Psilofüüdid on maismaataimestiku esmasündinud. Maismaataimede päritolu ja areng

Maismaataimede päritolu ja areng

Proterosoikumis asustasid maad prokarüootid, üherakulised eukarüootid liitusid nendega hiljem (umbes 1 miljard aastat tagasi). Esimesed maa-asukad olid tõenäoliselt sinivetikad ja aktinobakterid. Heterotroofsed aktinobakterid moodustavad arvukalt hargnevaid struktuure, mis sarnanevad seeneniidistikuga. Nad on võimelised ühinema fototroofsete tsüanobakteritega hämmastavateks sümbiootilisteks "superorganismideks" (nn aktinoliheenideks).

Võimalik, et fanerosoikumi kõige olulisem evolutsiooniline sündmus oli maa koloniseerimine mitmerakuliste eukarüootide poolt. Selle tulemusena tekkisid meile tuttavad maastikud, kus domineerisid maismaataimed, putukad ja neljajalgsed (tetrapoodid).

Kaasaegsete organismide genoomide võrdlustel põhinevad fülogeneetilised rekonstruktsioonid näitavad seda maismaataimed pärinevad šarofüütvetikatest. Selle magevee rohevetikate rühma esindajad hõlmavad nii ühe- kui ka mitmerakulisi vorme. Ilmselt toimus umbes 1 miljard aastat tagasi üks üleminekutest mitmerakulisusele šarofüütvetikate evolutsiooni käigus. Siiani pole teada maismaataimede ja nende vees elavate esivanemate vahelise üleminekuvormi fossiilseid jäänuseid.

Peamised probleemid, millega veetaimed maale jõudmisel kokku puutuvad, ja nende lahendused. Kuivamine (lahus - integumentaarsed koed või langemine hõljuvasse animatsiooni sammaltaimedel), gaasivahetuse ja aurustumise vajadus (stoomid), ainete imendumine (absorbeerivad kuded, mükoriisa), ainete transport (juhtivad koed - v.a sammal), konkurents, gravitatsioon (mehaanilised kuded).

Esimeste maa-asukate hulgas olid seened, mis astusid sümbioosi ka sinivetikatega. Geneetilised ja biokeemilised süsteemid, mille seened arendasid sümbioosiks sinivetikatega, tulid neile hiljem kasuks, et luua suhteid esimeste maismaataimedega. Kogu see maapealne mikrobioota valmistas järk-järgult ette pinnase (sõna otseses ja ülekantud tähenduses) maa koloniseerimiseks taimede poolt. Maismaataimed elasid algusest peale tihedas sümbioosis mullaseentega, ilma milleta poleks nad suure tõenäosusega saanud oma kodumaisest veeelemendist lahkuda.

Vanimad fossiilsed maismaataimed on eoseid sisaldavad maksasambla fragmendid (umbes 460 miljonit aastat tagasi). Fülogeneetiliste rekonstruktsioonide järgi on see sammalde rühm kõige iidsemad maismaataimed. Soontaimed (kõik maismaataimed, välja arvatud sammaltaimed) tekkisid evolutsiooni käigus hiljemalt 420 miljonit aastat tagasi. Selles rühmas eristatakse kahte evolutsioonilist joont. Eostaimedes (hobusesabad, samblad ja sõnajalad, mis tekkisid hiljemalt 350 miljonit aastat tagasi) on nii sporofüüt kui gametofüüt iseseisvad organismid. Seemnetaimedes on haploidne gametofüüt oma iseseisvuse kaotanud. Esimesena jõudsid maale spoore kandvad taimed (rhinofüüdid) – see juhtus siluri lõpul. Nad kasvasid madalas rannikuvetes, neil polnud pärisjuuri, substraadi külge kinnitumiseks kasutati spetsiaalseid niititaolisi protsesse.

Devoni perioodi lõpupoole hakkasid tekkima esimesed metsad. Need koosnesid eoseid kandvatest taimedest – sõnajalgadest, samblatest ja kortesammaldest. Süsinikus(Süsiniku periood) kliima oluline soojenemine ja niisutamine laialdane kasutamine troopilised metsad (Euroopa, Põhja-Ameerika, Lõuna-Aasia – siis asusid need territooriumid ekvatoriaalvööndis, mille moodustasid puusõnajalad, hiiglaslikud puutaolised korte ja samblad (kõrgus kuni 40 m). Nendel rannikualadel asuvatel metsadel pole tänapäevaseid analooge. Need olid madalad veehoidlad, mis olid täis orgaanilisi säilmeid. Puude juurestik paiknes turbataolise orgaanilise massi all ning tüved kasvasid läbi selle ja paksu surnud puidukihi. Nende "metsareservuaaride" alale tekkisid hiljem suured söebasseinid.

