Происхождение животных и растений

Происхождение растений

Происхождение животных и растений

Расте­ния и жи­вотные про­изошли от од­ного при­ми­тив­ного предка в ходе дли­тель­ной эволю­ции. Случи­лось это не­сколько милли­ар­дов лет на­зад. Расте­ниям, в от­ли­чие от жи­вотных,  свой­ст­венно на­ли­чие хлоро­филла, при­даю­щего им зе­ле­ную ок­ра­ску.

Благодаря хлорофиллу растения, по способу питания, являются автотрофными, то есть способными питаться неорганическими веществами и за счет энергии солнца создавать из них нужную им органику (белки, углеводы, сахар, крахмал и прочее).

Происхождение растений и их развитие шло по пути постоянного увеличения уровней сложности от простейших одноклеточных организмов до современных цветковых растений.

Сине-зеленые водоросли или цианобактерии являются одними из первых и самых примитивных обитателей нашей планеты, отмеченных еще 3.5 млрд. лет назад. 3.3 млрд. лет назад появляются нитчатые формы. Сообщество цианобактерий способно создавать строматолиты — минеральные структуры, хорошо известные из докембрия и образующиеся и сегодня в определенных условиях (Австралия).

Появившиеся несколько позже (3 млрд. лет назад) водоросли были представлены уже и многоклеточными формами. С этого же возраста известны геологические следы процесса фотосинтеза. 1.25 млрд. лет известны красные водоросли, уже сходные с современными формами. 1.2 млрд. лет назад появляются зеленые водоросли, которые широко распространены в биотах венда и кембрия.

Произошли от зеленых жгутиковых организмов. В венде отмечены отпечатки бурых водорослей. В силуре возникают высокоорганизованные формы водорослей. 1200 млн. лет назад водоросли уже распространились по суше, обитая во влажных местах.

Однако возникновение развитых наземных форм не могло произойти до тех пор, пока озоновый слой не достиг достаточной мощности, чтобы защитить наземных обитателей от ультрафиолетового излучения.

От водорослей хлорофитов, а возможно от бурых, независимо от высших растений, произошли мхи, которые еще не имели сосудов, но уже заселяли сушу.

Их остатки найдены в карбоне, но понятно, что группа развилась намного раньше, будучи среди первых наземных растений. Споры, похожие на споры печеночных мхов, найдены в ордовике (Llanvirn).

Однако дальнейшего развития эта группа не получила. Существует также версия происхождения мхов от риниофитов.

Силур. Первые наземные растения

Следующим этапом в эволюции растений стало возникновение трахеофитов — сосудистых растений (450 млн. лет назад), которые сначала размножались спорами (споры известны с позднего ордовика), а затем и семенами. Первые наземные растения, очевидно, появились в форме крошечных растений, напоминающих печеночные мхи, в среднем ордовике.

Они еще не имели сосудистых тканей, что строго ограничивало их размеры и жестко привязывало к влажным наземным условиям. С ордовика до конца девона существовали первые наземные растения — риниофиты. Они имели кутикулу, защищающие их от высыхания, ползучее корневище и вертикальные дихотомические стебли не более 20 см высотой, но настоящих листьев еще не было.

С позднего силура они широко распространились по полузатопленным берегам мелководных лагун и рек.

В позднем силуре от псилофитовых форм происходят плауны, которые в карбоне достигают своего максимального развития. Их представители, лепидодендроны и сигиллярии были уже высокими деревьями до 30–40 м. Росли, в основном, в болотистых районах. Ветвление было еще дихотомическим, а листья имели шиловидную форму. Все ранние растения еще были споровыми.

Девонский период стал временем развития основных групп растений. В начале или середине девона из тримерофитовых развиваются членистостебельные растения — хвощи.

Они расселялись уже по берегам озер и рек, в том числе и на песчаных почвах. Их расцвет также пришелся на каменноугольный период, когда возникли уже настоящие леса.

В начале мезозойской эры стали угасать и еще до начала палеогена  остался только один существующий сейчас род.

Разнообразные папоротниковые и покрытосемянное растение – глоссоптерис

В позднем девоне произошли папоротникообразные растения, широко распространившиеся в мезозойскую эру, когда существовали крупные древовидные формы, сейчас уже вымершие. Многие современные семейства появились в меловом периоде. Оледенения вытеснили их в южные широты.

Со среднего девона по ранний карбон существовали праголосемянные растения, имевшие кустистые или древовидные формы, но размножавшиеся еще при помощи спор. В перми растения расселились по внутриматериковым и горным районам.

В позднем девоне от праголосемянных возникают голосеменные растения. Первыми их них произошли семенные папоротники, существовавшие с девона до юрского периода. Позже появились кордаиты (ранний карбон), саговники (пермь), гинкговые (пермь) и хвойные (поздний карбон). В мезозойскую эру они господствовали в растительном покрове на всей Земле.

На границе юры и мела появляются покрытосеменные или цветковые растения, которые в наше время являются самыми многочисленными. Сначала развилась группа двудольных, которая уже в раннем мелу дала начало однодольным растениям, являющимся, в основном, травянистыми. Вот так происходило происхождение растений.

Источник: http://dinoera.com/bakterii-prosteyshie-i-rasteniya/proishozhdenie-rasteniy

Появление растений и животных

Происхождение животных и растений

В процессе формирования биосферы эукариоты разделились на растительные и животные клетки. Как считает большинство биологов, их следует различать по структуре, способности к росту, способу питания, способности к движению.

При этом отнесение живого существа к одному из этих царств следует проводить по совокупности всех трех признаков. Это связано с тем, что между растениями и животными существуют переходные типы, обладающие свойствами как растений, так и животных.

Так, например, существуют насекомоядные растения, которые по способу питания относятся к животным.

Образование и развитие растений. Самыми первыми растениями на планете были одноклеточные водоросли разных типов. Они пришли на смену господствовавшим до этого сине-зеленым водорослям и бактериям, относящимся к прокариотам.

На водорослях природа впервые опробовала половое размножение, представляющее собой слияние ДНК двух индивидов с последующим перераспределением генетического материала.

При этом потомство получается похожим на своих родителей, но не идентичным им.

Событием огромной важности стал выход растений из моря на сушу около 400 млн лет назад. Этот факт стал, предпосылкой для выхода на сушу и животных.

Считается, что еще до массового перехода на сушу там появлялись локальные участки жизни – на побережьях мелководных заливов и лагун, в местах, где вода могла периодически отступать, оставляя растения.

Именно так появились растения, нижняя часть которых находилась в воде, а верхняя – в воздухе, под прямыми лучами солнца. Затем растения смогли развить корневую систему, позволявшую использовать грунтовые воды.

Образование и развитие животных. Животная клетка, в отличии от растительной, имеет эластичную оболочку и поэтому не теряет способности к передвижению. Таким образом, они имеют возможность самим искать тебе пищу. Их эволюция шла в направлении совершенствования способов передвижения, поглощения и выделения крупных частиц через оболочку.

Возникновение животной клетки было связано с переходом к гетеротрофному способу питания.

Как и для растений, важнейшим этапом в эволюции животных стало появление многоклеточных организмов. Скорее всего, этот шаг был сделан с помощью колоний, в которые объединялись некоторые одноклеточные организмы. Вначале все клетки в таких колониях были одинаковыми, но затем началось их разделение и дифференциация в соответствии с выполненными функциями.

