Evolucija biljaka od podrijetla do modernih biljaka



evolucija biljaka moguće je započela sa skupinom slatke vode koja podsjeća na sadašnje zelene alge, a od toga su nastale sve sadašnje skupine: mahovine, likopodi, preslice, paprati, gimnosperme i angiospermi.

Biljke su karakterizirane kao vrlo raznolika skupina i s izuzetnom plastičnošću. S točke gledišta evolucijske biologije, omogućuju proučavanje važnog niza mehanizama i jedinstvenih događaja, na primjer, specijacija poliploidijom u angiospermima.

Tijekom ovog evolucijskog procesa koji je doveo do ove monofiletičke skupine, inovacije su se pojavile kao stanična stijenka koja je uglavnom nastala od celuloze - polimera sastavljenog od ponovljenih jedinica glukoze.

Monofiletičko razmatranje biljaka podrazumijeva početnu inkorporaciju cijanobakterija, što je dovelo do endosimbiotičkih događaja u različitim plastidama (među njima i kloroplasta povezanih s procesom fotosintetizacije). Taj se događaj dogodio u zajedničkom pretku ove loze.

Pojavili su se i multicelularnost (organizmi s više od jedne stanice) i proliferacija apikalnog meristema, vrsta asimetrične diobe stanica i zigotna retencija. Međutim, najupadljivija inovacija biljaka bila je kolonizacija kopnenog okoliša.

Zatim ćemo opisati neke opće aspekte evolucije biljaka i onda ćemo se upustiti u podrijetlo svake skupine.

indeks

  • 1 Evolucijski mehanizmi
  • 2. Evolucija tjelesnih planova biljaka
  • 3 Geološka razdoblja pojave svake skupine
  • 4 Evolucija algi
  • 5 Evolucija mahunarki
  • 6 Razvoj vaskularnih biljaka bez sjemena
    • 6.1 Vaskularne biljke bez sjemena
    • 6.2 Važnost vaskularnog tkiva i korijena
  • 7 Evolucija sjemena vaskularnih biljaka
    • 7.1 Evolucija golosemenjača
    • 7.2 Razvoj cvjetnih biljaka: cvjetnjače
    • 7.3 Cvijet
  • 8 Reference

Evolucijski mehanizmi

Evolucijski mehanizmi koji su uključeni u podrijetlo biljaka su isti kao i oni koji su generirali promjene u drugim živim skupinama: prirodna selekcija i gena ili zanošenje gena.

Darvinova prirodna selekcija je mehanizam evolucije koji se sastoji od diferencijalne reproduktivne uspješnosti pojedinaca. Kada su biljke imale određenu nasljednu karakteristiku (to jest, prešle su od roditelja na djecu) i ta im je karakteristika dopustila da ostave više potomaka, ta se morfija povećala u populaciji.

Drugi mehanizam je pomak gena, koji se sastoji od slučajne ili stohastičke varijacije frekvencija alela.

Na isti način, koevolucionarni procesi sa životinjama imali su temeljnu ulogu. Poput oprašivanja i raspršivanja sjemena u cvjetnjaču.

Evolucija tjelesnih planova biljaka

Promjena tjelesnih planova biljaka povezana je s temeljnim varijacijama koje su se dogodile u fazama sporofita i gametofita. Provedena istraživanja ukazuju na to da je haploidna faza prije bila složenija.

Međutim, taj je trend pretrpio inverziju: gametofit je počeo biti najuočljivija faza. Ovaj fenomen dramatično je povećao morfološku raznolikost od Devona.

Geološka razdoblja pojave svake skupine

Fosilni zapis pruža nevjerojatan izvor informacija o evoluciji svih živih organizama, iako nije savršen i nije potpun.

Briofiti, vrlo jednostavni organizmi kojima nedostaje vaskularno tkivo, poznati su iz ordovicijanke.

Najstariji slojevi su vrlo jednostavne strukture vaskularnih biljaka. Zatim, u Devonu i Karbonu, dogodila se ogromna proliferacija paprati, likopodije, preslice i pro-gnosempermi..

U Devonu su se pojavile prve biljke sa sjemenkama. Tako se flora mezozoika sastojala uglavnom od pojedinaca koji podsjećaju na golosjemenjače. Napokon, u kredi se pojavljuju angiospermi.

Evolucija algi

Alge odgovaraju najprimitivnijoj skupini. Njima odgovara podrijetlo prve fotosintetske stanice endosimbioznim događajem: stanica je progutala bakteriju sa sposobnostima fotosintetskog djelovanja.

Ovo je prilično prihvaćeno objašnjenje evolucije kloroplasta, a također se odnosi i na mitohondrije.

Evolucija mahunarki

Vjeruje se da su mahovnjaci bili prvi organizmi koji su odstupali od algi. Oni odgovaraju prvoj skupini kopnenih biljaka. Njegove glavne značajke su nedostatak korijenskog sustava i vaskularni sustav koji se sastoji od ksilema i floema.

Prvih 100 milijuna godina od prapovijesnog okruženja dominirali su mahunarci od podrijetla biljaka.

Evolucija vaskularnih biljaka bez sjemena

Vaskularne biljke bez sjemena

Vaskularne biljke počele su se diverzificirati u karbonskom razdoblju, posebno u vaskularnim biljkama bez sjemenki.

Poput briofita, plivačke gamete biljaka bez sjemena trebaju vodu tako da se mogu pronaći obje spolne stanice. Iz tog razloga, pretpostavlja se da su prvi oblici vaskularnih biljaka ograničeni na vlažna okruženja koja su pogodovala reprodukciji.

