Augu evolūcija no izcelsmes līdz mūsdienīgiem augiem

The augu attīstību iespējams, sākās ar svaigu ūdeni, kas atgādina pašreizējo zaļo aļģu grupu, un no tā radās visas pašreizējās grupas: sūnas, likopodi, horsetails, papardes, vingrošanas spermas un angiospermas.

Augiem raksturīga ļoti daudzveidīga grupa un ievērojams plastiskums. No evolucionārās bioloģijas viedokļa tās ļauj pētīt svarīgu mehānismu un unikālu notikumu sēriju, piemēram, poliploīdijas raksturojumu angiospermās.

Šī evolucionārā procesa laikā, kas radīja šo monofilisko grupu, jauninājumi parādījās kā šūnu siena, kas galvenokārt veidota no celulozes - polimērs, kas sastāv no atkārtotām glikozes vienībām..

Augu monofilā apsvēršana nozīmē cianobaktēriju sākotnējo iekļaušanu, kas izraisīja endosimbiotiskus notikumus dažādiem plastīdiem (tostarp hloroplastiem, kas saistīti ar fotosintēzes procesu). Šis notikums notika šīs dzimtas kopīgajā senči.

Tika parādīta arī multicellularitāte (organismi ar vairāk nekā vienu šūnu) un apikālā meristēma, asimetriska šūnu dalīšana un zigotiska aizture. Tomēr visnopietnākā inovācija rūpnīcās bija zemes vides kolonizācija.

Tālāk mēs aprakstīsim dažus augu attīstības evolūcijas aspektus, un tad mēs ienāksim katras grupas izcelsmē.

Indekss

• 1 Evolūcijas mehānismi
• 2 Augu ķermeņa plānu attīstība
• 3 Katras grupas ģeoloģiskie periodi
• 4 Aļģu attīstība
• 5 Bryophytes evolūcija
• 6 Vaskulāro augu attīstība bez sēklām
  • 6.1. Asinsvadu augi bez sēklām
  • 6.2 Asinsvadu audu un sakņu nozīme
• 7 Asinsvadu augu sēklu attīstība
  • 7.1. Vingrošanas spēļu attīstība
  • 7.2 Ziedēšanas augu attīstība: angiosperm
  • 7.3 Zieds
• 8 Atsauces

Evolūcijas mehānismi

Attīstības mehānismi, kas saistīti ar augu izcelsmi, ir tādi paši, kas radīja pārmaiņas citās dzīvajās grupās: dabiskā atlase un gēns vai gēnu dreifs.

Darvina dabiskā atlase ir evolūcijas mehānisms, kas sastāv no indivīdu atšķirīgās reproduktīvās sekmes. Kad augiem bija noteikta iedzimta īpašība (tas ir, tā nodota no vecākiem bērniem), un šī īpašība ļāva viņiem atstāt vairāk pēcnācēju, šis morph palielinājās populācijā.

Otrs mehānisms ir gēnu novirze, kas sastāv no nejaušas vai stohastiskas alēļu frekvenču variācijas.

Tādā pašā veidā būtiska nozīme bija arī koevolucionārajiem procesiem ar dzīvniekiem. Tāpat kā apputeksnēšana un sēklu izkliedēšana angiospermās.

Augu ķermeņa plānu attīstība

Augu ķermeņa plānu izmaiņas ir saistītas ar būtiskām atšķirībām, kas radās sporofītu un gametofītu fāzēs. Veiktie pētījumi liecina, ka pirms tam haploīdu fāze bija sarežģītāka.

Tomēr šai tendencei bija inversija: gametofīts kļuva par visredzamāko fāzi. Šī parādība ievērojami palielināja devona morfoloģisko daudzveidību.

Katras grupas ģeoloģiskie periodi

Fosilais ieraksts sniedz neticamu informācijas avotu par visu dzīvo organismu attīstību, lai gan tas nav pilnīgs un nav pilnīgs.

Ordovicianam ir zināmi briofīti, ļoti vienkārši organismi, kuriem trūkst asinsvadu audu.