Дальнейшая эволюция многоклеточных организмов шла в направлении совершенствования способов их передвижения, дыхания, лучшей координации деятельности клеток и т.д.

На следующую ступень в своем развитии животное царство поднялось с появлением твердых частей тела – раковин и внутреннего скелета. Скелет служил опорой организмам, способствовал увеличению их размеров, делал их более прочными, защищая от физических повреждений.

Около 500 млн лет назад появились первые позвоночные – наиболее высокоорганизованная, обширная и разнообразная группа животных (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся и млекопитающие).

Выход жизни на сушу был связан с серьезнейшими изменениями ее форм, ведь на суше вес тел больше, чем в воде, в воздухе не содержится питательных веществ, которые есть в воде в растворенном виде. Кроме того, воздух иначе пропускает свети звук, а концентрация кислорода в нем выше, чем в воде.

Таким образом, жизнь должна была приспособиться к новым условиям, выработав соответствующие приспособления. Первыми, полностью приспособившимися к условиям суши позвоночными, стали рептилии.

Их яйца были покрыты твердой скорлупой, не боялись высыхания, были снабжены пищей и кислородом для эмбриона.

В конце мелового периода (67 млн лет назад) преимущество в естественном отборе получили птицы и млекопитающие. Позже наступил период господства млекопитающих на Земле.

Это было связано с тем, что в условиях похолодания важнейшим условием выживания стала теплокровность, обеспечившая постоянно высокую температуру тела и постоянство внутренней среды организма. Первые насекомоядные млекопитающие дали начало плацентарным и сумчатым млекопитающим, которые развивались одновременно.

Большую роль в эволюции млекопитающих сыграло разделение континентов, что привело к обособлению животных и формированию частично изолированных зоогеографических областей, в которых до сих пор сохранились некоторые реликтовые животные. Важнейшим этапом в эволюции жизни на Земле стало появление отряда приматов.

Они походили на современных лемуров.67-27 млн лет назад приматы разделились на низших и человекообразных обезьян. Последние в свою очередь дали начало непосредственным предкам человека.

Источник: https://bio.bobrodobro.ru/2688

Единство происхождения растений и животных

Происхождение животных и растений

Обычно природу делят на живую и неживую. В свою очередь живая природа подразделяется на животный и растительный мир. С первого взгляда кажется, что установить различие между растениями и животными легко, на самом же деле эта задача бывает иногда очень трудной.

Растения и животные имеют общее происхождение. И те и другие возникли в процессе длительной эволюции, т. е. в процессе длительного исторического развития, от общих предков – примитивных форм жизни. Появление на Земле растений и животных относится к далёким временам, исчисляемым миллионами лет.

Имея общих предков, растения и животные обладают многими сходными чертами и одновременно значительно отличаются между собой. Растительным и животным организмам свойственны обмен веществ, питание, рост, движение, раздражимость и др. Особенно много сходных черт наблюдается у низших растений и животных.

Простейшие одноклеточные представители животного мира и простейшие одноклеточные растения сходны между собой по строению, и в этом случае трудно провести строгую границу между растениями и животными.

Так, например, микроскопически мелкие одноклеточные организмы – эвглены – нередко ботаниками относятся к растениям, а зоологами – к животному миру.

В то же время между высшими растениями и животными имеется немало отличительных признаков.

Наиболее ярким внешним отличительным признаком растений считается наличие у них зелёной окраски. Зелёная окраска, действительно, свойственна огромному большинству видов растений (почти 2/3). Обусловлена она наличием особого красящего вещества – хлорофилла. Хлорофилл образуется у растений в хлорофилловых зёрнах. У животных хлорофилл отсутствует.

Зелёные растения значительно отличаются от животных по способу питания. По способу питания живые организмы делятся на автотрофные и гетеротрофные. Автотрофными (от греч.

autos – сам и trophe – пища) организмами называются такие, которые питаются неорганическими веществами.

Автотрофные организмы сами способны создавать органические вещества из неорганических (углекислого газа, воды, минеральных солей).

Способностью создавать органические вещества (белки, жиры, углеводы и др.) из неорганических веществ обладают только зелёные растения, которые имеют хлорофилл. Такие растения питаются неорганическими веществами.

За счёт усваиваемых неорганических веществ зелёные растения строят свой организм.

Если бы зелёные растения не обладали способностью создавать из неорганических веществ органические, которые используют в пищу животные и человек, жизнь высокоразвитых организмов на Земле была бы невозможна.

Гетеротрофными (от греч. heteros – другой и trophe – пища) организмами называются такие, которые питаются готовыми органическими веществами, созданными автотрофными растениями.

Представители животного мира не имеют хлорофилла и, следовательно, неспособны сами образовывать органические вещества из неорганических, питаются за счёт органических веществ, созданных зелёными растениями, и поэтому относятся к гетеротрофным организмам.

Однако и среди растительного мира существует небольшое количество растений (1/3 видов), которые не имеют хлорофилла (грибы, бактерии и др.) и питаются за счёт готовых органических веществ.

Существуют и зелёные растения, которые способны питаться одновременно и органическими и неорганическими веществами (насекомоядные растения), но таких растений немного (росянка, пузырчатка, венерина мухоловка, непентес и др.).

Большинство растений отличается от животных неподвижным образом жизни. Обычно растения прикрепляются к субстрату (к почве и др.). Представители же животного мира в большинстве своём, наоборот, обладают подвижным образом жизни.

Однако среди представителей животного мира существуют организмы, которые всю жизнь проводят в неподвижном состоянии (например, морская губка или полипы), а среди растений имеются организмы, которые хотя и медленно, но способны передвигаться (слизевики).

Отличительной особенностью растений является расчленение их тела, что способствует увеличению поверхности соприкосновения растений с внешней средой.

Растение, по-видимому, потому так и названо, что обладает способностью расти до самой смерти, животные же, как правило, прекращают свой рост в определённом возрасте. Существуют и другие различия между растениями и животными.

Таким образом, из всего сказанного становится ясно, что отличительные признаки растений и животных являются не абсолютными, а относительными. Это свидетельствует о том, что растения и животные имеют общее происхождение.

Источник: https://studopedia.su/15_129914_edinstvo-proishozhdeniya-rasteniy-i-zhivotnih.html

Растительноядные животные питаются растениями, кореньями и плодами

Происхождение животных и растений

Растительноядные животные и птицы употребляют в пищу растительность, семена, коренья и плоды. Представителей этого вида делят на три группы: поедающих листву, плоды и зерноядных. Растительноядные представители фауны бывают малых размеров и крупные. Кроме растительной пищи, питаются яйцами и белками животного происхождения.

Характеристика растительноядных животных

Представители фауны, которые питаются растительной пищей, вынуждены пить много воды, поэтому место обитания выбирают рядом с естественными водоемами. Травоядные животные наделены сложным строением желудка, который переваривает растительность. У зубов плоская коронка.

Жевательные мышцы мощные и помогают перетирать жесткую пищу. Растительноядные животные имеют отличный слух и хорошее обоняние, с помощью которых они вовремя улавливают присутствие хищника.

У мелких и крупных животных развиты конечности. Они могут быстро передвигаться и развивать приличную скорость. У маленьких животных развита способность высоко и далеко прыгать.

