KASVIEN EVOLUUTIO: ALKUPERÄ-MODERNIT KASVIT - BIOLOGIA - 2026

Kehitys kasvien mahdollisesti alkoi makeanveden ryhmä muistuttaa nykypäivän viherlevän ja tästä kaikki nykyiset ryhmät alkunsa: sammaleet, Club sammalet, kortteet, saniaisia, paljassiemenisistä ja koppisiemenisistä.

Kasveille on ominaista hyvin monimuotoinen ryhmä ja huomattava plastiikka. Evoluutiobiologian kannalta ne sallivat tärkeiden mekanismien ja ainutlaatuisten tapahtumien tutkimuksen, esimerkiksi spesifioinnin polyploidian avulla angiospermissa.

Lähde: Maulucioni, Wikimedia Commonsista

Tämän evoluutioprosessin aikana, joka sai aikaan tämän monofiilisen ryhmän, ilmeni innovaatioita, kuten soluseinä, joka koostui pääasiassa selluloosasta - polymeeristä, joka koostui toistuvista glukoosiyksiköistä.

Kasvien yksilöllinen huomioiminen merkitsee sinileväbakteerien alkuperäistä sisällyttämistä, mikä aiheutti plastisidien (mukaan lukien fotosynteettiseen prosessiin liittyvät klooriplastit) endosymbioottisten tapahtumien aiheuttamaa monimuotoisuutta. Tämä tapahtuma tapahtui tämän suvun yhteisessä esi-isässä.

Monisoluiset (organismit, joissa on enemmän kuin yksi solu) ja apikaalisen meristemin lisääntyminen, eräänlainen epäsymmetrinen solujakauma ja tsygoottinen retentio, ilmestyivät myös. Kasvien silmiinpistävin innovaatio oli kuitenkin maanpäällisen ympäristön kolonisointi.

Jäljempänä kuvaamme joitain yleisiä näkökohtia kasvien evoluutiossa ja tutkimme sitten kunkin ryhmän alkuperää.

Evoluutiomekanismit

Kasvien alkuperään liittyvät evoluutiomekanismit ovat samat, jotka aiheuttivat muutoksia muissa elävissä ryhmissä: luonnollinen valinta ja geneettinen tai geneettinen siirtyminen.

Darwinian luonnollinen valinta on evoluutiomekanismi, joka koostuu yksilöiden erilaisesta lisääntymismenestyksestä. Kun kasveilla oli tietty periytyvä ominaisuus (eli siirtyi vanhemmilta lapsille) ja tämä ominaisuus antoi heille mahdollisuuden jättää lisää jälkeläisiä, tämä morfi lisääntyi populaatiossa.

Toinen mekanismi on geenin siirtyminen, joka muodostuu alleelitaajuuksien satunnaisesta tai stokastisesta variaatiosta.

Samalla tavalla koevoluutioprosesseissa eläinten kanssa oli keskeinen rooli. Kuten pölytys ja siementen leviäminen paljasoluissa.

Kasvien kehosuunnitelmien kehitys

Muutos kasvien kehosuunnitelmissa liittyy perustavanlaatuisiin muutoksiin, jotka tapahtuivat sporofyytin ja gametofyytin vaiheissa. Suoritettujen tutkimusten mukaan haploidifaasi oli aiemmin monimutkaisempi.

Tämä suuntaus kuitenkin kääntyi: gametofyytti alkoi olla näkyvin vaihe. Tämä ilmiö lisäsi dramaattisesti morfologista monimuotoisuutta Devonista.

Kunkin ryhmän ulkonäön geologiset jaksot

Fossiilitiedot tarjoavat meille uskomattoman tietolähteen kaikkien elävien organismien evoluutiosta, vaikka se ei olekaan täydellinen eikä se ole täydellinen.

Bryofyytit, hyvin yksinkertaiset organismit, joilla ei ole verisuonikudoksia, on tunnettu Ordovicista lähtien.

Vanhimmat kerrokset koostuvat hyvin yksinkertaisista verisuonikasvien rakenteista. Myöhemmin Devonin ja hiilipitoisissa lehdissä tapahtui valtava määrä saniaisia, klubeja sammalta, piparjuuria ja progymnospermejä.

