Найти в Дзене
Сказки юного биолога

Краткая история эволюции растений. Выход на сушу

Первые попытки выйти из водной среды и освоить новую для себя экологическую нишу растения предприняли во второй половине ордовикского периода около 450-460 миллионов лет назад. В отложениях соответствующего возраста были обнаружены отпечатки чего-то практически идентичного современным анцеротовым мхам. То есть в наличии имелся слаборасчленённый таллом, отсутствие проводящей системы и корней и споры в качестве средства размножения. Трудно сейчас сказать, успешной была это первая попытка или нет, но дальнейшая судьба наземных растений оказалась связана вовсе не с этими несомненными родичами современных мохообразных. Им не хватало того, что сделало растения по-настоящему наземной группой организмов - проводящей системы, которая способна транспортировать воду с растворёнными в ней различными полезными веществами по всему организму. Впервые такая система появляется не у древних предков мохообразных, а у их родичей, которые вели своё происхождение от какой-то группы пресноводных водорослей,

Первые попытки выйти из водной среды и освоить новую для себя экологическую нишу растения предприняли во второй половине ордовикского периода около 450-460 миллионов лет назад. В отложениях соответствующего возраста были обнаружены отпечатки чего-то практически идентичного современным анцеротовым мхам. То есть в наличии имелся слаборасчленённый таллом, отсутствие проводящей системы и корней и споры в качестве средства размножения. Трудно сейчас сказать, успешной была это первая попытка или нет, но дальнейшая судьба наземных растений оказалась связана вовсе не с этими несомненными родичами современных мохообразных. Им не хватало того, что сделало растения по-настоящему наземной группой организмов - проводящей системы, которая способна транспортировать воду с растворёнными в ней различными полезными веществами по всему организму.

Впервые такая система появляется не у древних предков мохообразных, а у их родичей, которые вели своё происхождение от какой-то группы пресноводных водорослей, похожих на современные харовые. Первыми сосудистыми растениями стали риниофиты, появившиеся в эволюционной истории в конце силурийского периода. Типичный риниофит состоял из цилиндрического стволика, который в какой-то момент делился на две ветви, которые располагались друг к другу под прямым углом. Каждая из этих ветвей при дальнейшем росте тоже ветвилась подобным образом. Учёные, которые не любят давать вещам и явлениям простых и понятных названий, называют это дихотомическим ветвлением. Вершины каждой из получившихся в итоге ветвей украшались цилиндрическими или шарообразными спороносителями - спорангиями. Листьев, даже подобных тем, что есть у мхов, риниофиты, скорее всего (тут непонятки у учёных), не имели, а процесс фотосинтеза осуществлялся во внешних клетках стеблей.

-2

А в сердцевине стеблей невысокого в общем-то (20-40 см) растения и скрывалось революционное изобретение риниофитов - проводящая сосудистая система. Была она ещё самого примитивного типа, состоя из центрального тяжа восходящего тока от ризоидов (настоящих корней риниофиты ещё не имели) к оконечностям побегов и окружающего его слоя клеток нисходящего тока (от фотосинтезирующих частей к основанию центрального побега, где и запасались образованные в процессе фотосинтеза органические вещества. Центральный тяж восходящего тока состоял из сильно вытянутых в длину омертвевших клеток - трахеид. Изобретение, в принципе, на века (миллионолетия!), так как у современных споровых растений, а также у растений голосеменных трахеиды являются единственным элементом ксилемы (ткани восходящего тока), а у покрытосеменных растений могут составлять до 70% восходящей проводящей системы (а могут и вовсе отсутствовать!).

-3

Ткани нисходяще-восходящего тока (флоэма, если ругаться на биологическом) у риниофитов ещё не были толком сформированы и органические вещества перебирались из клетки в клетку слоя, окружающего протоксилему, чуть ли не случайным образом. Ситовидные трубки, состоящие из живых клеток и ныне эффективно обеспечивающие процесс распределения органических веществ по организму растений, появляются уже после вымирания риниофитов в первой половине девонского периода. Да, риниофиты вымирают в начале девона, но перед вымиранием они дают начало трём группам уже реально наземных растений, которые помимо проводящей системы обзавелись ещё и системой корневой. А корни это вам не ризоиды! Они куда более эффективно прикрепляют растения к субстрату/почве и на порядок (а то и два) лучше всасывают из субстрата/почвы воду с растворёнными в ней минеральными веществами.

Современные древовидные хвощи
Современные древовидные хвощи

Прямые потомки риниофитов - это представители современных отделов плаунообразных, хвощеобразных и папоротникообразных. Причём плаунообразные - это практически те же риниофиты, которые сумели обзавестись корнями, подобием листьев и слегка замаскировать спорангии. Молекулярные и генетические исследования однозначно подтверждают их непосредственное прямое происхождение от древних первых сосудистых. Остальные споровые сосудистые также в своих предках числят риниофитов, но там всё идёт через несколько эволюционных адаптаций. У папоротникообразных адаптации со временем зашли так далеко, что их развитие в итоге привело к семенным растениям, но это случилось уже ближе к концу карбонового периода. А так во второй половине периода девонского на планетарной суше взметнулись вверх первые леса, состоящие из древовидных потомков силурийских риниофитов.

Леса
8465 интересуются