Крупные представители имеют сильные ноги с копытами, которые защищают при передвижении по твердой и скалистой местности. С их помощью они могут отбиваться от врагов.

Отличаются между собой размерами, строением тела и окрасом, скоростью передвижения и способностью скрываться от врагов.

Малые растительноядные животные

Эта группа немногочисленна. В нее входят зайцы, кролики и грызуны. Они питаются растениями той местности, где живут. В рационе присутствуют также мелкие насекомые.

В пустыне проживают травоядные животные:

  • суслики;
  • хомяки;
  • зайцы;
  • кролики;
  • кенгуровые прыгуны.

Растительноядные животные охотятся в основном в ночное время, когда температура значительно спадает. Обладают острым слухом, который спасает их от хищников.

Антилоповый суслик. Суслики не боятся палящего солнца, их организм приспособлен к окружающей среде. В дневное время они теряют до 15 % жидкости и для охлаждения забираются под землю. Компенсируют недостаток жидкости зеленой растительностью и утренней росой.

Кенгуровый прыгун. Из-за своей способности передвигаться прыжками получил свое название. Вода поступает в его организм через растительность в процессе переработки.

Его проходы в носу устроены таким образом, что при вдыхании воздух охлаждается, конденсируется и влага поглощается слизистой оболочкой.

Чернохвостый заяц. Представители этого вида имеют верхние резцы. Малыши появляются на свет зрячими и с шерсткой.

Предпочитают прятаться у стеблей растений. На поверхности земли температура ниже. Растительноядное животное в пищу употребляет траву и зеленые части растений. Не брезгует веточками, кактусами и древесной корой. Время проводит в поиске еды.

Потребность в растительной еде велика: он безостановочно жует.

Кролик. Степной кролик жару переносит, сидя в норке. Использует жилище других животных. На верхней челюсти есть резцы. Поедает злаки. Это его основной рацион. Кроме семян, питается травой, овощами и кактусами.

Большие растительноядные животные

Растительноядные животные получают воду, поедая растительность. Но такого количества травоядным животным недостаточно, поэтому они должны регулярно пить. Эта группа многочисленна.

Некоторые из них:

  • коровы;
  • окапи;
  • бегемоты;
  • зубр;
  • зебры;
  • жирафы;
  • слоны;
  • лось;
  • олени;
  • лама.

Гиппопотам. Его называют еще бегемотом. Это травоядное животное, ведущее полуводный образ жизни. Обладая внушительными размерами, не имеет врагов. В жару спасается в воде, погружаясь с головой. В ночное время выходит на кормежку. Желудок устроен таким образом, что может переваривать сухую траву.

Окапи. Относится к жирафовым. Как и свой родственник жираф, поедает листву. Жираф объедает деревья, используя длинный язык и губы. Благодаря своему росту, он может добраться до листвы, которая недоступна другим растительноядным животным. Окапи значительно меньше жирафа. Его высота – 1,70 м, длина – 2,0 м, а вес 250 кг.

Слон. Самое крупное животное. С помощью хобота поднимает предметы и дотягивается до листьев деревьев. Чтобы насытить организм, слону приходиться много времени проводить в поиске пищи. Ест фрукты, траву, кору деревьев и коренья. Для поиска воды проходит большие расстояния. Как и все большие животные, живет в группе и заботится о малышах своей семьи. Несмотря на размеры, быстро бегает.

Лама. Относится к семейству верблюдов. Имеет мускулистые конечности, с помощью которых развивает высокую скорость (до 50 км). Поедает сухую траву, зелень, листву, ветки. У нее красивая шерсть, которая спасает от жары и защищает от холода в высокогорье.

Зебра. Относится к семейству лошадей. Шкура красивого бело-черного окраса в полоску. Питается только травой. Организм зебры нуждается в воде, поэтому селится рядом с водоемом.

Олень. Величественность животному придают рога, количество ответвлений которого соответствует его возрасту. Неприхотлив, ест траву, ягоды летом; осенью – плоды деревьев. Зимой срывает ветки, ест кору, мох.

Лось. Рога по форме напоминают соху. Его поэтому называют «сохатый лось». Он плохо видит, но имеет обостренный слух и улавливает запахи. Это позволяет ему вовремя услышать хищника. Из еды предпочтение отдает траве, ягодам и коре. Как и олень, ест плоды каштана и дуба. Ареал обитания рядом с водоемами, так как он много пьет.

Зубр. Травоядное животное. Имеет устрашающий облик. Но, как и другие травоядные, не опасен. Питается травой, корой, ветками кустарников. Сильное животное, передвигается на большие расстояния и хорошо бегает.

Растительноядные птицы

По способу питания все птицы делятся на несколько групп:

  • растительноядные;
  • насекомоядные;
  • хищные;
  • водные (питаются рыбой).

Представители растительноядной фауны многочисленны.

В рацион входят:

  • лепестки цветков и их сок;
  • сок деревьев;
  • почки;
  • стебли и побеги травы;
  • молодые зеленые ветки;
  • всходы хлебов;
  • листочки;
  • семена;
  • плоды.

Травоядные птицы играют значительную роль в экологии природного мира. Поедают вредных насекомых, распространяют семена деревьев, поедая их плоды. Характеризуются подвижностью. Имеют широкий ареал обитания. Живут на материках, заселяют океанические острова.

Наибольшее разнообразие птиц населяет тропические леса: 85 % ныне живущих птиц. На других широтах проживает только 15%. Строение клюва и языка устроено таким образом, чтобы можно было оптимально питаться: склевывать, пить сок, срывать листья и траву.

В наших широтах встречаются воробьи, синички, соловьи, дятлы, голуби, вороны, сороки, журавли, скворцы, иволги, снегири.

Значение травоядных животных в мире фауны огромно. Они участвуют в природном биоценозе. Пернатые разносят семена деревьев, трав и цветов. Этим увеличивают область распространения растительности.

В степной местности травоядные способствуют ускоренному отрастанию трав. Экскременты пополняют запас полезных бактерий почвы, обогащают ее состав микроэлементами, стимулируют рост растительности.

Источник: https://zverila.ru/dikie-zhivotnye/spisok-naibolee-populyarnyh-rastitelnoyadnyh-zhivotnyh-i-ih-harakteristika.html

Урок 11: Эволюция растений

Происхождение животных и растений

Происхождение растений

Этапы эволюции растений

Антропогенное воздействие на растения

Происхождение растений

Изначально на Земле было полно питательных веществ. Первые организмы были гетеротрофными одноклеточными и безъядерными, то есть не могли самостоятельно синтезировать органические соединения. Они питались тем, что находили в Мировом океане. Постепенно запасы истощались, а организмов становилось всё больше. Для выживания в такой конкуренции требовалась кардинально новая стратегия.

Так появились первые фотосинтезирующие организмы. Они могли питаться энергией солнечного света и сами производили органические вещества. 2,7млрд лет назад возникли цианобактерии — предки современных растений, которые живы и по сей день.

Раньше их называли синезелёными водорослями, но это не совсем верно. Хоть цианобактерии и умеют фотосинтезировать, они относятся не к растениям, а к бактериям.

У древних бактерий одиночная клетка, в которой нет оформленного ядра, митохондрий, эндоплазматической сети и вакуолей, заполненных клеточным соком. Клетка окружена прочной клеточной стенкой, которая состоит из четырёх слоёв. Часто снаружи стенки расположен ещё и слизистый слой.