Devonin alueella ilmestyivät ensimmäiset siemenkasvit. Siten mesozoinen kasvisto koostui pääasiassa kuntosnospermejä muistuttavista henkilöistä. Viimeinkin liukkasienet ilmestyvät liitukauden aikana.

Levien kehitys

Levät ovat alkeellisin ryhmä. Ne vastaavat ensimmäisen fotosynteettisen solun alkuperää endosymbioositapahtuman takia: solu nieli bakteerin, jolla on fotosynteettinen kapasiteetti.

Tämä on ollut melko hyväksytty selitys kloroplastien kehitykselle, ja se koskee myös mitokondrioita.

Bryofyyttien kehitys

Bryofyyttien uskotaan olevan ensimmäiset organismit, jotka eroavat levästä. Ne vastaavat ensimmäistä ryhmää land kasveja. Sen pääpiirteet ovat juurijärjestelmän ja verisuonijärjestelmän puute, jotka koostuvat ksylemistä ja floemista.

Bryofyytit hallitsivat esihistoriallisia ympäristöjä kasvien alkuperästä ensimmäisen 100 miljoonan vuoden ajan.

Verisuonten siemenettömien kasvien kehitys

Verisuonita siemenettömät kasvit

Vaskulaariset kasvit alkoivat monimuotoistua hiilipitoisella ajanjaksolla, erityisesti siemenettömiksi verisuonikasveiksi.

Kuten bryofyytit, siemenettömien kasvien uimun sukusolut tarvitsevat vettä molempien sukupuolisolujen tapaamiseksi. Tästä syystä oletetaan, että verisuonikasvien ensimmäiset muodot rajoittuivat kosteisiin ympäristöihin, jotka suosivat lisääntymistä.

Verisuonikasvien fossiilit ja esi-isät ovat peräisin 420 miljoonasta vuodesta. Organismeille karakterisoitiin haarautunut sporofyyti, joka oli riippumaton gametofyyttivaiheesta niiden kasvua ja kehitystä varten. Nämä seuraukset aiheuttivat pienen koon - ne ylittivät harvoin viisikymmentä senttimetriä.

Tämä järjestely helpotti itiöiden tuotantoa ja lisäsi siten selviytymisen ja lisääntymisen todennäköisyyttä.

Ensisijaisin ryhmä vaskulaarisia kasveja ovat nykyaikaiset lykopyyttilajit (mailasammalit, selaginella ja saniaiset tai isoetit). Lykofyytit kehittyivät suolla ja vastaavilla maastoilla, kunnes jättiläismuodot sukupuuttoon sukupuuttoon ja pieniksi, joita tänään havaitsemme.

Saniaiset ovat säteilleet siitä lähtien, kun ne ovat alkaneet Devonista, heidän sukulaistensa kanssa karvapäät ja harja-saniaiset.

Verisuonikudoksen ja juurten merkitys

Vaskulaarisilla kasveilla - kuten nimensä viittaa - on verisuonikudos, joka on jaettu floemiin ja ksyleemiin. Nämä rakenteet ovat vastuussa suolojen ja ravinteiden johtavuudesta koko kasvin kehossa.

Vääristyneen kudoksen hankkiminen antoi kasvien koon suurenemisen sammakkoihin verrattuna. Nämä varret estävät kaatumisen ja kaatumisen, ja ne voivat kuljettaa ravinteita ja vettä huomattavaan korkeuteen.

Juurten ansiosta kasvit ankkuroituvat maaperään, jolloin ne imevät vettä ja ravinteita. Juurilla on myös keskeinen rooli sallittaessa kasvin saavuttaa suurempi koko. Fossiileissa havaittu juurijärjestelmä on melko samanlainen kuin nykyinen.

Juurten alkuperä on edelleen epäselvä evoluutiohistoriassa. Ei tiedetä, esiintyivätkö ne yhdessä ainoassa tapahtumassa kaikkien verisuonikasvien esi-isässä, vai monissa tapahtumissa - ns. Konvergenssi evoluutio.