Vecākie slāņi sastāv no ļoti vienkāršām asinsvadu augu struktūrām. Tad devona un oglekļa dioksīdā notika milzīgs papardes, likopodijas, horsetail un pro-gymnosperms izplatīšanās..

Devonā parādījās pirmie augi ar sēklām. Tādējādi Mesozoicas flora sastāvēja galvenokārt no indivīdiem, kas atgādina vingrošanas spermas. Visbeidzot, krīzes laikā parādās angiosperms.

Aļģu attīstība

Aļģes atbilst primitīvākajai grupai. Viņiem atbilst pirmās fotosintēzes šūnas izcelsme pēc endosimbiozes notikuma: šūna uzņem baktēriju ar fotosintētiskām spējām.

Tas ir diezgan pieņemts izskaidrojums par hloroplastu attīstību un attiecas arī uz mitohondrijām.

Bryophytes evolūcija

Tiek uzskatīts, ka briofīti bija pirmie organismi, kas atšķīrās no aļģēm. Tie atbilst pirmajai sauszemes augu grupai. Tās galvenās iezīmes ir sakņu sistēmas un asinsvadu sistēmas trūkums, kas sastāv no ksilema un plēves.

Pirmo 100 miljonu gadu laikā no augu izcelsmes dominēja briofīti.

Vaskulāro augu attīstība bez sēklām

Asinsvadu augi bez sēklām

Asinsvadu augi sāka daudzveidoties ogļūdeņražu periodā, īpaši asinsvadu augos bez sēklām.

Tāpat kā bryophytes, bez sēklu augu peldēšanas gametām ir nepieciešams ūdens, lai atrastu abas dzimuma šūnas. Šā iemesla dēļ tiek pieņemts, ka pirmās asinsvadu augu formas tika ierobežotas ar mitru vidi, kas veicināja reprodukciju.

Vaskulāro augu fosilijas un senči ir pirms 420 miljoniem gadu. Organismiem raksturīga zarota sporofīze, kas nav atkarīga no augšanas un attīstības spēļu fāzes. Šīs sekas kompensēja to mazo izmēru - reti pārsniedzot piecdesmit centimetrus.

Šī vienošanās veicināja sporu ražošanu un tādējādi palielināja izdzīvošanas un vairošanās varbūtību.

Primitīvākā asinsvadu augu grupa ir mūsdienīgas licofitas sugas (likopodijas, selaginelas un papardes vai isoetes). Licofitas attīstījās purvos un līdzīgās zemēs, līdz milzu formas izzuda un mazās, ko mūsdienās novērojam.

Papardes ir izstarotas, jo tās radušās devonā, kopā ar saviem radiniekiem matu astes un otas papardes.

Asinsvadu audu un sakņu nozīme

Asinsvadu augiem - kā norāda nosaukums - ir asinsvadu audi, kas ir sadalīti floemā un xilēmā. Šīs struktūras ir atbildīgas par sāļu un barības vielu vadīšanu visā auga organismā.

Lignificēta auda iegūšana ļāva augiem palielināt izmēru, salīdzinot ar bryofītiem. Šie stublāji izvairījās no slīpuma un krituma, un tie varēja pārvadāt uzturvielas un ūdeni līdz augstam augstumam.

No otras puses, saknes ļauj augiem nostiprināt augsnes virsmu, ļaujot tiem uzņemt ūdeni un barības vielas. Saknēm arī ir būtiska nozīme, ļaujot augam sasniegt lielāku izmēru. Fossiļos novērotā sakņu sistēma ir diezgan līdzīga pašreizējai.

Sakņu izcelsme evolūcijas vēsturē vēl nav skaidra. Nav zināms, vai tie parādījās vienā notikumā visu asinsvadu augu priekštečos vai vairākos notikumos - to sauc par konverģentu evolūciju.

Vaskulāro augu sēklu attīstība

Ogļūdeņražos augi sazaroti divās lielās augu grupās ar sēklām: vingrošanas spermas un angiospermas.