Клетки могутфотосинтезировать благодаря наличию в них пигментов: хлорофилла, каротиноидов, фикоцианина и фикоэритрина. Пигменты придают цианобактериям определённую окраску:

  1. Хлорофилл — зелёная окраска;
  2. Каротиноиды — жёлтая и оранжевая окраска;
  3. Фикоцианин — синяя окраска;
  4. Фикоэритрин — красная окраска.

Цианобактерии размножались, заселяли планету и выделяли кислород как побочный продукт фотосинтеза. Это навсегда изменило атмосферу планеты. За почти весь кислород, которым мы дышим, можно сказать спасибо цианобактериям.

Появление огромного количество кислорода в атмосфере привело к вымиранию почти всей анаэробной фауны Земли, то есть тех живых организмов, которым для развития не нужен был кислород.

Это событие именуется кислородной катастрофой Земли.

Цианобактерии: Источник

Цианобактерии — одноклеточные организмы. Далее эволюция растений разработала многоклеточные организмы. Затем — водоросли. У водорослей нет тканей и органов. Их тело представлено неорганизованным многоклеточным образованием — талломом. По-другому таллом называют слоевищем. К прикреплённым ко дну водорослей развиваются аналоги корней — ризоиды.

У водорослей тоже есть в составе различные пигменты, поэтому они могут по-разному окрашиваться. Окраску зелёных водорослей (хламидомонада, хлорелла) определяет хлорофилл, окраску бурых водорослей (ламинария, фукус) — фукоксантин, окраску красных водорослей (порфира, филлофора) — сочетание хлорофилла, каротиноидов и фикобилина.

Водоросли: Источник

После жизни перестало хватать Мирового океана: так растения вышли на сушу.

Этапы эволюции растений

Водоросли решили развиваться в двух направлениях: одни выбрали дорогу мохообразных, другие — риниофитов.

Мохообразные. У мхов, как и у водорослей, нет настоящих корней: они прикрепляются к земле ризоидами. В отличие от корней, ризоиды — одноклеточные нитевидные образования. У них нет специальных зон со своей специализацией. Мхи относятся к элементарным растениям, не способным к запасанию.

Мхи: Источник

Риниофиты. Другое название — псилофиты. Растения, которые выбрали это направление, выиграли в эволюционной гонке. Сами риниофиты вымерли, но большинство растительных организмов, которые мы наблюдаем сейчас, являются их потомками.

У риниофитов не было листьев. Это были первые высшие растения с развитыми проводящими (древесина, луб) и покровными тканями (эпидерма). Благодаря сосудам, их останки хорошо сохранились в окаменевших породах.

Остатки служат доказательством эволюции растений.

Риниофиты: Источник

Также учёные находят остатки папоротникообразных в залежах каменного угля и цианобактериальные маты — отложения древних сообществ. Всё это служит напоминанием об эволюции растительных организмов.

Цианобактериальные маты: Источник

Псилофиты существовали совсем недолго. От риниофитов произошли папоротникообразные: папоротники, хвощи и плауны. У них развиты ткани, но имеется один существенный недостаток. Половое размножение папоротникообразных зависит от воды: сперматозоид и яйцеклетка сливаются с друг другом и образуют зиготу только во время дождя.

Папоротникообразные: Источник

Далее появились голосеменные растения. У них вместо сперматозоида образуется спермий — неподвижная мужская половая клетка. Пыльца становится пыльцевой трубкой, формируя неподвижные безжгутиковые спермии.

Они соединяются с яйцеклеткой. Из сформировавшейся зиготы вырастает семя. Шишка одревесневает, открывается, освобождая семена для дальнейшего распространения.

Однако, всё это время семена беззащитны перед неблагоприятными условиями среды.

Голосеменные растения: Источник

Покрытосеменные довели процесс полового размножения практически до совершенства. Вегетативная клетка удлиняется и становится пыльцевой трубкой. Она вырастает и пробирается к зародышевому мешку. Генеративная клетка делится на 2 неподвижных спермия.

Один из них соединяется с яйцеклеткой, образуя зиготу. Второй объединяется с центральной клеткой, формируя в дальнейшем эндосперм. Этот процесс именуется двойным оплодотворением.

В отличие от голосеменных растений, далее семя защищается от неблагоприятных воздействий мощным околоплодником.

Покрытосеменные растения: Источник

Именно в таком порядке появились привычные растения. Порядок их образования изображают в виде дерева, которое называется филогенетическим.

Филогенетическое древо растительного мира: Источник

Антропогенное воздействие на растения

Как вы помните из прошлого урока, антропогенные экологические факторы — это воздействие человека на окружающую среду. К сожалению, на развитие растений влияет не только конкуренция, которая ведёт к совершенствованию, но и негативное воздействие человека, которое ведёт к уничтожению видов и искажению окружающей среды.

Процесс воздействия идёт в четырёх направлениях:

  1. Уменьшение разнообразия видов. Человечество вырубает леса, вследствие чего уменьшается не только количество деревьев, но и число тех растений, которые росли под их кронами. Токсичные отходы убивают растения, которые живут рядом с заводами и дорогами. Это ведёт к полному изменению растительного сообщества. Леса заменяются культурными растениями, среди которых не происходит такого активного круговорота веществ. Это влияет не только на растения, но и на лесных животных.
  2. Разграничение растительных сообществ. Между сообществами создаются барьеры, что приводит к раздельной эволюции мелких групп. В результате такого раздельного развития большие таксоны делятся на мелкие. Простой пример: проложение дороги посреди растительного сообщества. Растения перестают взаимодействовать между собой: конкурировать, размножаться. В конце концов, могут совсем потерять связь.
  3. Объединение растительных сообществ. Этот процесс идёт в совершенно другом направлении. Из-за уничтожения барьеров и перемещения людей растительные сообщества могут объединиться и сродниться между собой. Например, в Польше так появились потомки близких, но разных видов: лиственницы польской и лиственницы европейской.
  4. Появление растений загрязнённых местообитаний. В результате загрязнений изменяется среда обитания, а вместе с этим и растительные сообщества. В Канаде зарегистрированы мутантные формы голубики близ загрязнённых территорий.

Негативное влияние антропогенного загрязнения очевидно. При этом выделяют три класса взаимодействия загрязнения и растительных сообществ:

  1. Низкий уровень загрязнения. Растения способны поглощать такое загрязнение и очищать атмосферный воздух. Влияние на растительные сообщества незаметно.
  2. Средний уровень загрязнения. Нарушается баланс в сообществе. Растения болеют чаще, так как снижается их иммунитет. Изменяется структура сообщества.
  3. Высокий уровень загрязнения. Отмечается высокий уровень гибели растений. Сообщество упрощается незамедлительно.

Существуют виды, по которым можно судить об уровне загрязнения окружающей среды. Метод называется биоиндикацией. В основном используются лишайники. Тогда биоиндикация становится лихеноиндикацией. Они особо чувствительны к вредным воздействиям, поэтому даже при низком уровне загрязнения массово погибают.

Лихеноиндикация: Источник

Устойчивые виды используют для очищения атмосферного воздуха. К таким видам относятся тополь и лиственница.

