Переходные формы в эволюции человека
В наше время найдено большое количество ископаемых останков, которые раскрывают эволюционный путь человека разумного от ее человекообразных предков. К формам, которые в большей или меньшей степени можно отнести к переходным, относятся: сахелантропа, ардипитека, австралопитеки (африканский, афарский и другие), человек умелый, человек работающий, человек прямоходящий, человек-предшественник, гейдельбергский человек и кроманьонцы.
Среди упомянутых форм значительное внимание заслуживают австралопитеки. Австралопитек афарский с точки зрения эволюции находится между современными двуногими людьми и их четвероногими древними предками
Большое количество рис скелета этого австралопитека четко отражают двуногость, причем до такой степени, что некоторые исследователи считают, что это свойство возникла задолго до появления австралопитека афарского. Среди общих черт анатомии, его таз гораздо больше похож на этих костей у человека, чем у обезьян. Края подвздошных костей короче и шире, крестцовая кость широкая и расположена непосредственно позади тазобедренного сустава. Существует явное свидетельство о существовании мест крепления для мышц-разгибателей колена, предусматривает вертикальное положение этого организма. В то время, как таз австралопитека не совсем как у человека (заметно шире, с ориентацией края подвздошных костей наружу), эти особенности указывают на принципиальную перестройку, связанную с хождением на двух ногах. Бедренная кость образует угол в направлении колена. Эта черта позволяет ноге размещаться ближе к средней линии тела и является явным свидетельством привычный характер передвижения на двух ногах. В наше время человек разумный, орангутаны и коаты имеют такие же черты. Ноги австралопитека имели большие пальцы, что делает практически невозможным захват стопой ветвей деревьев. Кроме особенностей локомоции, в австралопитека был также значительно больше мозг, чем у современных шимпанзе и зубы были значительно больше подобными зубов современного человека, чем к обезьянам.
Недостающие звенья
| 1850 | |
| 1900 |
 |
| 1950 |
 |
| 2002 |
 |
| Прогресс в изучении эволюции человека. Увеличение числа известных науке видов гоминин по времени. Каждый вид изображен в виде прямоугольника, показывающего границы, в которых варьировал объём черепа , и место вида в палеонтологической летописи. Видно постепенное заполнение промежутков между видами. |
Многие переходные формы между живыми организмами пока не найдены. Обычно их называют недостающими звеньями. Редкость переходных форм объясняется неполнотой палеонтологической летописи. Сторонники теории прерывистого равновесия также указывают на быстроту эволюционных преобразований . Однако палеонтологи постоянно находят новые ископаемые, заполняя пробелы (например, в 2004 году был найден Тиктаалик — ещё одно переходное звено между рыбами и земноводными)
Неполнота палеонтологической летописи
Далеко не каждая переходная форма существует в виде окаменелости из-за принципиальной неполноты палеонтологической летописи. Неполнота вызвана особенностями процесса фоссилизации , то есть перехода в окаменелое состояние. Для образования окаменелости необходимо, чтобы погибший организм был погребён под большим слоем осадочных пород . Из-за крайне медленной скорости осадконакопления на суше, чисто сухопутные виды редко переходят в окаменелое состояние и сохраняются. Кроме того, редко удаётся обнаружить виды, живущие в глубинах океана, из-за редкости поднятия на поверхность больших массивов дна. Таким образом, большинство известных ископаемых (а, соответственно, и переходных форм) — это либо виды, обитающие на мелководье, в морях и реках, либо наземные виды, ведущие полуводный образ жизни, либо обитающие недалеко от береговой линии. Закономерности процессов захоронения останков живых существ изучает особая отрасль палеонтологии — тафономия .
Псилофиты — предки папоротниковых растений
Первыми (ещё в силуре) выход на сушу осуществили псилофиты – древний и примитивный отдел растений,
практически исчезнувший с лица Земли уже в перми.
Предками псилофитов были зелёные водоросли, заселившие литораль.