Kaasaegse Siberi territooriumil ja Kaug-Ida, mis asusid siis polaarjoone lähedal, moodustasid taimestiku aluse kuni 20 m kõrgused okaspuud (kordiidid). Nende puidul on selged kasvurõngad, mis kinnitavad sealse hooajalise kliima olemasolu (midagi tänapäeva taiga taolist). Kaasaegsed territooriumid Lõuna-Ameerika ja Aafrika (nende lõunapoolsed pooled), India ja Austraalia asusid siis lõunapoolse polaarringi lähedal. Seal domineerisid heitlehised hõlmikpuumetsad.

Karbonis ilmus ja esimesed võimlemisseemned(kollektiivrühm nimega "seemnesõnajalad"). Nende seeme oli kaetud kestaga, mis kaitses seda kuivamise eest. Seemnete abil paljundamine muutis paljunemisprotsessi veekeskkonnast sõltumatuks. See aromorfoos võimaldas maad edasi arendada ja viia taimi sügavamale mandritesse.

Permi külmemal ja kuivemal perioodil levisid seemneseemned laialt. Neist on tänapäevani säilinud vaid vähesed – hõlmikpuud, araukaariad ja tsükaadid.

Vanimad usaldusväärsed katteseemnetaimede (õistaimede) leiud on 140–130 miljonit aastat vanad, need on Iisraelis leitud üksikud õietolmuterad. Varasemad katteseemnetaimede makroskoopilised fossiilid (lehed, õied, viljad) on umbes 125 miljonit aastat vanad. Kuna nad on juba üsna mitmekesised, tekkisid katteseemnetaimed ilmselt palju varem (need eraldusid seemneseemnetest hiljemalt 300 miljonit aastat tagasi). Võrreldes katteseemnetaimedega tekkis katteseemnetaimedel oluline aromorfoos - ilmnes topeltviljastumine, mis takistas toitainete raiskamist (endosperm areneb ainult koos embrüoga), munasarja täidab kaitsefunktsioon. Katteseemnetaimede evolutsiooniline edu on seletatav nende lühikese elutsükli, putukatolmlemise kalduvuse ja mitmesuguste rohtsete vormide tekkega. Mõned kriidiajastul tekkinud katteseemnetaimed on säilinud tänapäevani - need on palmid ja plaatanid.

Praegu on Maal sadu tuhandeid õistaimeliike ja nendevahelised fülogeneetilised suhted on üsna hästi uuritud. Tähtis roll tekkimisel kaasaegne mitmekesisusõistaimed mängisid oma rolli nende koosarengus putukatega.

Mitmerakulised loomad ja maismaataimed on ainsad kaks teadaolevad juhtumid mitme koe esinemine, mis viis keeruliste suurte organismide tekkeni. Huvitav on see, et nende kahe geneetilised mehhanismid iseseisvad sündmused väga sarnane. Esiteks ei kaasnenud keeruka mitmerakulise organismi tekkega valku kodeerivate geenide arvu olulist suurenemist. Selle asemel muutusid keerulisemaks interaktsioonid geenide ja neid reguleerivate elementide – spetsiaalsete DNA järjestuste – vahel. Teiseks on loomadel ja taimedel iseseisvalt välja kujunenud spetsiaalsed geenid, mis reguleerivad organismi individuaalset arengut.