Чтобы предотвратить гибель растений, люди организуют особо охраняемые природные территории:

  1. Заповедник. На территории заповедника запрещена хозяйская деятельность. Возможно строительство только объектов научно-исследовательского и экскурсионного характера. Примеры: Алтайский заповедник, Уссурийский заповедник.
  2. Заказник. На территории заказника возможна хозяйская деятельность, которая не вредит охраняемым объектам окружающей среды. Примеры: Ярославский заказник, Саратовский заказник.
  3. Национальный природный парк. На территории национального природного парка разрешена хозяйская деятельность в ограниченных масштабах. Примеры: Национальный природный парк «Таганай», Национальный природный парк «Зюраткуль».
  4. Ботанический сад. В ботаническом саду хранят редкие растения.

Алтайский заповедник: Источник

Также люди ведут красную книгу — это сборник находящихся под угрозой исчезновения живых организмов. Её создали, чтобы привлечь внимание к проблеме исчезновения видов из-за антропогенного воздействия на окружающую среду. Первая красная книга издана в 1966 году.

Красная книга: Источник

Кроме красной книги, есть ещё чёрная и зелёная книги. В чёрной книге хранится список уже вымерших организмов, которых человечество не успело спасти.

Чёрная книга: Источник

Зелёная книга — документ, в котором описаны имеющие значение растительные сообщества.

Источник: https://100urokov.ru/predmety/urok-11-evolyuciya-rastenij

Электронная библиотекаБЕЛИНКИ

Происхождение животных и растений

Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот ресурс: http://elib.uraic.ru/handle/123456789/23605

Очерк истории учений о происхождении животных и растений / А. Д. Некрасов [c. 7]

Случай или разумный план [c. 9]

Линней и его “Система природы” [c. 12]

Бюффон и его “Эпохи природы” [c. 13]

Кювье. Его четыре плана строения животных и учение о земных переворотах [c. 17]

Этьен Жоффруа Сент-Илер. Единый план строения животных и превращение организмов [c. 21]

Ламарк и роль личных усилий организмов в происхождении видов [c. 23]

Дарвин, происхождение видов животных и растений путем совместного действия борьбы за существование, изменчивости и наследственности [c. 26]

Происхождение видов в свете последварвиновского изучения изменчивости и наследственности / А. С. Серебровский [c. 41]

Формула старого дарвинизма [c. 43]

Изучение изменчивости ставит новые вопросы [c. 44]

Кривые изменчивости и формула дарвинизма [c. 49]

Гальтон подтверждает наследование уклонений [c. 52]

Узльдон подтверждает теорию отбора [c. 53]

Мутации затуманивают формулу дарвинизма [c. 54]

“Чистые линии” еще сильнее затуманивают формулу дарвинизма [c. 58]

Открытие менделизма [c. 60]

Мутации колеблются менделизмом [c. 67]

Меднелизма заявляет права на объяснение видообразования [c. 68]

“Комбинации” развертывают знамя [c. 70]

Объяснение “промежуточных бастардов” [c. 72]

Мутации все-таки существуют [c. 75]

Дарвинизм углубляется и обновляется [c. 79]

Новые вопросы [c. 81]

Изменение животных под влиянием внешней среды / С. Н. Скадовский [c. 85]

Изменяющиеся организмы в вечно изменчивой среде [c. 87]

Вода- колыбель жизни. Свойства внутренних соков морских животных зависят от состава морской воды [c. 88]

Маленькие рачки, артемии, и другие животные изменяют свой внешний вид под влиянием внешней водной среды [c. 89]

Как можно заставить водных животных аксолотлей изменить свое строение и выйти на сушу [c. 93]

Опыты с огненной и черной саламандрами [c. 94]

Влияние тепла и холода на форму и окраску животных [c. 96]

Не только окраска, но и другие особенности строения могут изменятся под влиянием различной температуры [c. 99]

Влияние количества и качества пищи на различные особенности организации животных [c. 100]

Чувствительные периоды [c. 103]

Влияние освещения и окраски [c. 104]

Передаются ли потомству изменения, приобретенные животными под влиянием внешней среды [c. 106]

Растение и среда / С. И. Жегалов [c. 109]

Где искать случаев возникновения новых особенностей? [c. 111]

Условия, влияющие на ход развитие растений [c. 113]

Изменчивость водяных растений [c. 115]

Опыты по влиянию на растения естественных условий [c. 121]

Опыты по влиянию на растения искусственных условий [c. 126]

Искусственное изменение стадий развития [c. 128]

Влияние климата [c. 140]

Насколько глубоко можем мы изменять природу растений [c. 143]

Значение строения и развития животных в вопросе об их происхождении / А. Д. Некрасов [c. 153]

Приспособление к новым условиям жизни и следы прошлого в организме животных [c. 155]

Вопрос об единстве происхождения животных. (Учения о клетке, оплодотворении и зародышевых листах) [c. 168]

Что ново и что старо в эмбриональном развитии животных [c. 178]

Географическое распространение организмов и учение об эволюции / Л. С. Берг [c. 185]

Чем обусловлено географическое распространение организмов [c. 187]

Географическое распространение организмов и теория эволюции Дарвина [c. 191]

Географическое обособление (изоляция) [c. 194]

Особые случаи географической изоляции [c. 199]

Изменение видов под влиянием изменения окружающей среды во времени [c. 207]

Прерывистое распространение и эволюция [c. 214]

Литература [c. 217]

Об окаменелостях и об истории жизни на земле / А. Борисяк [c. 219]

Окаменеслости – свидетели минувших эпох истории земли [c. 221]

О пластах земной коры, заключающих окаменелости [c. 222]

Наука об ископаемых – история жизни на земле [c. 223]

Как образуются окаменелости [c. 225]

Перерывы в истории земли и жизни [c. 227]

Исторический и доисторический период жизни на земле [c. 228]

История древнейших типов животных [c. 229]

Три источника для восстановления истории жизни [c. 232]

Пути развития жизни на земле [c. 234]

Родство и приспособление [c. 238]

История кораблика и аммоней [c. 241]

Смешанные и зародышевые типы животных [c. 244]

Человек [c. 246]

Таблица геологических летоисчислений [c. 248]

Ископаемые позвоночные и теории эволюции / А. Н. Рябинин [c. 249]

Ископаемые материалы [c. 251]

Поиски ископаемых позвоночных [c. 255]

История возникновения лошадей и слонов [c. 257]

Методы работы палеонтологов [c. 264]

Установление родственной связи между отдельными группами животных (генетические) ряды [c. 266]

Ряды предков [c. 269]

Прошлое человека в развитии его зародыша / Н. В. Богоявленский [c. 271]

Биогенетический закон [c. 273]

Развитие наружной формы зародыша [c. 278]

Развитие головы и лица [c. 281]

Развитие лица [c. 285]

Развитие глаз [c. 285]

Орган слуха [c. 286]

Развитие конечностей [c. 288]

Развитие черепа [c. 289]

Развитие позвоночника [c. 290]

Развитие грудины [c. 291]

Развитие нервной системы [c. 291]

Развитие кровеносной системы [c. 295]

Развитие мочеполовой системы [c. 298]

Происхождение человека / С. А. Зернов [c. 302]

Где искать предков человеческого рода? [c. 304]

Произошел ли человек от ныне живущих обезьян? [c. 308]

Нахождение питекантропуса – обезьяно-человека [c. 313]

Гейдельбергская челюсть и ледниковая эпоха [c. 318]

Нахождение черепов, скелетов и орудий первобытного человека [c. 322]

Каким же путем произошел человек? [c. 332]

Добавление к статье А. С. Серебровского “Происхождение видов в свете последарвиновского изучения изменчивости и наследственности” [c. 333]

Оглавление [c. 335]

Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.