В отличие от мхов, псилофиты – сосудистые растения (Tracheophyta).
Это означает, что у них имелась проводящая ткань: ксилема и флоэма.
Проводящая ткань является признаком спорофита; именно поэтому у всех сосудистых растений
поколение спорофитов доминирует над поколением гаметофитов.
Проводящая ткань образует внутри растения транспортную систему, по которой
вода, органические и минеральные вещества разносятся по всему телу.
Кроме того, прочные лигнифицированные клетки придают растению необходимую опору.
Эти два фактора позволяют сосудистым растениям достигать больших размеров.
Как и мхи, псилофиты не имели настоящих корней, а прикреплялись к почве ризоидами.
Вильчато-ветвящиеся стебли достигали в высоту 25 см и были покрыты чешуйчатыми «листьями».
От высыхания растение предохраняла кутикула.
Псилофиты произрастали во влажных местах и на мелководье. Отдел включает в себя один класс
с двумя порядками – риниофиты (Rhyniales) и псилофиты (Psilophytales).
К древним псилофитам близки современные псилотовые растения (Psilotales), включающие 2 рода и несколько видов.
Псилофиты дали начало папоротникообразным, от которых впоследствии
произошли семенные растения.
На основании современных данных искусственную группу папоротникообразных (Pteridophyta) разделяют на три отдела:
папоротниковидные, хвощевидные и плауновидные.
Особенности
Псилофиты – это примитивные сосудистые растения. Их особенностью является то, что проводящая система состояла из гаплостелы – наиболее простого комплекса тканей, находящихся внутри коры. Высота риниофитов была 40-70 см (иногда до 3 м), а внешне они походили на водоросли. Их структура еще не имела разделения на органы. Стебель риниофитов был равномерно разветвленным. У некоторых растений-псилофитов обнаружены выросты эпидермиса, из которых в процессе эволюции затем развились листья. Процесс фотосинтеза осуществлялся в стеблях.
Органы, производящие споры (спорангии), находились на верхушках растения (реже распределялись по стеблю). Они имели шаровидную или цилиндрическую форму, а по величине составляли 1-12 мм. В них созревали споры, которые рассеивались в окружающей среде. Характер размножения первых растений псилофитов достоверно не известен. Существует мнение, что спорангии росли на отдельных диплоидных побегах, имевших 2 полных набора хромосом, а все остальное тело растения было гаплоидным.
Псилофиты – это обитатели влажных и болотистых мест, но среди них существовали и полностью «сухопутные» предки высших растений. Так как требовалась защита надводной массы растения от пересыхания, то постепенно у них появился эпидермис с устьицами, регулирующими испарение влаги. В нижней части риниофитов были нитевидные образования («зачатки» корней, ризоиды) из одной или нескольких однорядных клеток. С их помощью происходил процесс всасывания воды и питательных веществ.
Переходные формы и таксономия
Эволюционная таксономия оставалась доминирующей формой таксономии течение ХХ в. Выделение таксонов базируется на различных признаках, вследствие чего таксоны изображают в виде ветвей разветвленного эволюционного дерева. Переходные формы рассматриваются как «падающие» между различными группами в плане анатомии, они смесь характеристик от внутренней и внешней клади, что недавно разделилась.
С развитием кладистики в 1990-х гг. Взаимосвязи обычно изображают в виде кладограмы, иллюстрирующую дихотомическое ветвление эволюционных линий. Поэтому в кладистици переходные формы рассматриваются как более ранние ветви дерева, где еще не развились не все черты, характерные для ранее известных потомков на этой ветке. Такие ранние представители группы обычно называют основным таксоном (англ. Basal taxa)
или сестринским таксоном (англ. Sister taxa),
в зависимости от того, принадлежит ли ископаемый организм к данной клади или нет.
