Еволюція насіннєвих рослин Безмежна біологія

Еволюція насіння дозволила рослинам розмножуватися незалежно від води; пилок дозволяє їм розсіювати свої гамети на великі відстані.

Мета навчання

Визнати значення еволюції насіннєвих рослин

Ключові винос

Ключові моменти

Рослини використовуються для їжі, текстилю, ліків, будівельних матеріалів та багатьох інших важливих для людини продуктів.
Еволюція насіння дозволила рослинам зменшити свою залежність від води для розмноження.
Насіння містять зародок, який може залишатися в стані спокою, поки не сприятливі умови, коли він переросте в диплоїдний спорофіт.
Насіння транспортується вітром, водою або тваринами, щоб стимулювати розмноження та зменшити конкуренцію з батьківською рослиною.

Ключові терміни

насіння: запліднена яйцеклітина, що містить зародкову рослину
спорофіт: рослина (або диплоїдна фаза у своєму життєвому циклі), яка виробляє спори в результаті мейозу для отримання гаметофітів
пилок: мікроспорії, що утворюються в пильовиках квіткових рослин

Еволюція насінних рослин

Пишні пальми на тропічних берегових лініях не залежать від води для розповсюдження їх пилку, запліднення чи виживання зиготи, на відміну від мохів, печінкових папоротей та папоротей місцевості. Насінні рослини, такі як пальми, звільнилися від необхідності покладатися на воду для своїх репродуктивних потреб. Вони відіграють важливу роль у всіх аспектах життя на планеті, формуючи фізичний рельєф, впливаючи на клімат та підтримуючи життя таким, яким ми його знаємо. Протягом тисячоліть людські суспільства залежать від насінницьких рослин для харчування та лікарських сполук; і нещодавно - для промислових побічних продуктів, таких як деревина та папір, барвники та текстиль. Пальми надають матеріали, включаючи ротанги, олії та фініки. Пшеницю вирощують, щоб прогодувати як людські, так і тваринні популяції. Плоди квітки бавовняної коробочки збирають у вигляді коробочки, а її волокна перетворюються на одяг або м’якоть для паперу. Ефектний опійний мак цінується і як декоративна квітка, і як джерело сильнодіючих опіатних сполук.

Насінні рослини домінують у ландшафті: Насінні рослини домінують у ландшафті і відіграють важливу роль у людському суспільстві. а) уздовж берегової лінії ростуть пальми; (b) пшениця - це культура, вирощувана в більшості країн світу; (c) квітка бавовняного заводу виробляє волокна, вплетені в тканину; (г) потужні алкалоїди прекрасного опійного маку впливали на життя людини і як лікарський засіб, і як наркотик, що викликає небезпеку звикання.

Насіння та пилок як еволюційна адаптація до суходолу

На відміну від спор мохоподібних та папороті (це гаплоїдні клітини, що залежать від вологи для швидкого розвитку гаметофітів), насіння містять диплоїдний зародок, який проросте в спорофіт. Тканина для збереження росту та захисна оболонка надають насінню їх чудову еволюційну перевагу. Кілька шарів затверділих тканин запобігають висиханню, звільняючи розмноження від необхідності постійного надходження води. Крім того, насіння залишаються в стані спокою, спричиненому десикацією та гормоном абсцизовою кислотою, поки умови для росту не стануть сприятливими. Будь надуто вітром, плаває по воді чи несеться тваринами, насіння розсіюється в географічному діапазоні, що розширюється, таким чином уникаючи конкуренції з материнською рослиною.

Пилкові зерна - це чоловічі гаметофіти, що переносяться вітром, водою або запилювачем. Вся конструкція захищена від висихання і може потрапляти до жіночих органів без залежності від води. Чоловічі гамети досягають жіночого гаметофіту та гамет яйцеклітин через пилкову трубку: продовження клітини всередині пилкового зерна. У спермі сучасних голонасінних бракують джгутиків, але у цикаса та Гінгко сперма все ще має джгутики, які дозволяють їм підпливати по пилковій трубці до жіночої статевої клітини; однак вони укладені в пилкове зерно.

Скам’янілі пилкові зерна: Ця скам'яніла пилок отримана з ядра палиці Бакбі, знайденого в Єллоустонському національному парку, штат Вайомінг. Пилок збільшується в 1054 рази.

Еволюція голонасінних

Насінні папороті дали початок голонасінним під час девону, що дозволило їм адаптуватися до сухих умов.

Мета навчання

Поясніть, як і чому голонасінні рослини стали домінуючою групою рослин у пермський період

Ключові винос

Ключові моменти

Насіннєві папороті були першими насінними рослинами, захищаючи їхні репродуктивні частини в структурах, званих капустами.
Насінні папороті породили голонасінні в епоху палеозою приблизно 390 мільйонів років тому.
До голонасінних належать гінгко та хвойні дерева і населяють багато екосистем, таких як тайга та альпійські ліси, оскільки вони добре пристосовані до холодної погоди.
Справжні насінні рослини стали більш численними та різноманітними протягом періоду карбону приблизно 319 мільйонів років тому; вибух, який, як видається, спричинений цілою подією дублювання геному.

Ключові терміни

купула: будь-яка невелика конструкція у формі чашки
голонасінні: будь-яка рослина, наприклад хвойна рослина, насіння якої не укладено в зав'язі
мутуалізм: будь-яка взаємодія між двома видами, яка приносить користь обом

Еволюція голонасінних

Насіннєві папороті: Цей скам'янілий лист походить від Glossopteris, насіннєвого папороті, який процвітав у пермський вік (290–240 мільйонів років тому).

Викопна рослина Elkinsia polymorpha, «насіннєвий папороть» періоду девону (близько 400 мільйонів років тому), вважається найдавнішою насіннєвою рослиною, відомою на сьогоднішній день. Насіннєві папороті виробляли насіння уздовж гілок без спеціалізованих структур. Що робить їх першими справжніми насінницями, це те, що вони розробили структури, які називаються капулами, щоб укласти та захистити яйцеклітину (жіночий гаметофіт та пов’язані з ним тканини), яка після запліднення перетворюється на насіння. Насінні рослини, що нагадують сучасні папороті, стали більш численними та різноманітними на вугільних болотах періоду карбону. Здається, це було результатом цілої події дублювання геному близько 319 мільйонів років тому.