Monograafia on pühendatud botaanika kõige keerulisema probleemi käsitlemisele, mis puudutab sammaltaimede - gametofüütilise arengusuuna ainulaadsete kaheharuliste kõrgemate taimede - päritolu ja evolutsiooni. Selle probleemi väljatöötamine põhineb loogilisel modelleerimisel, kasutades võrdlevat morfoloogilist meetodit kui juhtivat tunnetusvahendit. Tuginedes materjalide analüüsile, mis käsitlevad sammaltaimede organiseerumist molekulaarsest elunditasandist, võttes arvesse olemasolevaid ideid selle probleemi kohta, on autor välja töötanud tervikliku kontseptuaalse mudeli sammaltaimede tekke ja evolutsiooni kohta, alustades vetikalaadsetest. arhegoniaatide esivanemad. Erilist tähelepanu pööratakse Anthocerotaceae ja Takakiaceae kui vanimatele maismaataimedele, omamoodi "elusatele fossiilidele" - võtmetaksonitele embrüofüütide evolutsiooni algfaasi mõistmiseks.
Mõeldud lai valik botaanika, ökoloogia, geograafia valdkonna spetsialistid, bioloogiaülikoolide üliõpilased ja õppejõud ning kõik, kes on huvitatud kõrgemate taimede evolutsioonist.

Vetikad kui arhegoniaatide esivanemate vormid.
Kuna sammaldel on palju suurem sarnasus trahheofüütidega kui vetikatega, millel on peaaegu kõik kõrgemate taimede põhiomadused, tuleks esmalt käsitleda viimaste kui terviku võimalikke päritoluteid uue korralduse tasemena. taimemaailma arengus.

Märgitakse kõrgemate taimede (arhegoniaatide või embrüofüütide) tekkimist oluline etapp taimede järkjärguline, järkjärguline areng, nende sisenemine põhimõtteliselt uuele ökoloogilisele areenile, palju keerulisema, integreerituma maapealse keskkonna areng, elusaine leviku elav ilming kogu planeedil, elu "kõikjal" ( V.I. Vernadski tabav väljend, 1960). Siit järeldub selgelt, et organismide evolutsioon on sisuliselt adaptatsioonigenees.

Kõrgemate taimede päritoluprobleemi arendamisel on olulised nii erinevate kõrgemate taimede rühmade kui ka vetikate, mida peetakse arhegoniaatide esivanemateks, põhjalikud uuringud.

Praeguseks on vetikate, sealhulgas nende kaasaegsete ja fossiilsete vormide uurimisel tehtud olulisi edusamme. Eelkõige tõmbavad tähelepanu K. D. Stewarti, K. R. Mattoxi (1975, 1977, 1978), K. J. Niklase (1976), L. E. Grahami (1984, 1985), Yu E. Petrova (1986) jt tööd.