Распространение и местообитания псилофитов
Псилофиты, или прарастения, являются одной из наиболее древних групп многоклеточных организмов на Земле. Они распространены по всему миру и обитают в различных местах, начиная от тропических до умеренных широт. В настоящее время известно около 150 видов псилофитов, большинство из которых относятся к семейству псилофитовых.
Псилофиты часто можно найти во влажных местах, таких как тропические джунгли, лесные подлески и болота. Они предпочитают расти на влажных почвах, богатых органическим веществом. Некоторые виды псилофитов также могут обитать на скалистых участках земли или на песчаных дюнах.
Особенностью псилофитов является их способность выживать в условиях низкого освещения. Они могут произрастать в глубоком лесном подлеске, где уровень света значительно снижен, благодаря специфической структуре их тела. Некоторые виды псилофитов также способны расти в тени других растений, используя их в качестве опоры.
В некоторых регионах псилофиты играют важную роль в экосистеме. Они обладают способностью удерживать влагу в почве, предотвращая эрозию почвы. Кроме того, псилофиты могут служить убежищем и источником пищи для многих животных.
Распространенные местообитания псилофитов
Тропические джунгли
Псилофиты часто встречаются в тропических джунглях, где они растут на влажных почвах и могут достигать впечатляющих размеров.
Лесные подлески
Псилофиты могут обитать в лесных подлесках, где они находятся под защитой более крупных растений и могут получать остаточное освещение.
Болота
Некоторые виды псилофитов предпочитают обитать в болотах, где влажные условия обеспечиваются на протяжении всего года.
Скалистые участки земли
Некоторые псилофиты могут выживать на каменистых или скалистых участках земли, где почва ограничена или отсутствует.
Песчаные дюны
Некоторые виды псилофитов могут выживать на песчаных дюнах, где влажность почвы низкая, а условия неблагоприятны для роста других растений.
В целом, псилофиты являются уникальными растениями, которые обитают в разнообразных местообитаниях по всему миру. Их способность к адаптации к различным условиям позволяет им выживать и процветать в самых неблагоприятных средах.
Хвощевидные (Equisetoophyta)
Хвощевидные (Sphenophyta), известные также как клинолистовидные или членистостебельные, –
отдел высших растений, близкий к папоротниковидным.
К настоящему времени сохранился единственный род этих растений – хвощ, насчитывающий около 30 видов,
распространённых по всему земному шару, кроме Австралии и Новой Зеландии.
Хвощи растут в основном в болотах и сырых лесах. Их легко распознать по полым в междоузлиях членистым стеблям,
вокруг которых расположены сравнительно небольшие листья, почти не содержащие хлорофилла.
Поверхность стебля несёт продольные борозды с устьицами, через которые происходит газообмен.
Высота надземных побегов не превышает обычно 1 метра (хвощ гигантский достигает в длину 18 м при диаметре 2,5 см).
Стенки клеток пропитаны кремнезёмом, что придаёт стеблям прочность.
Подземные побеги (корневища) растут от основания почки или бокового побега в междоузлии;
растение может легко размножаться частями корневища.
Жизненный цикл хвощей похож на цикл папоротниковидных: он характеризуется преобладанием спорофитного поколения.
Спорангии находятся в спороносных шишках (стробилах) на хорошо заметных бесцветных или бледно-бурых спорангиофорах.
Упавшие на землю споры прорастают мелкими (до 3 см в диаметре) зелёными заростками;
после оплодотворения из них развивается спорофит.
Летние побеги хвощей используются как мочегонное средство.
Хвощ полевой – злостный сорняк. Хвощ болотный ядовит.
Современные хвощи – жалкие остатки обширной группы, населявшей Землю
в девоне,
карбоне
и перми.
Древние хвощевидные играли значительную роль в растительном покрове нашей планеты;
некоторые из них (например, каламиты) достигали в высоту 20 м.
Они во многом напоминали современные хвощи, но отличались присутствием камбия,
благодаря которому мог происходить вторичный рост.