Vingrošanas spēļu attīstība

Sākumā augi ar sēklām atgādināja papardes. Gymnosperms ir augi bez ziediem, kas izstaroja visu ļoti līdzīgā veidā. Visbiežāk šodien ir priedes un ciprese. Daži no vecākajiem īpatņiem ietver Ginkgo, cycads un gnetales.

Ziedēšanas augu attīstība: angiosperm

Ziedoši augi vai pākšaugi ir augu grupa, kas veido lielāko daļu no planētas zemes esošajiem augiem. Pašlaik tie tiek izplatīti visur, un tie ietver dažādus veidus, piemēram, kokus, krūmus, zālienu, kviešu un kukurūzas laukus, kā arī visus kopīgos augus, ko mēs novērojam ar ziediem.

Evolūcijas bioloģijas tēvam Čārlzam Darvinam šīs grupas pēkšņa parādīšanās bija mīklains notikums, kas aptvēra milzīgu izplatību..

Patlaban tiek uzskatīts, ka grupa, kas radīja dūmvadus, bija daļa no primitīvām vingrošanas spermām: organisms, kas ir līdzīgs krūmam. Lai gan jums nav konkrēta kandidāta, jums ir aizdomas par dažām dzīves formām ar starpposma īpašībām starp abām grupām, mezozoisko un paleozoisko laikmetu.

Vēsturiski šī transformācija tika pieņemta, jo ir viegli iedomāties tādu struktūru transformāciju, kas spēj pārvadāt olšūnas (tipiskas vingrošanas spermas) karpas. Pēdējā laikā vairs nav parasti aktīvi meklēt šos pārejas veidus.

Pirmie angiospermas fosilijas (un citas pēdas, piemēram, putekšņu graudi) ir datētas ar vairāk nekā 125 miljoniem gadu..

Zieds

Visnozīmīgākais angiospermas jauninājums ir ziedu struktūra. Ir spekulēts, ka primitīvajiem ziediem bija pašreizējās magnolijas morfoloģija, ko papildināja daudzi karpas, putekšņi un perianti..

Attiecībā uz vizuālajiem un ožas stimuliem zieds ir pievilcīgs orgānu apputeksnētājiem. Tie var būt mugurkaulnieki (piemēram, putni un sikspārņi) vai bezmugurkaulnieki (piemēram, bites, lapsenes vai mušas). Putekšņošana ir acīmredzama priekšrocība augam: tā ziedputekšņus izplata daudz labāk nekā vējš.

Piesārņojums bija izvēlēts notikums, jo vairāk dzīvnieku apmeklēja augus, arī sēklu ražošana. Tādējādi jebkuras izmaiņas, kas būtu pozitīvi palielinājušas apmeklējumus, uzreiz piedāvāja indivīdam lielu selektīvu priekšrocību.

Piemēram, ziedoši augi, kas pēc nejaušas mutācijas sāka izdalīt barības vielu, kas piesaistīja apputeksnētāju, bija selektīva priekšrocība salīdzinājumā ar saviem partneriem, kuriem nebija šādas iezīmes..

Turklāt augļi ir arī enerģija, kas bagāta ar enerģiju dzīvniekam, kas to patērē. Pēc gremošanas dzīvnieks izkārnās un ar to izkliedē sēklas. Piemēram, daudziem putojošiem putniem un sikspārņiem ir būtiska loma kā sēklu izkliedētājiem mežos.

Atsauces

1. Audesirk, T., Audesirk, G., un Byers, B.E. (2004). Bioloģija: zinātne un daba. Pearson Education.
2. Curtis, H., un Schnek, A. (2006). Ielūgums uz bioloģiju. Ed. Panamericana Medical.
3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolūcijas analīze. Prentices zāle.
4. Futuyma, D. J. (2005). Evolūcija. Sinauer.
5. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Augu bioloģija (2. sējums). Es mainīju.
6. Rodríguez, E. V. (2001). Tropu kultūru ražošanas fizioloģija. Kostarikas redakcija.
7. Taiz, L., un Zeiger, E. (2007). Augu fizioloģija. Universitat Jaume I.