Fosili i preci vaskularnih biljaka datiraju prije 420 milijuna godina. Organizme karakterizira razgranati sporofit, neovisan o gametofitnoj fazi rasta i razvoja. Ove posljedice nadoknadile su njihovu malu veličinu - rijetko prelazeći pedeset centimetara.

Takvo uređenje olakšalo je proizvodnju spora i tako povećalo vjerojatnost preživljavanja i reprodukcije.

Najprimitivnija skupina vaskularnih biljaka su suvremene vrste licofitasa (likopodi, selaginele i paprati ili isoetes). Licofite su se razvile u močvarama i sličnim zemljama, sve dok divovski oblici nisu izumrli, a mala koja ih danas promatramo.

Paprike su zračile otkad su nastale u Devonu, zajedno s njihovim rođacima, repovima kose i četkicom paprati..

Važnost vaskularnog tkiva i korijena

Vaskularne biljke - kao što i ime kaže - imaju vaskularno tkivo koje je podijeljeno na floem i ksilem. Ove strukture su odgovorne za provođenje soli i hranjivih tvari u cijelom tijelu biljke.

Stjecanje lignificiranog tkiva omogućilo je biljkama povećanje u veličini, u usporedbi s briofitima. Ove stabljike izbjegavaju naginjanje i padanje, te mogu prenijeti hranjive tvari i vodu do značajnih visina.

Korijeni, s druge strane, omogućuju biljkama da se sidre na površinu tla, dopuštajući im da apsorbiraju vodu i hranjive tvari. Korijeni također igraju temeljnu ulogu u dopuštanju biljke da dosegne veću veličinu. Korijenski sustav promatran u fosilima vrlo je sličan sadašnjem.

Porijeklo korijena još nije jasno u evolucijskoj povijesti. Nije poznato jesu li se pojavili u jednom događaju u pretku svih vaskularnih biljaka, ili u višestrukim događajima - ono što je poznato kao konvergentna evolucija.

Evolucija sjemena vaskularnih biljaka

U karbonatima, biljke su se razgranale u dvije velike skupine biljaka s sjemenkama: gimnosperme i angiosperme.

Evolucija golosjemenjača

U početku, biljke s sjemenkama sličile su paprati. Gloosroderi su biljke bez cvijeća, koje zrače sve unutar vrlo sličnog uzorka. Najčešći su danas borovi i čempresi. Neki od najstarijih primjeraka uključuju ginkgo, cikade i gnetale.

Evolucija cvjetnica: angiosperm

Cvjetnice ili angiospermi su skupina biljaka koja čini većinu biljaka koje postoje na planeti Zemlji. Trenutno se distribuiraju posvuda i uključuju oblike raznovrsnih poput drveća, grmlja, travnjaka, polja pšenice i kukuruza, te sve uobičajene biljke koje promatramo s cvijećem..

Za oca evolucijske biologije, Charlesa Darwina, iznenadna pojava ove grupe predstavljala je zagonetan događaj koji je obuhvaćao ogromnu distribuciju.

Trenutno se smatra da je skupina koja je dala nastanak angiospermi bila neka skupina primitivnih golosemenja: organizam sličan grmu. Iako nemate određenog kandidata, sumnjate na neke oblike života s srednjim značajkama između skupina, mezozojske i paleozojske ere.

Povijesno gledano, ta je transformacija prihvaćena, jer je lako zamisliti transformaciju struktura sposobnih za nošenje jaja (tipičnih za gimnosperme) u carpels. Nedavno više nije uobičajeno aktivno tražiti te prijelazne oblike.

Prvi fosili angiospermi (i drugi tragovi poput peludnih zrnaca) datiraju više od 125 milijuna godina.

Cvijet

Najvažnija inovacija angiospermi je cvjetna struktura. Pretpostavlja se da su primitivni cvjetovi imali morfologiju trenutne magnolije, u skladu s mnogim carpelima, prašnicima i komadima periantha..

Što se tiče vizualnih i mirisnih podražaja, cvijet predstavlja privlačan organ za oprašivače. To mogu biti kralježnjaci (kao što su ptice i šišmiši) ili beskralježnjaci (kao što su pčele, ose ili muhe). Oprašivanje predstavlja očitu prednost biljke: raspršuje pelud puno bolje od vjetra.

Oprašivanje je bio odabrani događaj, budući da što je više životinja posjećivalo biljke, tako je i proizvodnja sjemena. Stoga je svaka promjena koja bi pozitivno utjecala na posjete, pojedincu odmah ponudila veliku selektivnu prednost.

Na primjer, cvjetnice koje su nekim slučajnim mutiranjem počele lučiti hranjive tvari koje su privlačile oprašivača imale su selektivnu prednost u odnosu na partnere kojima je nedostajala ta osobina.

Osim toga, plod također predstavlja nagradu bogatu energijom životinji koja ga konzumira. Nakon probave, životinja iskrva i time rasprši sjeme. Primjerice, mnoge ptice i šišmiši imaju nezaobilaznu ulogu kao raspršivači sjemena u šumama.

reference

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., i Byers, B. E. (2004). Biologija: znanost i priroda. Obrazovanje Pearson.
  2. Curtis, H., i Schnek, A. (2006). Poziv na biologiju. Ed Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolucijska analiza. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). evolucija. Sinauer.
  5. Raven, P.H., Evert, R.F. i Eichhorn, S.E. (1992). Biologija biljaka (Vol. 2). Preokrenuo sam.
  6. Rodríguez, E. V. (2001). Fiziologija proizvodnje tropskih kultura. Uvodnik Sveučilišta Kostarike.
  7. Taiz, L., i Zeiger, E. (2007). Fiziologija biljaka. Universitat Jaume I.