Источник: http://elib.uraic.ru/handle/123456789/23605

Происхождение домашних животных и культурных растений [1957 Трофимов Б.А. – Жизнь в глубинах веков]

Происхождение животных и растений

История органического мира с появлением человека приняла новые формы. Это воздействие человека на развитие органического мира выражается прежде всего в создании домашних животных и культурных растений.

Первым этапом освоения человеком животных и растений была охота. Древний человек знал тогда лишь один способ использования пойманных животных и найденных растений – поедать их. Жизнь людей всецело зависела от биологических закономерностей, то есть в первую очередь от наличия в данной местности животных и растений, которые могли быть использованы.

Приручение животных и возделывание растений ознаменовало новый этап в развитии человеческого общества, а также в развитии всего органического мира. Это был большой шаг на пути освобождения человека из-под власти стихийных сил природы, он стал возможен лишь с появлением необходимых орудий труда и охоты в результате длительных наблюдении над поведением животных и свойствами растений.

Приручая животных и культивируя растения, человек не только исп зевал ранее известные свойства этих организмов, но и изменял их, приспосабливая к своим потребностям.

Следовательно, человек с самого начала своей деятельности выступал как творец, создатель новых органических форм. Ч.

Дарвин так писал о происхождении различных пород домашних животных: “Мы не можем допустить, чтобы все породы возникли столь совершенными и полезными, какими мы видим их теперь, и действительно, во многих случаях мы знаем, что не такова была их история.

Ключ к объяснению заключается во власти человека накоплять изменения путем отбора; природа доставляет последовательные изменения, человек слагает их в известных, полезных ему направлениях. В этом смысле можно сказать, что он сам создал полезные для него породы” ().

За этот срок человек так сильно преобразовал дикие растения и животных, что мы иногда с трудом находим черты сходства и родства их с потомками.

В процессе длительного исторического развития домашние животные и культурные растения не только сильно видоизменялись, но и приобретали новые свойства, ценные для человека.

К. А. Тимирязев писал: “Давно замечено, что мы не обращали внимания на самые замечательные факты только потому, что они слишком обык-новенны.

Многим ли, действительно, приходила в голову мысль, что ломоть хорошо испеченного пшеничного хлеба составляет одно из величайших изобретений человеческого ума”.

Действительно, какой громадный труд вложили тысячи поколений, чтобы иметь пшеницу, рожь и другие хлебные растения.

Череп тура

Начало возделывания хлебных растений – основной культуры земледелия – началось около 10 тысяч лет назад, еще в тот период, когда человек жил в землянках и пещерах, охотился за дикими животными и собирал съедобные плоды, листья, коренья. Он начал уже тогда делать запасы пищи впрок. Лучше всего сохранялись зерна злаков. Случайно просыпанные около жилища, они давали всходы.

Так, вероятно, впервые около жилищ человека появились нужные ему растения. Далее он стал сеять замечая, что лучшим урожай получается на рыхлой влажной почве. Это привело к обработке почвы. Свежие зерна растений легко было есть, но сухие были слишком тверды. Их стали разбивать, раздавливать камнем и смешивать с водой. Получалась каша, сначала сырая, потом ее стали варить.

Сейчас установлено, что связи животноводства и земледелия, а также различных форм земледелия между собой были весьма различны. В Америке, например, земледелие носило не полевой, а огородный характер.

Там были предки кукурузы, картофеля, подсолнечника, томатов, табака, бобовых растений.

Эти растения проникли в Европу, Азию, Африку сравнительно недавно, несколько столетий назад, в Восточном полушарии преобладали полевые культуры и в первую очередь различные злаки.

Отметим, что Юго-Восточная Азия и Малайский архипелаг дали человечеству рис, вероятно, бананы и сахарный тростник.

В Европе важнейшим фактором земледелия были побережья Средиземного моря, где возникли культуры твердых пшениц, льна, свеклы, капусты, моркови, оливков и мн. др.

В Средней Азии, Иране, Афганистане и прилегающих районах развились культуры мягких пшениц, ячменя, лука, тыквенных растений, а также северные культуры ржи и овса.

Развитие полевых культур и соответствующая обработка почвы обусловливали тесную связь земледелия и скотоводства.

Мы уже говорили, что собака была первым животным, одомашненным человеком. Их одомашнили занимавшиеся охотой и рыболовством племена, еще не знавшие глиняной посуды. Наиболее давние кости собак, найденные в стоянках древнего человека, похожи на кости волков и современных крупных собак.

Все другие домашние животные появились, когда уже было гончарное производство, когда глину стали обжигать и приготовлять сосуды для варки пищи.

Тур

После собаки человеком была приручена и одомашнена свинья. Дикие свиньи, близкие по признакам к домашним, как, например, дикие кабаны, жили в Европе, Средней Азии, Сибири, в умеренных зонах, не заходя далеко на юг и север. Пойманные взрослые дикие свиньи и особенно поросята, родившиеся в неволе, давали надежный запас мяса.

Приручая диких свиней, человек использовал их природные особенности: всеядность и неприхотливость в корме, обилие сала и мяса, быстроту размножения.

Сравнивая домашнюю свинью с ее близкими родичами, дожившими до наших дней, – дикими кабанами, можно видеть, как сильно изменил человек природу животных в желаемом для него направлении.

Дикий кабан имеет плотное сложение, сильные ноги, узкий череп с удлиненной мордой, хорошо приспособленной для рытья, и мощные клыки – орудия защиты и нападения. Уши у кабана стоячие, тело покрыто густой, грубой щетиной.

Под влиянием одомашнения у свиней стали вырабатываться особенности строения и свойства, нужные человеку. Домашние свиньи превосходят своих диких предков быстротой роста, общим весом, длиной туловища, вкусом мяса и сала, плодовитостью. Дикие свиньи рождают 4-6 поросят, домашние – до 12 и даже более.

Но домашние свиньи уступают диким в силе и крепости, их ноги слабее, а клыки меньше. Примером лучшей породы домашней свиньи служит украинская степная белая свинья, выведенная нашим известным животноводом академиком М. Ф. Ивановым в заповеднике Аскания-Нова на юге Украины.

Эта порода свиней выведена путем скрещивания и последующего отбора крупной английской свиньи, плохо приспособленной к сравнительно сухому климату Украины, с местной мелкой украинской свиньей, прекрасно переносящей летний зной и зимний холод Украины. Выведенная М. Ф.

Ивановым свинья достигает веса в 300 килограммов, вынослива, быстро растет, имеет хорошее жиронакопление. Такие примеры можно привести и с другими домашними животными.

Одомашнение свиньи, а также дикого барана и козы, населявших плоскогорья и горы Европы и Азии, дало человеку надежный источник мясной пищи.

В раскопках древнего населения Анау близ Ашхабада обнаружены самые древние (8-9-тысячелетней давности) остатки домашних овец и коров. Возможно, что различные породы овец и коз произошли от разных диких предков.

Особенно большие изменения произошли в шерстном покрове овец, представляющем наиболее ценную их продукцию.