SISU
Eessõna
Evolutsiooni uurimise metoodika
Evolutsiooniteooria
Praegune seis evolutsiooniline doktriin
Ideid evolutsiooni põhiseaduste kohta
Kõrgemate taimede päritolu
Vetikad kui arhegoniaatide esivanemate vormid
Tuumafaaside muutus (kõrgemate jaamade arengutsükkel)
Apomixis ja selle roll kõrgemate taimede evolutsioonis. Mõiste "põlvkond" seoses embrüofüütidega
Kõrgemate taimede esivanemate vormide võimalik tsütoloogiline kindlus
Kõrgemate taimede eelkäijad ja nende muutumine primaarseteks arhegoniaatideks
Ökoloogiline olukord, kui kõrgemate taimede algvormid jõudsid maale
Embrüofüüdi tekkimine
Kloroplastide muundumine kõrgemate taimede tärkamisel
Vanimad maismaataimed. Üleminekuvormid vetikate ja kõrgemate taimede vahel. Rhinofüüdid
Varasemate maismaataimede transformatsiooni teed
Peamiste sammalrühmade päritolu ja areng
Antocerotophyta
Rühma organisatsiooni ainulaadsus kui selle fülogeneetilise positsiooni ja geneetiliste suhete ebakindluse põhjus
Fossiilsed taimed, millel on Anthocerotes'iga sarnased omadused, ja nende võrdlev analüüs
Antotserootide esivanemate vorm
Antotserootide analoogia tunnused teiste kõrgemate taimedega ja selle sammaltaimede rühma kohanemisgenees
Maksarohi (Marchantiophyta)
Maksarohu vanimad fossiilsed vormid
Maksarohud kui "kõige vähem maismaa" organismid sammaltaimede hulgas
Maksarohtude esialgne ökoloogiline tingimuslikkus
Gametofüüdi lehevarre ja talluse morfotüüpide ajaloolised seosed
Muutused sporogoni struktuuris Alam-Kesk-Devonis
Maksarohu gametofüüdi hilis-devoni-varajase karboni areng
Protonema (seemik), selle tähendus arengutsüklis ja transformatsioonis
Sporogoni struktuuri muutumine ülem-devonis
Maksarohtude areng karbonis
Sambla gametofüüdi esialgne morfotüüp
Sümmeetria maksarohtude morfogeneesis seoses nende elustiiliga
Maksarohu jagunemise lahknevus
Sõnajalgade organiseerimise märgid sammaltaimede arenguteede mõistmise vahendina
Jungermanniophytina organisatsiooni tunnused
Marchantiophytina organiseerimine selle tagajärjel
nende spetsiifiline ökoloogia. Grupi lahknevus
Õlikehad ja nende nihestus maksarohtudel
Kahe peamise maksarohurühma segamärkidega taksonid ja nende rühmade päritolu mudelid
Tänapäevaste maksarohtude sugukondade ja liikide ilmumise aeg
Uusim maksarohtude klassifikatsioon
Samblad (Bryophyta)
Rühmakorralduse eripära
Muistsed fossiilsed samblad
Sammalde ja maksarohtude vahekorra olemus
Samblate kõrgeim maapealsusaste sammaltaimede hulgas
Sammalde põhimorfotüübi kujunemisprotsessi taastamine
Sporogoonide võrdlev morfoloogiline seeria kui nende muutuste mudel sammalde evolutsiooni käigus
Takakiofütiin
Õige samblad (Bryophytina)
Sphagnum samblad (Sphagnopsida)
Andrease samblad (Andreaeopsida)
Lndreobryopsida samblad (Andreaeobryopsida)
Bry samblad (Bryopsida)
Kromosoomide põhiarvu muutused sammaltaimedes nende evolutsiooni käigus
Samblad paleotseenis ja eotseenis
Kliimamuutuste mõju sammaltaimedele oligotseenis ja neogeenis
Brüofüüdid tugeva inimtekkelise stressi all
Samblataimede ökoloogilised inversioonid
Prognoos sammaltaimede arengust seoses looduslike ja inimtekkeliste muutustega biosfääris
Fülogeneetilised suhted sammaltaimede suurimate taksonite, samuti sammaltaimede ja teiste kõrgemate taimede vahel
Järeldus
Ülevaade sammaltaimede evolutsioonist meie poolt pakutud kontseptuaalse mudeli järgi (kokkuvõte)
Kirjandus.

Evolutsiooniteooria põhjendamiseks kasutas Charles Darwin laialdaselt arvukaid tõendeid paleontoloogia, biogeograafia ja morfoloogia valdkondadest. Seejärel saadi fakte, mis taasloosid arengulugu orgaaniline maailm ning see on uus tõend elusorganismide päritolu ühtsusest ja liikide varieeruvusest looduses.

Paleontoloogilised leiud - võib-olla kõige veenvam tõend evolutsiooniprotsessist. Nende hulka kuuluvad fossiilid, jäljendid, fossiilsed jäänused, fossiilide üleminekuvormid, fülogeneetilised seeriad, fossiilsete vormide jada. Vaatame mõnda neist lähemalt.

1. Fossiilsed üleminekuvormid- organismide vormid, mis ühendavad vanemate ja nooremate rühmade tunnuseid.

Taimede seas pakuvad erilist huvi psilofüüdid. Need pärinesid vetikatest, olid esimesed taimed, mis läksid maismaale ning andsid aluse kõrgemate eos- ja seemnetaimedele. Seemne sõnajalad - üleminekuvorm sõnajalgade ja katteseemnetaimede vahel ning tsükaalased - seemnetaimede ja katteseemnetaimede vahel.

Fossiilsete selgroogsete seas võib eristada vorme, mis on selle alatüübi kõigi klasside vahel üleminekulised. Näiteks vanim rühm laba-uimeline kala tekitas esimesed kahepaiksed - stegotsefaalia (Joon. 3.15, 3.16). See oli võimalik tänu laba-uimeliste kalade paarisuimede skeleti iseloomulikule ehitusele, millel olid anatoomilised eeldused nende muundumiseks primaarsete kahepaiksete viiesõrmelisteks jäsemeteks. On teada vormid, mis moodustavad ülemineku roomajate ja imetajate vahel. Need sisaldavad metsalise sisalikud (välismaa haigus) (joon. 3.17). Ja ühenduslüli roomajate ja lindude vahel oli linnu kohta (Archaeopteryx) (joon. 3.18).