Известно три класса этого отдела: гиениевидные (Hyeniopsida),
клинолистовидные (Sphenopsida), хвощевидные (Equisetopsida).
Остатки древовидных хвощевидных и плауновидных стали основой залежей ископаемого угля.
Главная >
Естествознание >
Биология >
Ботаника :
Водоросли |
Мхи |
Папоротниковые |
Голосеменные |
Покрытосеменные
На правах рекламы (см.
условия):
|
Алфавитный перечень страниц (Alt-Shift-): А | 0-9 | |
|
|
На русском языке: папоротниковые, папоротникообразные, папоротниковидные, папоротникоподобные, На английском языке: polypodiophyta, fern. |
«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Автор и владелец — Игорь Константинович Гаршин
(см. резюме).
Пишите письма
().
Страница обновлена 13.07.2019
Примеры среди животных
Древнейшими представителями земноводных считают ихтиостеги. Их считают переходным звеном между кистеперых рыбами и земноводными. Несмотря на то, что в ихтиостеги была пятипалая концовка, адаптированная к жизни на суше, значительную часть жизни они проводили как рыбы, имели хвостовой плавник, боковую линию и некоторые другие признаки рыб.
Батрахозавры, существовавшие в каменноугольный и пермский периоды, рассматривают как переходную форму между земноводными и пресмыкающимися. Батрахозавры, хоть и проводили жизнь во взрослой стадии на суше (подобно пресмыкающихся), были тесно связаны с водоемами и сохранили ряд признаков, присущих земноводным, в частности, откладывания икры и развитие личинок в воде, наличие жабр и тому подобное.
Обнаружено большое количество пресмыкающихся, которые выработали способность летать, часть из них имела перья, поэтому их рассматривают как переходные формы между пресмыкающимися и птицами. Наиболее известен археоптерикс. Он был размером примерно с современную ворону. Формой тела, строением конечностей и наличием оперения подобный современных птиц, возможно, летал. Общим с пресмыкающимися была особое строение таза и ребер, наличие клюва с коническими зубами, по три свободные пальцы на крыльях, подвийноувигнути позвонки, длинный хвост с 20-21 позвонка, кости могло не пневматизовани, грудная кость без киля. Другие известные переходные формы между пресмыкающимися и птицами — протоавис, конфуциусорниса.
Большое количество ископаемых форм звероподобных пресмыкающихся (синапсиды, терапсид, пеликозавров, различных динозавровых и др.), Найденных во многих районах земного шара, существовали в юрский и меловой периоды, сочетающие признаки пресмыкающихся и млекопитающих, раскрывают возможные направления и способы становления различных групп четвероногих, в частности млекопитающих. Например, звероподобный пресмыкающееся из группы терапсид — лиценопс (Lycaenops)
по развитию костей ротовой полости, дифференцированием зубов на клыки, резцы, по резцовые зубы и рядом других признаков строения тела напоминает хищных млекопитающих, хотя по другим признакам и образом жизни это были настоящие пресмыкающиеся.
Одной из форм, сохранилась в ископаемом состоянии является амбулоцетус Ambulocetus natans
(«ходячий кит») — переходная форма между наземными млекопитающими и китообразными, которые являются вторинноводнимы формами. Внешне животное напоминало нечто среднее между крокодилом и дельфином. Кожа должна частично редуцированную шерсть. Животное имело лапы с перепонками; хвост и конечности приспособлены как вспомогательные органы передвижения в воде.
Влияние человека на популяции псилофитов
Человеческая деятельность имеет значительное влияние на популяции псилофитов, которые являются особыми растениями, приспособленными к жизни в условиях низкой освещенности и высокой влажности. Экспансия человека и его хозяйственная деятельность приводят к сокращению мест обитания псилофитов и их уничтожению.
Одним из основных факторов, влияющих на популяции псилофитов, является вырубка и расчистка лесных угодий для разных целей: строительства, сельского хозяйства, прокладки дорог и транспортных магистралей. В результате такой деятельности псилофиты теряют свою естественную среду обитания, что приводит к сокращению численности и биоразнообразия этих растений.