Приручение и одомашнивание крупного рогатого скота и лошадей произошло несколько позднее, когда жизнь человека становилась все более оседлой и когда уже было развито земледелие.

Предками крупного рогатого скота были первобытные быки, или туры, которые сходны с нашим домашним быком, особенно с крупными длиннорогими его породами, как по внешнему облику, так и по строению черепа и рогов.

Люди нового каменного века

Туры были широко распространены в Европе и Азии несколько тысяч лет назад. Последние их представители были уничтожены на Украине в XIX веке. Из современных пород больше всего походит на тура серый украинский скот с большими рогами.

В древнее время – несколько тысяч лет назад – были одомашнены кролики (в Испании), гуси и утки (юг Европы), куры (юг Азии, Индия). Несколько тысячелетий назад на севере Европы был одомашнен северный олень, в Средней Азии – двугорбый верблюд, а в Аравии – одногорбый. Около 2000 лет назад на севере Средиземноморского побережья были одомашнены голуби.

За все время человек приручил и одомашнил около 50 видов диких животных, и на протяжении многих тысячелетий из них было создано большое число самых различных пород. Число пород собак достигает 350, крупного рогатого скота – около 400, овец и коз – около 150, лошадей – до 150, свиней – 50.

Человек так преобразовал некоторых животных, что, сравнивая их с дикими предками, с трудом находишь близкое сходство и родство.

в неволе, особое кормление, подбор и сохранение наиболее выгодных с точки зрения человека особей – вот основные причины довольно быстрого создания человеком домашних животных.

Интересно отметить, что число культурных растений значительно больше, чем домашних животных. Их насчитывается сейчас около 1500 видов, причем все они относятся к цветковым растениям.

В настоящее время наука и практика в нашей стране открывают новую страницу в истории преобразования человеком живой природы. В науку и практику все более внедряется принцип великого преобразователя природы И. В. Мичурина: “Мы не можем ждать милостей от природы; взять их у нее – наша задача”.

Современная передовая наука, основывающаяся на принципах диалектического материализма, открывает широкие перспективы создания новых форм жизни на основе изучения закономерностей развития организмов и умелого воздействия на них условиями внешней среды.

Успехи биологии, сельского хозяйства и медицины способствуют также разоблачению суеверных представлений об органическом мире.

Источник: http://paleontologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000002/st028.shtml

Гипотезы возникновения многоклеточности

Происхождение животных и растений

Многоклеточные организмы – это организмы , состоящие [внезапно] из более чем одной клетки , в отличие от одноклеточных организмов.

Все виды животных, наземные растения и большинство грибов являются многоклеточными, как и многие водоросли , тогда как некоторые организмы являются частично одно- и частично многоклеточными, как слизистые плесени и социальные амебы, такие как род Dictyostelium.

Рис. 1. Колония Dictyostelium в процессе агрегации (Автор Bruno in Columbus)

Многоклеточные организмы возникают различными путями, например, путем деления клеток или путем агрегации (соединения) множества отдельных клеток.

Колониальные организмы являются результатом того, что отдельные индивидуальные клетки объединяются в колонию.

Однако часто бывает трудно отделить колониальных простейших от настоящих многоклеточных организмов, потому что эти две концепции не различаются.

Возникновение многоклеточности

Многоклеточность развивалась независимо по меньшей мере в 46 раз у эукариот [статья на эту тему на английском языке тут], а также у некоторых прокариот, таких как цианобактерии, миксобактерии, актиномицеты, у экстремофильной бактерии Magnetoglobus multicellularis и у группы метановых архебактерий Methanosarcina.

Однако сложные многоклеточные организмы развивались только в шести эукариотических группах: животные, грибы, бурые водоросли, красные водоросли, зеленые водоросли и наземные растения.

Мноклеточность неоднократно развивалась  для Chloroplastida (зеленые водоросли и наземные растения), один или два раза для животных, один раз для бурых водорослей, три раза в грибах (хитриды, аскомицеты и базидиомицеты)  и, возможно, несколько раз для слизистых плесени и красные водоросли.

Первым доказательством многоклеточности являются цианобактериоподобные организмы, которые жили 3–3,5 миллиарда лет назад.

Некоторые группы организмов в своем эволюционном развитии утратили многоклеточность. 

Многие грибы (например, Saccharomycotina, Cryptococcus и другие дрожжи), некоторых красные водоросли (например, Porphyridium sp.), но возможно, что они примитивно одноклеточные.

Потеря многоклеточности также считается вероятной у некоторых зеленых водорослей (например, Chlorella vulgaris и некоторые из группы Ulvophyceae).

В других группах, как правило, паразитах, происходило уменьшение количества клеток или уменьшение типов клеток (например, многие представители Myxozoa, многоклеточные организмы, ранее считавшиеся одноклеточными, являются паразитами морских животных).

Одна из гипотез о происхождении многоклеточности заключается в том, что группа функционально-специфических клеток объединяется в слизистую массу, которая перемещается как многоклеточная единица. Это в основном то, что делают слизевики.

Другая гипотеза состоит в том, что примитивная клетка подвергалась делению ядра, превращаясь в коеноцит (клетку с множеством ядер). Мембрана, в таком случае, сформировалась бы вокруг каждого ядра (и клеточного пространства и органелл, занятых в пространстве), таким образом приводя к группе связанных клеток в одном организме. Этот механизм наблюдается у дрозофилы.

Третья гипотеза состоит в том, что при разделении одноклеточного организма дочерние клетки не могли отделиться, что привело к конгломерации идентичных клеток в одном организме, что впоследствии могло развить специализированные ткани. Это то, что делают эмбрионы растений и животных, а также колониальные хоанофлагелляты.

Гиф. 1. Tetrabaena socialis – зеленая водоросль, самый примитивный многоклеточный организм, состоящий из четырех клеток, несущих по два жгутика

Поскольку первые многоклеточные организмы были простыми, мягкими организмами, у которых не было костей, раковин или других твердых частей тела, они плохо сохранились в ископаемом материале. Одним из исключений может быть Обыкновенная губка (Demospongiae), которая, возможно, оставила химический след в древних породах.

Самые ранние окаменелости многоклеточных организмов включают Grypania spiralis (см. рисунок 1) и окаменелости черных сланцев палеопротерозойской фервильской группы в Габоне (2,5 млрд лет назад).

Рис. 2. Grypania spiralis в отложениях

Далее я более подробно расскажу о современных теориях возникновения многоклеточности:

Теория симбиоза

Эта теория предполагает, что первые многоклеточные организмы произошли от симбиоза (кооперации) различных видов одноклеточных организмов, каждый из которых играет разные роли.

Со временем эти организмы станут настолько зависимыми друг от друга, что не смогут выжить независимо, что в конечном итоге приведет к объединению их геномов в один многоклеточный организм.

Каждый соответствующий организм стал бы отдельной линией дифференцированных клеток во вновь создаваемых видах.

Однако проблема этой теории заключается в том, что до сих пор неизвестно, как ДНК каждого организма может быть включена в один геном, чтобы составить их как единый вид.

Хотя считается, что такой симбиоз имел место (например, митохондрии и хлоропласты в клетках животных и растений – эндосимбиоз), он случался очень редко, и даже тогда геномы эндосимбионтов сохраняли элемент различия, раздельно реплицируя свою ДНК во время митоза видов-хозяев.

