Выход растений на сушу. Высшие растения

высшие растения. Длительность жизни и автономность гаметофита уменьшается от хвощей,

плаунов и папоротников к голосеменным и покрытосеменным растениям.

Мох кукушкин лен

Папоротник

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

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.

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».

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.

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.

воды, питательных веществ, влияние солнечных лучей, низкая плотность среды, газообмен

в воздушной среде, сильные колебания температуры и др.

Происхождение высших растений

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

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

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

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

внешнего строения
Образование корней: решение проблемы дефицита воды и минеральных веществ;

симбиоз с грибами; удержание в почве

дифференциация
Защита от высыхания: образование эпидермы, покрытой кутикулой
Образование устьиц (газообмен, регуляция

транспирации)

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

дифференциация
Хлоренхима: фотосинтезирующая ткань
Схема строения листа

дифференциация
Приспособления для сохранения положения тела растения в пространстве: у небольших

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

для оплодотворения в условиях дефицита воды