Siirdevormide olemasolu tõestab fülogeneetiliste seoste olemasolu tänapäevaste ja väljasurnud organismide vahel ning aitab üles ehitada taimestiku ja loomastiku looduslikku süsteemi ja sugupuud.

2. Paleontoloogiline sari- fossiilsete vormide seeria, mis on evolutsiooniprotsessis üksteisega seotud ja peegeldavad fülogeneesi kulgu (kreeka keelest. filon- klann, hõim, genees- päritolu). Klassikaline näide fossiilsete vormide seeriate kasutamisest konkreetse loomarühma ajaloo selgitamiseks on hobuse evolutsioon. Vene teadlane V.O. Kovalevski (1842-1883) näitas hobuse järkjärgulist evolutsiooni, kinnitades, et järjestikused fossiilsed vormid muutusid üha sarnasemaks tänapäevastega (joonis 3.20).

Kaasaegsed ühevarvasloomad põlvnesid väikestest viievarbalistest esivanematest, kes elasid metsades 60–70 miljonit aastat tagasi. Kliimamuutused on toonud kaasa steppide pindala suurenemise ja hobuste leviku nendes. Liikumine pikkadel vahemaadel toidu otsimisel ja kiskjate eest kaitsmisel aitas kaasa jäsemete muutumisele. Samal ajal suurenesid keha ja lõualuu mõõtmed, hammaste struktuur muutus keerulisemaks jne.

Praeguseks on teada piisav hulk paleontoloogilisi seeriaid (proboscis, lihasööjad, vaalalised, ninasarvikud, mõned selgrootute rühmad), mis tõestavad evolutsiooniprotsessi olemasolu ja ühe liigi tekkevõimalust teisest liigist.

Morfoloogilised tõendid põhinevad põhimõttel: organismide sügav sisemine sarnasus võib näidata võrreldavate vormide suhet, seega mida suurem on sarnasus, seda tihedam on nende seos.

1. Elundite homoloogia. Nimetatakse elundeid, millel on sarnane struktuur ja ühine päritolu homoloogne. Nad hõivavad looma kehas sama positsiooni, arenevad sarnastest algetest ja neil on sama struktuur. Tüüpiline homoloogia näide on maismaaselgroogsete jäsemed (joonis 3.21). Seega on nende vabade esijäsemete skeletil tingimata õlavarreluu, raadiusest ja küünarluust koosnev küünarvars ning käsi (ranne, kämblaluu ​​ja sõrmede falangid). Sama homoloogia mustrit täheldatakse ka tagajäsemete skeleti võrdlemisel. Hobusel on kiltkivi luud homoloogsed teiste kabiloomade teise ja neljanda sõrme kämblaluudega. On ilmne, et tänapäeva hobusel on need varbad evolutsiooni käigus kadunud.

On tõestatud, et madude mürgised näärmed on teiste loomade süljenäärmete homoloogid, mesilase nõelamine on munaraku homoloog ja liblikate imemisnääre on teiste loomade alumise lõualuu paari homoloog. putukad.

Taimedel on ka homoloogsed organid. Näiteks hernekõõsad, kaktus ja lodjapuu ogad on modifitseeritud lehed.

Elundite homoloogia tuvastamine võimaldab meil leida organismidevahelise seose määra.

2. Analoogia.Sarnased kehad - need on elundid, mis on väliselt sarnased ja täidavad samu funktsioone, kuid millel on erinev päritolu. Need elundid näitavad ainult organismide sarnast kohanemissuunda, mis on kindlaks määratud aastal

evolutsiooniprotsess loodusliku valiku toimel. Sarnased on kulleste, kalade, hulkraksete ja veeputukate vastsete (näiteks kiili) välislõpused. Morsa kihvad (modifitseeritud kihvad) ja elevandi kihvad (ülekasvanud lõikehambad) on tüüpilised analoogsed elundid, kuna nende funktsioonid on sarnased. Taimedel on lodjapuu ogad (modifitseeritud lehed), valge akaatsia ogad (modifitseeritud ogad) ja kibuvitsad (areneb koorerakkudest) sarnased.