Например, два или три симбиотических организма, образующих составной лишайник , хотя и зависят друг от друга в отношении выживания, должны воспроизводиться по отдельности, а затем переформироваться, чтобы создать еще один отдельный организм.

Теория синцития

Эта теория утверждает, что один одноклеточный организм с несколькими ядрами мог бы создать внутренние мембранные перегородки вокруг каждого из своих ядер.

Многие протисты, такие как инфузории или слизевики, могут иметь несколько ядер, что подтверждает эту гипотезу. Однако простого наличия нескольких ядер недостаточно для поддержки теории. Множественные ядра инфузорий различны и имеют четко дифференцированные функции. Макроядро служит потребностям организма, а микроядро используется для полового размножения с обменом генетического материала.

Синцитиальные слизевики образуются из отдельных амебоидных клеток, подобно синцитиальным тканям некоторых многоклеточных организмов, а не наоборот.

Чтобы считаться действительной, эта теория нуждается в наглядном примере и механизме образования многоклеточного организма из ранее существовавшего синцития.

Рис. 3. Слизевик Fuligo septica (Автор фото Kreis Tuttlingen)

Колониальная теория

Теория предполагает, что симбиоз многих организмов одного и того же вида (в отличие от симбиотической теории , которая предполагает симбиоз разных видов) привел к многоклеточному организму.

Преимущество колониальной теории состоит в том, что она была обнаружена независимо в 16 различных типах простейших. Например, во время нехватки пищи амеба Dictyostelium (Рис. 1) группируется в колонии, которая перемещается как единое целое в новое место. Некоторые из этих амеб затем немного отличаются друг от друга.

Другими примерами колониальной организации у простейших является, например, Volvox sp. (Рис. 4), который состоит из 500-50000 клеток (в зависимости от вида), только часть из которых размножается.

Однако часто бывает трудно отделить колониальных протистов от настоящих многоклеточных организмов, поскольку эти две концепции не различаются; колониальные протисты были названы «плюрицеллюлярными», а не «многоклеточными».

Рис. 4. Колонии вольвокса (Автор фото Frank Fox)

В отечественной литературе колониальную теорию обычно делят на теорию гастреи (Геккель, 1872), теорию фагоцителлы (Мечников, 1878) и теорию синзооспоры (Захваткин, 1949). Обе теории довольно схожи, разница в том, как, согласно эти теориям, происходила интеграция клеток в колонии.

Теория гастреи

Согласно этой теории предком многоклеточных была гастрея – многоклеточный двуслойный организм. Она произошла от колониальных протистов с шарообразными колониями. Процесс интеграции клеток в колонии сделал возможным разделение функций между клетками: передние клетки утрачивают жгутики и превращаются в фагоциты, сидящие во впячивании на переднем конце – образуется кишечник.

Остальные клетки утрачивают пищеварительную функцию и становятся чисто двигательными. Рот гастреи находился на переднем конце, и пища “сама заплывала” в кишечник. Симметрия у гастреи была радиальной. При переходе к сидячему образу жизни ее потомки эволюционировали в губок и кишечнополостных, а при переходе к ползанию по дну – в плоских червей и всех остальных многоклеточных (Рис.

5).

Так развиваются ланцетники и коралловые полипы.

Теория фагоцителлы

Фагоцителла не имела рта и кишечника, пищеварение было внутриклеточное. Рот сформировался,как просвет между клетками наружного слоя, ведущий во внутреннюю паренхиму. Располагался он, в отличие от гастреи на заднем конце тела. Кишечника еще не было.

Но теперь возникла возможность питаться более крупной добычей: внутренние клетки могли окружать ее, образуя гигантскую пищеварительную вакуоль. Однако для хищничества нужна еще способность ловить добычу. Поэтому хищничать научились только настоящие многоклеточные – после того, как у них возникли мышцы и управляющая ими нервная система.

Постепенно у потомков фагоцителлы сформировался постоянный кишечник. По мере увеличения размеров он мог усложняться: возникли боковые карманы, чтобы доставлять пищу к наружным слоям клеток. В дальнейшем у некоторых животных эти карманы могли отделиться, дав начало полости тела – целому. Фагоцителла обитала в толще воды.

Нетрудно представить себе, как от нее могли произойти современные группы животных при переходе к жизни на дне. Когда рта еще не было, осевшая на дно фагоцителла “превратилась” в трихоплакса. После появления рта, но до появления кишечника при переходе к ползанию возникли бескишечные турбеллярии.

Рот у них сместился на брюхо, и они стали двустороннесимметричными. После появления кишечника часть потомков фагоцителлы перешли к сидячему образу жизни на дне – они превратились в кишечнополостных (Рис. 5).

Так развиваются обыкновенные губки, гидроидные и сцифоидные стрекающие.

Основным кандидатом на роль предка всех многоклеточных является воротничковый жгутиконосец (Choanoflagellata), их клетки снабжены  жгутиком, окруженный воротничком.

Жгутик создает токи жидкости, позволяющие хоанофлагеллятам плавать в толще воды. Эти же токи пригоняют в воротничковую зону бактерий, которыми хоанофлагелляты питаются.

Многие их этих простейших образуют колонии, причем легко переходят из одноклеточного состояния в колониальное и обратно.

Рис. 5. Гастрея и фагоцителла

Теория синзооспоры

Согласно данной теории многоклеточные также произошли от колониальных протистов. У протистов встречаются клетки, сильно увеличенные за счет запасания питательных веществ – как яйцеклетка у животных. Часто такие клетки делятся несколько раз подряд – это похоже на дробление. Таким способом образуются одноклеточные мелкие расселительные стадии – зооспоры.

У колониальных протистов зооспоры могут оставаться все вместе, образуя колонию – синзооспору. В процессе эволюции могла произойти неотения и утратиться взрослая сидячая стадия.

Отличия от теорий фагоцителлы и гастреи:

– Считается, что никогда не существовало однослойного шарообразного предка. Об этом свидетельствует то, что у всех многоклеточных бластулы не питаются. Не питаются и образующиеся из них паренхимулы. Поэтому и у древних многоклеточных такие стадии не были взрослыми организмами – это были всегда только личинки.

– Сидячий образ жизни примитивных взрослых многоклеточных.

– Наиболее примитивной из расселительных личинок считается бластула. В паренхимулу она превращается, готовясь к превращению во взрослый организм. Этот метаморфоз происходит после перехода к сидячему образу жизни. У всех остальных многоклеточных взрослая сидячая стадия утратилась. У этих животных личинки стали взрослыми – произошла неотения.

Преимущества многоклеточности

Многоклеточность позволяет организму превышать пределы размера, обычно налагаемые диффузией: отдельные клетки с увеличенным размером имеют уменьшенное отношение поверхности к объему и испытывают трудности с поглощением достаточного количества питательных веществ и их транспортировкой по всей клетке.

Таким образом, многоклеточные организмы имеют конкурентные преимущества увеличения размера без его ограничений. Многоклеточность также позволяет увеличивать сложность, позволяя дифференцировать типы клеток в пределах одного организма.

Я попытался привести современные данные по возникновению многоклеточности. Тема спорная, вариантов куча и все они интересны. Есть, что добавить – пиши в комменты.

Источник: https://pikabu.ru/story/gipotezyi_vozniknoveniya_mnogokletochnosti_6628127

Book for ucheba
Добавить комментарий