Презентация на тему Выход растений на сушу. Высшие растения

Псилофиты

(2n): остальные высшие растения. Длительность жизни и автономность гаметофита

уменьшается от хвощей, плаунов и папоротников к голосеменным и покрытосеменным растениям.

Мох кукушкин лен

Папоротник

(Ф. Боуэр. Ф. Фрич, Р. Веттштейн и др.) –

первые гипотезы.
Т.к. у многих высших растений гаметофиты на ранних стадиях имеют нитчатое строение, возможными предками считали нитчатые зеленые водоросли, обитавшие на мелководье или в зоне прилива, дальнейшая их эволюция шла на суше и сопровождалась не только морфологическими изменениями, но и появлением гетероморфного цикла развития.

Ulotrix

Понотье – происхождение от бурых водорослей.
Наличие у некоторых бурых

водорослей (например, у ламинарии) четко выраженной смены поколений и гетероморфного цикла развития, сложное расчленение тела, паренхиматозное строение, многоклеточные спорангии и гаметангии.

Laminaria

Но! У бурых водорослей пигменты – хлорофиллы а и с, фукоксантин; продукты запаса – ламинарин и маннит. Бурые – исключительно морские организмы.

водорослей.
Cложное расчленение тела многих красных водорослей, цикл развития с

чередованием поколений.

Fucus

Но! У красных водорослей пигменты – хлорофилл а, фикобилины (фикоэритрины, фикоцианины, аллофикоцианин); в цикл развития нет жгутиковых стадий; очень своеобразный цикл развития; продукт запаса – «багрянковый крахмал».

в. Л. Стеббинс,
М. Шадефо и др. - происхождение

от зеленых водорослей.
Хлорофиллы а и b; двумембранные пластиды с выраженной системой внутренних мембран; основное запасное вещество – крахмал; всевозможные циклы развития, все типы полового процесса, имеются как зооспоры, так и апланоспоры; обитают преимущественно в пресной воде, встречаются на суше.

перечисленных общих черт зеленых водорослей и высших растений, у

харовых, в отличие от других водорослей, как и у высших растений межклеточная пластинка образуется на последних этапах митоза и развивается центробежно (что также характерно для некоторых представителей класса улориксовых). Сложное морфологическое строение, многоклеточные оогонии. Видимо, эволюция шла в наземных условиях, при этом важную роль играл симбиоз с грибами, который обеспечивал лучшее использование мин. веществ и поглощение воды.

водоеме:
дефицит воды, питательных веществ, влияние солнечных лучей, низкая

плотность среды, газообмен в воздушной среде, сильные колебания температуры и др.

Происхождение высших растений

древняя находка– куксония (произрастала 415 млн. л.н.). Обнаружена в

силурийских песчаниках Шотландии в 1937 г. У. Лангом. Впервые псилофиты обнаружены в 1859 г. Дж. Досоном в девонских отложения Канады – голорос первичный, или Psilophyton princes. В 1912 г. в раннедевонских отложениях Шотландии обнаружена риния (Rhynia).

Cooksonia. Отпечаток и реконструкция растения

и флоэма; они не имели настоящих корней, а прикреплялись

к почве ризоидами. Вильчато-ветвящиеся стебли достигали в высоту 25 см и были покрыты чешуйчатыми «листьями» - выростами стебля. От высыхания растение предохраняла кутикула. Имелся симбиоз с грибами.

Окрестности деревни Райни (Rhynie)

Поперечный срез через веточку ринии

по ряду причин:
- изменения климата, способствовавшие обмелению океана и

опреснению воды. Поэтому представители высших растений должны были приспосабливаться к жизни в солоноватой воде, затем в пресной, в эстуариях, на мелководье или на влажных берегах водоемов;
- уменьшение интенсивности ультрафиолетового излучения и увеличение кислорода (формирование озонового слоя);
- развитие метаболизма фенольных соединений, в том числе дубильных веществ, флавоноидов, антоцианов и др., которые регулируют ростовые процессы, участвуют в защитных реакциях, в том числе от мутагенных факторов (УФ, ионизирующая радиация, некоторые химические вещества).

Происхождение высших растений

на сушу
Усложнение внешнего строения
Ветвление: увеличение поверхности спорофита
Образование листьев: увеличение

поверхности спорофита

Активизация процессов ассимиляции, газообмена и транспирации
Появление почек: защита зон роста, молодых зачатков.
Образование органов (корень и побег): разделение функций

на сушу
Усложнение внешнего строения
Образование корней: решение проблемы дефицита воды

и минеральных веществ; симбиоз с грибами; удержание в почве

на сушу
Внутренняя дифференциация
Защита от высыхания: образование эпидермы, покрытой кутикулой
Образование

устьиц (газообмен, регуляция транспирации)

на сушу
Внутренняя дифференциация
Разделение функций→пути транспорта веществ: образование ксилемы (транспорт

воды от корней к другим органам) и флоэмы (транспорт продуктов фотосинтеза от листьев к другим органам)

Участок ксилем клена

Участок флоэмы тыквы

на сушу
Внутренняя дифференциация
Хлоренхима: фотосинтезирующая ткань
Схема строения листа

на сушу
Внутренняя дифференциация
Приспособления для сохранения положения тела растения в

пространстве: у небольших наземных растений – за счет тургора, у крупных – система механических волокон и тканей.

на сушу
Приспособления для оплодотворения в условиях дефицита воды