Rudimendid.Vestigiaalne (alates lat. algeline- alge, esmane alus) on elundid, mis moodustuvad embrüonaalse arengu käigus, kuid peatuvad hiljem ja jäävad täiskasvanud kujul vähearenenud olekusse. Teisisõnu, rudimendid on oma funktsioonid kaotanud elundid. Rudimendid on kõige väärtuslikum tõend orgaanilise maailma ajaloolisest arengust ja elusvormide ühisest päritolust. Näiteks sipelgakaladel on algelised hambad, inimesel kõrvalihased, nahalihased, kolmas silmalaud, madudel jäsemed (joonis 3.22).

Atavismid. Mis tahes tüüpi tunnuste ilmnemist üksikutes organismides, mis eksisteerisid kaugetel esivanematel, kuid mis evolutsiooni käigus kadusid, nimetatakse atavism (alates lat. atavus- esivanem). Inimestel on atavismideks saba, karvad kogu kehapinnal ja mitmed nibud (joonis 3.23). Tuhandete ühevarvaste hobuste seas leidub kolmevarbaliste jäsemetega isendeid. Atavismid ei kanna mingeid liigi jaoks olulisi funktsioone, vaid näitavad väljasurnud ja praegu eksisteerivate sugulasvormide ajaloolist seost.

Embrüoloogiline tõend stva. 19. sajandi esimesel poolel. Vene embrüoloog K.M. Baer (1792-1876) sõnastas idu sarnasuse seaduse: mida varasemad etapid individuaalne areng uuritakse, seda rohkem leitakse sarnasusi erinevate organismide vahel.

Näiteks arengu algfaasis ei erine selgroogsete embrüod üksteisest. Alles keskmistel etappidel ilmnevad kaladele ja kahepaiksetele iseloomulikud tunnused ning hilisemates staadiumides roomajate, lindude ja imetajate arengu tunnused (joonis 3.24). See embrüote arengu muster näitab nende loomarühmade arengus esinevate erinevuste seost ja järjestust.

Üksikisiku ja ajaloo sügav seos väljendub selles biogeneetiline seadus, asutati 19. sajandi teisel poolel. Saksa teadlased E. Haeckel (1834-1919) ja F. Müller (1821-1897). Selle seaduse järgi kordab iga isend oma individuaalses arengus (ontogeneesis) oma liigi arengulugu või ontogenees on lühike

ja fülogeneesi kiire kordamine. Näiteks kõigil selgroogsetel moodustub ontogeneesi käigus notokord, mis oli iseloomulik nende kaugetele esivanematele. Sabata kahepaiksete kullestel areneb saba, mis kordab nende sabaga esivanemate tunnuseid.

Seejärel tehti biogeneetikaseadusesse muudatusi ja täiendusi. Erilise panuse onto- ja fülogeneesi vaheliste seoste selgitamisse andis vene teadlane A.N. Severtsov (1866-1936).

On selge, et nii lühikese aja jooksul nagu individuaalne areng ei saa korduda kõiki evolutsiooni etappe. Seetõttu etappide kordamine ajalooline areng Liigi embrüonaalne areng toimub kokkusurutud kujul, paljude etappide kadumisega. Samas on ühe liigi organismide embrüod sarnased mitte teise liigi täiskasvanud vormidega, vaid nende embrüotega. Seega on ühekuuse inimese embrüo lõpuselõhed sarnased kalaembrüo omadega, kuid mitte täiskasvanud kalal. See tähendab, et ontogeneesi käigus läbivad imetajad kalaembrüote, mitte täiskasvanud kaladega sarnaseid etappe.

Tuleb märkida, et Charles Darwin juhtis tähelepanu kordumise nähtusele esivanemate vormide struktuuritunnuste ontogeneesis.

Kogu ülaltoodud teave on evolutsiooni tõestamisel ja organismide omavaheliste seoste selgitamisel väga oluline.

Biogeograafilised tõendid. Biogeograafia on teadus loomade ja taimede moodsa asustamise kohta Maa peal.

Füüsikalise geograafia kursusest teate juba, et tänapäevased geograafilised tsoonid tekkisid Maa ajaloolise arengu käigus klimaatiliste ja geoloogiliste tegurite mõjul. Teate ka seda, et sageli osutuvad sarnased looduslikud tsoonid asustatud erinevate organismidega ja erinevad vööndid on sarnased. Nendele faktidele saab selgitusi leida ainult evolutsiooni seisukohast. Näiteks Austraalia taimestiku ja loomastiku originaalsust seletatakse selle eraldatusega kauges minevikus ning seetõttu toimus looma- ja taimemaailma areng teistest kontinentidest isoleeritult. Järelikult annab biogeograafia orgaanilise maailma arengule palju tõendeid.