Обширные масштабы жизнедеятельности человека и его промышленной деятельности также отражаются на популяциях псилофитов. Выбросы промышленных загрязнений и транспортных выбросов негативно влияют на качество воздуха и состав веществ, поступающих на поверхность листьев и корневую систему этих растений. Отрицательное воздействие на псилофиты оказывает и применение удобрений, пестицидов и гербицидов, которые могут проникать в почву и грунтовые воды.
Фактором, способствующим снижению численности псилофитов, является их нежелательный сбор в качестве декоративных растений, особенно в средствах ландшафтного дизайна. Несмотря на то, что многие виды псилофитов защищены законами и конвенциями, неконтролируемая выдача разрешений на сбор, а также незаконный сбор этих растений приводят к истощению популяций и даже исчезновению ряда видов.
Озабоченность учеными и специалистами, занимающимися проблемами сохранения биоразнообразия, позволила провести целый ряд мероприятий по охране популяций и мест обитания псилофитов. Создание заповедников, национальных парков и ботанических садов с целью сохранения и разведения псилофитов, позитивно влияют на сохранение их популяций.
Таким образом, популяции псилофитов подвержены значительному влиянию человеческой деятельности. Необходимо принимать ответственные меры по охране и сохранению этих растений, так как их исчезновение может привести к нарушению экосистемных связей и снижению биоразнообразия.
Кто первым вышел на сушу?
Земноводные, или амфибии – первые позвоночные животные, вышедшие из воды на сушу. Произошли они, по-видимому, от древних кистеперых рыб и сохранили с водой значительную связь. У большинства земноводных икра может развиваться только в воде, и личинки ведут водный образ жизни.
Как растения вышли на сушу?
Среди основных причин выхода растений на сушу можно отметить: в процессе жизнедеятельности бактерий сформировались некоторые новые слои почвы; суша стала более защищенной от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, что было связано с тем, что в атмосфере появился озоновый слой.
Когда и где на суше появились на Земле первые живые организмы?
Когда появились первые живые организмы. Зарождение произошло благодаря ряду благоприятных условий не позже чем 3,5 млрд. лет назад — в архейскую эру. Первые представители живого мира имели простейшее строение, однако постепенно в результате естественного отбора сложились условия для усложнения организации организмов.
Как назывались первые растения вышедшие на сушу в палеозойскую эру?
В палеозойскую эру (силур) произошёл выход растений на сушу и появились первые наземные растения — риниофиты (псилофиты).
Почему растения перешли на сушу?
Переход растений к наземному образу жизни был связан с существованием периодически забивавшихся и освобождавшихся от воды участков суши. Осушение этих участков происходило постепенно, и у некоторых водорослей стали появляться приспособления к обитанию вне воды.
Когда первые животные вышли на сушу?
Выход позвоночных на сушу произошел в позднедевонскую эпоху, примерно через 50 млн. лет после первых завоевателей суши — псилофитов. В это время воздух был уже освоен насекомыми, а по Земле стали распространяться потомки кистеперых рыб. Новый способ передвижения позволил им на некоторое время удалиться от воды.
Какие есть 3 группы растений?
Спор о постепенности эволюционных преобразований
Переходные формы являются объектом исследований в споре между градуалистами и пунктуалистами . Градуалисты считают, что эволюция является постепенным, непрерывным процессом. Пунктуалисты, или сторонники считают, что виды в течение долгого времени остаются неизменными, а изменения происходят в очень короткий промежуток времени. Переходные формы являются аргументом обеих сторон. Пунктуалисты утверждают, что большинство видов появляются внезапно и на протяжении всей своей истории меняются слабо. Градуалисты отмечают, что среди позвоночных нет ни одного бесспорного примера очень быстрого перехода от одного вида к другому, большинство переходов вообще плохо задокументированы ископаемыми. Также много хорошо описанных внутривидовых изменений. Например, описаны изменения среднекайнозойских кроликов, миоценовых грызунов, гиппарионов, эоценовых парнокопытных, переход между родами эоценовых приматов.