Verisuonisiemenkasvien kehitys

Hiilihapossa kasvit haarautuivat kahteen suureen ryhmään siemenkasveja: gymnosperms ja angiosperms.

Voimistelukehien kehitys

Aluksi taimet muistuttivat saniaisia. Gymnosperms ovat kasveja ilman kukkia, jotka kaikki säteilivat hyvin samanlaisessa kuviossa. Yleisimmät ovat tänään mänty ja sypressi. Jotkut vanhimmista näytteistä sisältävät ginkgoja, pyöräitä ja gnetaleja.

Kukkivien kasvien kehitys: angiosperm

Kukkivat kasvit tai angiosperms ovat kasvien ryhmä, joka muodostaa suurimman osan maapallolla esiintyvistä kasveista. Niitä on nyt levinnyt kaikkialle, ja niihin sisältyy niin erilaisia ​​muotoja kuin puita, pensaita, nurmikoita, vehnä- ja maissipetoja sekä kaikkia yleisiä kasveja, joita havaitsemme kukilla.

Evoluutiobiologian isälle Charles Darwinille tämän ryhmän äkillinen esiintyminen merkitsi arvoituksellista tapahtumaa, joka kattoi valtavan jakauman.

Nykyään ryhmää, joka on synnyttänyt angiospermit, pidetään jonkinlaisena primitiivisen gymnospermin ryhmänä - pensasmaisena organismina. Vaikka ei ole erityistä ehdokasta, epäillään joitain elämänmuotoja, joilla on kahden ryhmän väliset ominaispiirteet, mesozoisista ja paleozojaisista aikakausista.

Historiallisesti tämä muutos hyväksyttiin, koska on helppo kuvitella sellaisten rakenteiden muuttumista, jotka kykenevät kantamaan munasoluja (tyypillisiä kuntosalinpermeille) carpeleiksi. Viime aikoina ei ole enää tapana aktiivisesti etsiä näitä siirtymämuotoja.

Ensimmäiset sienikasvien fossiilit (ja muut jäljet, kuten siitepölyjyvät) ovat peräisin yli 125 miljoonasta vuodesta.

Kukka

Merkityksellisin uudistus angiospermeista on kukkarakenne. Arvellaan, että alkeellisilla kukilla oli nykyisen magnolian morfologia, joka koostui monista carpeleista, täkistä ja perianthin palasista.

Visuaalisten ja hajuärsykkeiden suhteen kukka edustaa houkuttelevaa elintä pölyttäjille. Ne voivat olla selkärankaisia ​​(kuten lintuja ja lepakoita) tai selkärangattomia (kuten mehiläisiä, ampiaisia ​​tai kärpäsiä). Pölyttäminen edustaa kasvelle selvää etua: se levittää siitepölyä paljon paremmin kuin tuuli.

Pölytys oli valittu tapahtuma, koska mitä enemmän eläimiä vieraili kasveissa, niin myös siementen tuotanto tapahtui. Siten kaikki muutokset, jotka olivat lisänneet vierailuja positiivisesti, tarjosivat heille suuren valikoivan edun yksilölle.

Esimerkiksi kukkivilla kasveilla, jotka tietyn satunnaisen mutaation avulla alkoivat erittää ravintoaineita, jotka houkuttelivat pölyttäjää, oli valikoiva etu verrattuna vertaisiin, joilla ei ollut tätä ominaisuutta.

Lisäksi hedelmät edustavat myös palkkaa, joka on rikas energiaa sitä kuluttavalle eläimelle. Ruoansulatuksen jälkeen eläin puhdistaa ja hajottaa siemenet siten. Esimerkiksi monilla linnuilla ja hedelmälepakoilla on välttämätön rooli metsien siemenlevittiminä.

Viitteet

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: tiede ja luonto. Pearson koulutus.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Kutsu biologiaan. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoluutioanalyysi. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
5. Raven, PH, Evert, RF ja Eichhorn, SE (1992). Kasvibiologia (osa 2). Käänsin.
6. Rodríguez, EV (2001). Trooppisten kasvien tuotannon fysiologia. Toimituksellinen yliopisto Costa Rica.
7. Taiz, L., ja Zeiger, E. (2007). Kasvien fysiologia. Jaume I. University