Praegu kasutatakse evolutsiooniprotsesside tõestamiseks laialdaselt biokeemia ja molekulaarbioloogia, geneetika ja immunoloogia meetodeid.

Seega, uurides nukleotiidide koostist ja järjestust nukleiinhapetes ning aminohapete koostist valkudes erinevates organismirühmades ning tuvastades sarnasusi, saab hinnata nende seost.

Biokeemias on uurimismeetodid, mille abil saab määrata organismide “veresuhet”. Verevalkude võrdlemisel võetakse arvesse organismide võimet toota antikehi vastuseks võõrvalkude verre sattumisele. Neid antikehi saab eraldada vereseerumist ja määrata, millises lahjenduses see seerum reageerib võrdlusorganismi seerumiga. See analüüs näitas, et inimeste lähimad sugulased on inimahvid ja kõige kaugemad neist leemurid.

Orgaanilise maailma evolutsiooni Maal kinnitavad paljud faktid kõikidest bioloogia valdkondadest: paleontoloogia (fülogeneetilised seeriad, üleminekuvormid), morfoloogia (homoloogia, analoogia, rudimendid, atavismid), embrüoloogia (embrüonaalse sarnasuse seadus, biogeneetiline seadus), biogeograafia jne.

Ühe- ja mitmerakuliste vetikate tekkimine, fotosünteesi tekkimine: taimede tekkimine maismaal (psilofüüdid, samblad, sõnajalad, iluseemnetaimed, katteseemnetaimed).

Taimemaailma areng toimus 2 etapis ja on seotud madalamate ja kõrgemate taimede ilmumisega. Uue taksonoomia järgi klassifitseeritakse vetikad madalamateks (varem hõlmasid ka baktereid, seeni ja samblikke. Nüüd on nad eraldatud iseseisvateks kuningriikideks), kõrgemateks samblad, pteridofüüdid, iluseemnetaimed ja katteseemnetaimed.

Madalamate organismide evolutsioonis eristatakse kahte perioodi, mis raku korralduselt oluliselt erinevad. Perioodil 1 domineerisid bakteritega sarnased organismid ja sinivetikad. Nende eluvormide rakkudel puudusid tüüpilised organellid (mitokondria, kloroplastid, Golgi aparaat jne.) Rakutuum ei olnud piiratud tuumamembraaniga (see on prokarüootset tüüpi rakuorganisatsioon). Perioodi 2 seostati madalamate taimede (vetikate) üleminekuga autotroofsele toitumisviisile ja raku moodustumisega kõigi tüüpiliste organellidega (see on eukarüootset tüüpi rakuorganisatsioon, mis säilis järgmistel arenguetappidel). taime- ja loomamaailm). Seda perioodi võib nimetada rohevetikate domineerimise perioodiks, ainuraksete, koloniaal- ja mitmerakuliste vetikate domineerimise perioodiks. Mitmerakulistest organismidest on kõige lihtsamad niitvetikad (ulotrix), mille kehas pole hargnemist. Nende keha on pikk kett mis koosneb üksikutest rakkudest. Teised mitmerakulised vetikad tükeldatakse suur summa väljakasvud, nii et nende keha hargneb (Haras, Fucus).

Mitmerakulised vetikad arenesid oma autotroofse (fotosünteetilise) aktiivsuse tõttu kehapinna suurenemise suunas, et toitaineid veekeskkonnast paremini omastada ja päikeseenergia. Vetikatel on progresseeruvam paljunemisvorm - suguline paljunemine, kus uus põlvkond algab diploidse (2n) sügootiga, ühendades 2 vanemliku vormi pärilikkuse.

Taimede arengu 2. evolutsiooniline staadium peab olema seotud nende järkjärgulise üleminekuga vee-eluviisilt maismaale. Esmasteks maismaaorganismideks osutusid psilofüüdid, mis säilisid fossiilsete jäänustena Siluri ja Devoni ladestutes. Nende taimede struktuur on vetikatega võrreldes keerulisem: a) neil oli erikehad kinnitus aluspinnale - risoidid; b) floeemiga ümbritsetud puiduga tüvetaolised elundid; c) juhtivate kudede alged; d) epidermis koos stoomidega.