Трактовка понятия
Переходные формы между двумя группами организмов не обязательно потомками одной группы и предком другой. По ископаемыми, как правило, невозможно точно установить является ли определенный организм предком другого. Кроме того, вероятность найти в палеонтологической летописи прямого предка определенной формы чрезвычайно мала. Гораздо больше вероятность обнаружить относительно близких родственников этого предка, которые сходны с ним по строению. Поэтому любая переходная форма автоматически интерпретируется как боковая ветвь эволюции, а не «участок филогенетического ствола».
Папоротники
Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители — щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.
Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры — карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.
Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей — травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.
Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки — сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).
В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал «корень» — у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега — корневища.
Строение
Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя — щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.
Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки — «улитки».
Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion — пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис — главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.
Жизненный цикл папоротниковидных
Листостебельное растение папоротника, изображенное выше — спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы — группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).
В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм «катапульты», споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.
Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы — соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).
Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления — гаустории (от лат. haustor — черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение — спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение папоротников
Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания — продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.
Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.
Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Современные находки
До недавних пор палеонтологи находили в отложениях старше 425 миллионов лет лишь остатки примитивных трилетных спор с гладкой оболочкой. Такие находки обнаружены на территории Турции. Их относят к верхнему ордовику. Найденные экземпляры не могли пролить свет на информацию о времени возникновения сосудистых растений, так как были единичны и по ним было совершенно непонятно, каким же конкретно представителям растительного вида принадлежали гладкие споры.
Но не так давно в Саудовской Аравии были обнаружены достоверные остатки трилетных спор с орнаментированной оболочкой. Было определено, что возраст найденных образцов варьируется от 444 до 450 млн. лет.
Отдел плаунообразные или ликоподиофиты
Общий вид плауна булавовидного и селягинелла селягинелловидная
Общая характеристика плаунообразных
Современные представители отдела Плаунообразные или Ликоподиофиты (Lycopodiophyta) –только травянистые, преимущественно многолетние вечнозеленые небольшие (до 30 см в высоту) растения, внешним видом напоминают мхи. Насчитывают около 1300 видов. Распространены в увлажненных местах суши. Преимущественно распространены в тропиках. Древнейшие среди современных высших споровых растений, у которых в жизненном цикле преобладает спорофит. Отмершие растения были деревьями и кустарниками, принимали участие в образовании каменного угля. Возникли в середине девонского периода палеозойской эры. Достигли расцвета в каменноугольный период. Происходят от риниофитов. Произрастали в полупогруженном состоянии в заболоченной почве.
В жизненном цикле чередуются спорофит и гаметофит. Спорофит преобладает. Он имеет ползучие (подземные или надземные) и прямостоячие побеги. Подземные части побегов имеют вид типичного корневища. Стебель ветвится вильчасто (дихотомически). Листья мелкие, представляют собой выросты стебля. Имеют одну жилку и устьица. Стебель снаружи покрыт однослойной эпидермой с устьицами. Под ней – кора. В центральной части стебля – проводящая ткань. Рост происходит в точке роста. Камбий в стебле отсутствует. Корень имеет подобное внутреннее строение. Для плаунообразных характерны дополнительные корни. На особых листьях (на верхней стороне или в пазухах) – спорофиллах (от греч. спора и филон – лист) – развиваются спорангии со спорами. Спорофиллы преимущественно расположены на верхушках побега. Они снаружи или не отличаются от обычных листьев, или отделены от вегетативной части стебля и образуют зону, подобную по строению шишке (имеют ось со спирально размещенными спорофиллами), которую называют стробилой (от греч. стробилос – шишка). Плаунообразные бывают равноспоровыми и разноспоровыми.
