątki uformowały obecne pokłady węgla kamiennego. Po tym okresie zaczął następować powolny pro­ces zanikania tych roślin.

Paprocie nasienne

Paprocie nasienne obecnie nie występują, są to roś­liny kopalne. Upatruje się wśród nich przodków obecnych roślin kwiatowych. Żyły one w okresie od dewonu do triasu (248 min lat temu). Wyglądem przypominały paprocie, ale produkowały nasiona, co zasadniczo różniło je od współczesnych papro­ci zarodnikowych.

Nagonasienne

Współczesne nagonasienne są prawic wszystkie roślinami drzewiastymi lub krzewami. Pojawiły się w erze mezozoic/nej (patrz tabela obok). Wy­twarzają one kwiaty i nasiona, które są niczym nie osłonięte. Rośliny szpilkowe, takie jak sosny, świerki i modrzewie, są najlepiej znanymi rośli­nami nagonasiennymi. Do nagonasiennych jed­nakże należą nie tylko rośliny szpilkowe - w gru­pie tej występują też liściaste sagowce i miłorząb.
Gigantycznych rozmiarów sekwoje są drzewa­mi szpilkowymi o wielkiej średnicy pnia. W nie­których częściach świata lasy szpilkowe są do­minującym typem roślinności. Szpilkowe mają ogromne znaczenie gospodarcze i są sadzone w wielu miejscach. Z nich wyrabia się papier i otrzymuje drewno znajdujące zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu.

Okrytonasienne

Okrytonasienne dominują we współczesnej florze świata. Do tej grupy należą tak duże drzewa jak np. dęby i kasztanowce, a także małe rośliny ziel­ne, jak stokrotki i mniszki. Roślinami okrytonasien­nymi są także storczyki i warzywa oraz trawy, do których zaliczamy zboża, takie jak na przykład pszenica i ryż. Większość roślin naszych ogrodów i sadów to rośliny okrytonasienne.
Nasiona okrytonasiennych, jak sama nazwa grupy wskazuje, są okryte tkankami budującymi zalążnię. Rośliny z tej grupy zadomowiły się w wielu zakątkach świata i przystosowały się do różnorodnych środowisk. Mogą być wiatropylne i owadopylne, kwiaty niektórych z nich są wyłącz­nie zapylane przez ściśle określone rodzaje owa­dów lub ptaków. Różnorodne są także metody roz­siewania się tych roślin.

Podobne prace

Do góry