Alustades psilofüütidest, on vaja jälgida kõrgemate taimede 2 evolutsioonijoont, millest ühte esindavad samblad ja teist sõnajalad, seemneseemned ja katteseemnetaimed.

Peamine sammalde iseloomulik tunnus on gametofüüdi ülekaal sporofüüdi üle nende individuaalses arengutsüklis. Gametofüüt on terve roheline taim, mis on võimeline ise toituma. Sporofüüti esindab kapsel (kägulina) ja selle toitumine sõltub täielikult gametofüüdist. Niiskust armastava gametofüüdi domineerimine sammaldes õhk-maise eluviisi tingimustes osutus ebapraktiliseks, mistõttu samblad kujunesid kõrgemate taimede evolutsiooni eriliseks haruks ega ole siiani loonud täiuslikke taimerühmi. Seda soodustas ka asjaolu, et gametofüüdil oli võrreldes sporofüüdiga kehv pärilikkus (haploidne (1n) kromosoomide komplekt). Seda kõrgemate taimede evolutsiooni joont nimetatakse gametofüütiliseks.

Teine evolutsioonijoon teel psilofüütidelt katteseemnetaimedele on sporofüütne, sest sõnajalgades, iluseemnetaimedes ja katteseemnetaimedes domineerib sporofüüt üksikute taimede arengutsüklis. See on juure, varre, lehtede, eoselundite (sõnajalgadel) või viljaorganitega (katteseemnetaimedel) taim. Sporofüütide rakkudel on diploidne kromosoomide komplekt, kuna nad arenevad diploidsest sügoodist. Gametofüüt on oluliselt vähenenud ja on kohandatud ainult meeste ja naiste sugurakkude moodustamiseks. Õistaimedel esindab emast gametofüüti embrüokott, mis sisaldab muna. Isane gametofüüt tekib õietolmu idanemisel. See koosneb ühest vegetatiivsest ja ühest generatiivsest rakust. Õietolmu idanemisel tekib generatiivsest rakust 2 spermat. Need 2 isaste sugurakku osalevad katteseemnetaimede topeltviljastamisel. Viljastatud munarakust sünnib taime uus põlvkond – sporofüüt. Kaasseemnetaimede edenemine on tingitud paljunemisfunktsiooni paranemisest.

Taimerühmad Märgid taimede organisatsiooni keerukamaks muutumisest (aromorfoosid) 1. Vetikad Klorofülli ilmumine, fotosünteesi tekkimine, hulkraksus. 2. Psilofüüdid üleminekuvormina Spetsiaalsed substraadiga kinnitusorganid on risoidid; tüveorganid, millel on juhtivate kudede alged; epidermis koos stoomidega. 3. Samblad Lehtede ja varte välimus, kuded, mis annavad võimaluse elada maapealses keskkonnas. 4. Sõnajalad Tõeliste juurte välimus ja varres - kuded, mis tagavad juurte poolt pinnasest imenduva vee juhtimise. 5. Gymnosperms Seemne välimus on sisemine viljastumine, embrüo areng munaraku sees. 6. Angiospermid Lille välimus, seemnete areng vilja sees. Juurte, varte, lehtede mitmekesisus struktuuris ja funktsioonides. Juhtsüsteemi väljatöötamine, mis tagab ainete kiire liikumise taimes.

Järeldused:

1. Maa geoloogilise mineviku, tuuma ja kõigi kestade ehituse ja koostise uurimine, kosmoselaevade lennud Kuule, Veenusele ning tähtede uurimine lähendab inimest meie planeedi arenguetappide mõistmisele ja elu sellel.
2. Evolutsiooniprotsess oli loomulik.
3. Taimemaailm on mitmekesine, see mitmekesisus on selle pikaajalise arengu tulemus. Selle arengu põhjuseks ei ole jumalik jõud, vaid taimede struktuuri muutumine ja komplitseerimine muutuvate keskkonnatingimuste mõjul.

Teaduslikud tõendid: rakuline struktuur taimed, ühest viljastunud rakust arenemise algus, veevajadus eluprotsessideks, erinevate taimede jäljendite leidmine, “elusate” fossiilide olemasolu, osade liikide väljasuremine ja uute teke.