Плаун булавовидный. 1 – общий вид растения с колосками; 2 – споролистик со спорангием; 3 – споры; 4 – заросток с молодым побегом.
Гаметофит небольшой, имеет различную форму, называется заросток.
Размножаются половым и бесполым способами. Преобладает вегетативное размножение (побегами, выводковыми почками, клубеньками). В спорангиях происходит мейоз и получаются гаплоидные споры. Из споры развивается гаметофит. Половые органы представлены архегониями и антеридиями. В антеридиях развиваются двужгутиковые или многожгутиковые сперматозоиды. Оплодотворение происходит при наличии воды. Из зиготы вырастает спорофит.
Разнообразие плаунообразных
Представители равноспоровых плаунообразных: плаун булавовидный, плаун – баранец.
Представители разноспоровых: селягинелла и др.
Споры равноспоровых плаунов все одинаковые, не различаются. Гаметофиты (заростки) равноспоровых имеют маленькие размеры (2-20 мм), мясистые, напоминают формой луковицу. В процессе развития приобретают блюдцевидную форму. Они подземные или полуподземные, двуполые, сапрофиты или полусапрофиты (полуавтотрофы), то есть надземная часть имеет хлоропласты. Могут жить в симбиозе с грибами (микориза). Созревают от 12 до 20 лет. Равноспоровые плауны следует охранять.
Споры разноспоровых различаются: мелкие (микроспоры) дают начало мужским гаметофитам, большие по размерам (мегаспоры) – женским. Гаметофиты разноспоровых не зеленые, однополые. В особенности редуцированный мужской гаметофит. Они созревают в течение нескольких недель за счет питательных веществ спор. В процессе созревания не выходят за границы оболочки споры.
Значение плаунообразных
Плауны животные не едят. Некоторые из них содержат яд, сходный по действию на кураре. Споры богаты невысыхаемым маслом (до 50 %) и применяются как пересыпки литейных форм, при изготовлении ракет для фейерверков (треск возникает вследствие громкого щелкания оболочек при закипании масла). Растения используют как декоративные, лекарственные. В фармацевтике использовали раньше для обсыпания таблеток и как детскую присыпку. Некоторые из плаунов занесены в Красную книгу (баранец обыкновенный).
Физические характеристики и строение псилофитов
Псилофиты – это группа растений, относящихся к древнейшим наземным растениям. Они являются примитивными и не имеют клеточной дифференциации, характерной для более развитых растений. Физические характеристики и строение псилофитов отличают их от других растений.
Одной из основных физических характеристик псилофитов является их малый размер. Они обычно достигают высоты всего нескольких сантиметров. Это делает эти растения низкорослыми и компактными.
Строение псилофитов также отличается от строения более развитых растений. Они не образуют настоящих листьев и корней. Вместо этого они обладают специальными органами, называемыми ризоидами, которые выполняют функцию всасывания воды и питательных веществ из почвы. Листья псилофитов представлены маленькими клетками, расположенными на поверхности стебля. Они выполняют функцию фотосинтеза.
В отличие от более развитых растений, псилофиты также не образуют сосудов. Это означает отсутствие системы проводящих тканей для транспорта воды и питательных веществ по растению. Вместо этого, они поглощают воду и минералы непосредственно из окружающей среды через ризоиды и ткани стебля.
Еще одной характерной особенностью псилофитов является их спороносное строение. Они размножаются при помощи спор, которые образуются в специальных органах – спорангиях. Споры псилофитов имеют маленький размер и легко распространяются в окружающую среду. Они являются основным способом размножения псилофитов и обеспечивают их выживание и продолжение рода.
Таким образом, физические характеристики и строение псилофитов отличают их от более развитых растений. Эти растения имеют небольшой размер, отсутствие настоящих листьев и корней, отсутствие сосудистой системы и специализированный спороносный аппарат. Они представляют интерес для биологов и исследователей как древние организмы, которые помогают понять эволюцию растений на Земле.