A NÖVÉNYEK EVOLÚCIÓJA: EREDET-MODERN NÖVÉNYEK - BIOLÓGIA - 2026

A növények fejlődése valószínűleg egy olyan édesvízi csoporttal kezdődött, amely a mai zöld algákra emlékezteti, és ebből az összes jelenlegi csoport származik: mohák, klubmohak, zsurlók, páfrányok, tornafélék és az ánizók.

A növényeket nagyon változatos csoport jellemzi és figyelemre méltó plaszticitása. Az evolúciós biológia szempontjából lehetővé teszik a mechanizmusok és egyedülálló események fontos sorozatának tanulmányozását, például poliploidia általi specifikációt az ókori perifériákban

Forrás: Maulucioni, a Wikimedia Commonsból

A monofiletikus csoport kialakulását eredményező evolúciós folyamat során olyan újítások jelentkeztek, mint például a sejtfal, amelyet főleg cellulózból állítottak elő - egy olyan polimer, amely ismétlődő glükóz egységekből áll.

A növények monofiletikus megfontolása a cianobaktériumok kezdeti beépülését vonja maga után, amely endoszimbiotikus események eredményeként sokféle plasztidot (beleértve a fotoszintézis folyamatához kapcsolódó kloroplasztokat is) vált ki. Ez az esemény a törzs közös ősében történt.

Megjelentek a többsejtűség (egynél több sejttel rendelkező szervezetek) és az apikális merisztema proliferációja, az aszimmetrikus sejtosztódás és a zigotikus retenció típusa. A növények legszembetűnőbb újítása azonban a szárazföldi környezet gyarmatosítása volt.

Az alábbiakban leírjuk a növények fejlődésének néhány általános aspektusát, majd áttekintjük az egyes csoportok eredetét.

Evolúciós mechanizmusok

A növények eredetével kapcsolatos evolúciós mechanizmusok ugyanazok, amelyek más élőcsoportokban változásokat idéztek elő: a természetes szelekció és a genetikai vagy genetikai sodródás.

A darwini természetes szelekció az evolúció mechanizmusa, amely az egyének differenciált reprodukciós sikeréből áll. Amikor a növényeknek volt egy bizonyos örökölhető tulajdonsága (azaz a szülõktõl a gyermekekig terjedt), és ez a jellemzõ lehetõvé tette számukra, hogy több leszármazottat hagyjanak, akkor ez a morfium növekedett a populációban.

A másik mechanizmus a géneltolódás, amely az allélfrekvencia véletlenszerű vagy sztochasztikus variációjából áll.

Hasonlóképpen alapvető szerepet játszottak az állatokkal történő kovolúciós folyamatok. Mint a beporzás és a vetőmag szétszóródása az ültetvényeken.

A növény testterveinek alakulása

A növények testtervének változása az alapvető változásokhoz kapcsolódik, amelyek a sporofita és a gametofita szakaszában fordultak elő. Az elvégzett vizsgálatok arra utalnak, hogy a haploid fázis korábban összetettebb volt.

Ez a tendencia azonban megfordult: a gametofita kezdett a legszembetűnőbb szakaszban. Ez a jelenség drasztikusan megnöveli a morfológiai sokféleséget a devónól kezdve.

Az egyes csoportok megjelenésének geológiai periódusai

A fosszilis adatok hihetetlen információforrást nyújtanak nekünk az összes élő szervezet fejlődéséről, bár nem tökéletes és hiányos.

A Bryofytákat, nagyon egyszerű organizmusokat, amelyekben nincsenek vaszkuláris szövetek, már az Ordovics óta ismerték.

A legrégebbi rétegek nagyon egyszerű érrendszeri struktúrákból állnak. Később, a devónban és a szénszennyezettségben, a páfrányok, klubmohak, zsurló és progymnospermék óriási elterjedése történt.

A devónban megjelent az első vetőmag. Így a mezozoikus növényzet elsősorban az edzőtermi permeteket emlékeztető egyénekből állt. Végül, ókori növények jelennek meg a krétakorban.

Az algák fejlődése

Az algák a legrövidebb csoport. Nekik megfelel az első fotoszintetikus sejt eredete egy endosymbiosis esemény következtében: egy sejt lenyelte a fotoszintézis képességgel rendelkező baktériumot.

Ez meglehetősen elfogadott magyarázat volt a kloroplasztok evolúciójára, és a mitokondriumokra is vonatkozik.

A sejtek fejlődése

Úgy gondolják, hogy a Bryophytes az első organizmus, amely eltér az algától. Ezek megfelelnek a szárazföldi növények első csoportjának. Főbb jellemzői a gyökérrendszer és az érrendszer hiánya, amely xilémből és floemből áll.

A Bryophytes az őskori környezetet uralta a növények eredete óta az első 100 millió évben.

A vaszkuláris mag nélküli növények fejlődése

Vaskuláris mag nélküli növények

A vaszkuláris növények a széntartalmú időszakban változatosabban kezdtek változni, különös tekintettel a mag nélküli vaszkuláris növényekre.

A bryophyteshez hasonlóan a mag nélküli növények úszó ivarsejtjei is vizet igényelnek, hogy mindkét nemi sejt megfeleljen. Ezért feltételezzük, hogy az érrendszeri növények első formái csak a szaporodást elősegítő, nedves környezetben korlátozódtak.

A vaszkuláris növények kövületei és ősei 420 millió évvel ezelőtt nyúlnak vissza. A organizmusokat egy elágazó sporofitával jellemeztük, függetlenül a gametofitikus fázistól növekedésük és fejlődésük szempontjából. Ezek a következmények kis méretük miatt adódtak - ritkán haladták meg az ötven centimétert.

Ez az elrendezés megkönnyítette a spórák képződését, és így növelte a túlélés és a szaporodás valószínűségét.

Az érrendszeri növények legelterjedtebb csoportja a limfiták modern fajai (klubmoha, mozaik, páfrány vagy izoetát). A likofiták mocsarakban és hasonló terepeken fejlődtek ki, amíg az óriás formák kihaltnak, és a kicsi nem is megfigyelhető.

A páfrányok sugárzottak, mivel a devoni származásukból származnak, rokonukkal együtt a hajfarok és a kefe-páfrányok.

Az érrendszer és a gyökerek fontossága

A vaszkuláris növényeknek - amint a neve is sugallja - vaszkuláris szöveteik vannak, amelyeket flémemre és xilémre osztunk. Ezek a szerkezetek felelősek a sók és tápanyagok vezetéséért a növény egész testében.

Az élesített szövet megszerzése lehetővé tette a növények méretének növekedését a sárgarézekhez képest. Ezek a szárok megakadályozták a leesést és a leesést, és tápanyagokat és vizet szállíthatnak jelentős magasságba.

A gyökerek viszont lehetővé teszik a növényeknek a talaj felületéhez való rögzítését, lehetővé téve számukra a víz és a tápanyagok felszívódását. A gyökerek alapvető szerepet játszanak abban is, hogy a növény nagyobb méretű legyen. A kövületekben megfigyelt gyökérzet meglehetősen hasonló a jelenlegihez.

A gyökerek eredete továbbra sem egyértelmű az evolúciós történelemben. Nem ismeretes, hogy egyetlen eseményben jelentek meg az összes érrendszeri őseiben, vagy több eseményben - az úgynevezett konvergens evolúció.

A vaszkuláris növények evolúciója

A széntartalmú növényekben a vetőmagok két nagy csoportjára elágaztak: gymnosperms és angiosperms.

A gimnaszpermek fejlődése

A csemeték először egy páfrányra emlékeztettek. A gymnosperms virág nélküli növények, amelyek mindegyike nagyon hasonló mintán sugárzott. Manapság a fenyők és a ciprusok a leggyakoribb. A legrégebbi példák egyike a ginkgo, a cikad és a zsigera.

A virágos növények fejlődése: angiosperm

A virágos növények, vagy az ókori növények olyan növénycsoport, amely a Föld bolygón létező növények nagy részét alkotja. Manapság mindenütt eloszlanak, és olyan változatos formákat tartalmaznak, mint a fák, cserjék, pázsitok, búza- és kukoricamezők, valamint az összes közös növény, amelyet virággal megfigyelünk.

Az evolúciós biológia apja, Charles Darwin számára a csoport hirtelen megjelenése rejtélyes eseményt jelentett, amely óriási eloszlást ölel fel.

Manapság azt a csoportot, amely az angiospermákat kiváltotta, primitív gymnospermék némelyikének tekintik - egy cserjés organizmus. Annak ellenére, hogy nincs konkrét jelölt, a két csoport köztes jellemzőivel rendelkező életforma bizonyos formáira gyanú merül fel, a mezozói és a paleozoikus korszakból.

A történelem folyamán ezt az átalakulást elfogadták, mivel könnyű elképzelni az olyan szerkezetek átalakulását, amelyek képesek petesejtekké (a gimnoszpermekre jellemző) petesejtekké hordozni. Az utóbbi időben már nem szokás aktívan keresni az átmenet ezen formáit.

Az ánizsnövények (és egyéb nyomak, például a pollenmag) első fosszilis tünetei több mint 125 millió évvel nyúlnak vissza.

A virág

A növényi növények legfontosabb újítása a virágszerkezet. Arra gondolunk, hogy az primitív virágok morfológiája egy jelenlegi magnólia volt, sok szőlőből, porzóból és a periantum darabjaiból állva.

Ami a vizuális és a szaglási ingereket illeti, a virág vonzó szervként szolgál a beporzók számára. Ezek lehetnek gerinces (például madarak és denevérek) vagy gerinctelenek (például méhek, darazsak vagy legyek). A beporzás nyilvánvaló előnyt jelent a növény számára: sokkal jobban eloszlik a pollen, mint a szél.

A beporzás egy kiválasztott esemény volt, mivel minél több állat látogatta meg a növényeket, a vetőmagtermelés is megtörtént. Így minden olyan változás, amely pozitívan növelte a látogatásokat, azonnal kiváló szelektív előnyt jelent az egyén számára.

Például azok a virágos növények, amelyek egy bizonyos véletlenszerű mutációval elkezdtek tápanyagot szekretálni, ami beporzót vonzott, szelektív előnnyel rendelkeztek társaikkal szemben, amelyekben nem volt ez a tulajdonság.

Ezenkívül a gyümölcs energiagazdag jutalmat jelent az azt fogyasztó állat számára. Emésztés után az állat szétbontja és ezáltal diszpergálja a magokat. Például sok madár és gyümölcs denevér nélkülözhetetlen szerepet játszik az erdőben a vetőmag diszpergálójaként.

Irodalom

1. Audesirk, T., Audesirk, G. és Byers, BE (2004). Biológia: tudomány és természet. Pearson oktatás.
2. Curtis, H. és Schnek, A. (2006). Meghívó a biológiához. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., és Herron, JC (2002). Evolúciós elemzés. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolúció. Sinauer.
5. Raven, PH, Evert, RF és Eichhorn, SE (1992). Növénybiológia (2. kötet). Megfordítottam.
6. Rodríguez, EV (2001). A trópusi növények termelésének élettana. Costa Rica Szerkesztői Egyetem.
7. Taiz, L. és Zeiger, E. (2007). Növényi fiziológia. Jaume I. Egyetem