Evolusi tumbuhan dari asal ke tumbuhan moden



The evolusi tumbuhan mungkin bermula dengan sekumpulan air tawar mengingatkan alga hijau semasa dan dari ini semua kumpulan semasa berasal: lumut, lumut kelab, horsetails, paku-pakis, gimnosperma dan angiosperma.

Tumbuhan ini dicirikan sebagai kumpulan yang sangat bervariasi dan dengan keplastikan yang luar biasa. Dari sudut pandangan biologi evolusi, mereka membenarkan untuk mempelajari satu siri penting mekanisme dan peristiwa unik, contohnya, spesiasi oleh poliploid dalam angiosperms

Semasa proses evolusi ini yang menimbulkan kumpulan monophyletik ini, inovasi muncul sebagai dinding sel yang terbentuk terutamanya selulosa - polimer yang terdiri daripada unit glukosa berulang.

Pertimbangan monophyletic tumbuhan melibatkan pemerbadanan permulaan cyanobacteria, yang membawa kepada pelbagai endosymbiotic daripada plastid (termasuk kloroplas, proses fotosintesis berkaitan) acara. Acara ini berlaku dalam nenek moyang keturunan ini.

Multicellularity (organisma dengan lebih daripada satu sel) dan pembiakan meristem apikal, sejenis pembahagian sel asimetri dan pengekalan zygotik juga muncul. Walau bagaimanapun, inovasi yang paling menarik dari tumbuhan adalah untuk menjajah alam sekitar.

Selanjutnya kita akan menerangkan beberapa aspek umum evolusi tumbuhan dan kemudian kita akan menyelidiki asal-usul setiap kumpulan.

Indeks

  • 1 mekanisme evolusi
  • 2 Evolusi pelan korporal tumbuhan
  • 3 Tempoh geologi penampilan setiap kumpulan
  • 4 Evolusi alga
  • 5 Evolusi bryophytes
  • 6 Evolusi tumbuhan vaskular tanpa benih
    • 6.1 Tumbuhan vaskular tanpa benih
    • 6.2 Kepentingan tisu dan akar vaskular
  • 7 Evolusi benih tumbuhan vaskular
    • 7.1 Evolusi gymnosperms
    • 7.2 Evolusi tumbuhan berbunga: angiosperma
    • 7.3 Bunga
  • 8 Rujukan

Mekanisme evolusi

Mekanisme evolusi yang terlibat dalam asal tumbuhan adalah sama yang menghasilkan perubahan dalam kumpulan hidup yang lain: pemilihan semula jadi dan gen atau gen hanyutan.

Pemilihan semulajadi Darwin adalah mekanisme evolusi yang terdiri daripada keberhasilan pembiakan individu. Apabila tumbuhan mempunyai ciri diwarisi tertentu (iaitu, yang diturunkan dari ibu bapa kepada kanak-kanak) dan ciri-ciri ini membolehkan mereka meninggalkan lebih keturunan, Morpho ini meningkat di kalangan penduduk.

Mekanisme lain adalah hanyutan gen, yang terdiri daripada variasi rawak atau stokastik frekuensi alel.

Dengan cara yang sama, proses perevolusi dengan haiwan memainkan peranan penting. Seperti pendebungaan dan penyebaran benih di angiosperms.

Evolusi pelan korporal tumbuhan

Perubahan dalam rancangan korporat tumbuhan berkaitan dengan variasi fundamental yang berlaku dalam fasa sporofit dan gametophyte. Kajian yang dijalankan menunjukkan fasa haploid sebelum ini lebih rumit.

Walau bagaimanapun, trend ini mengalami penyongsangan: gametofit mula menjadi fasa paling mudah dilihat. Fenomena ini secara dramatik meningkatkan kepelbagaian morfologi dari Devonian.

Tempoh geologi penampilan setiap kumpulan

Rekod fosil menyediakan sumber maklumat yang luar biasa mengenai evolusi semua organisma hidup, walaupun ia tidak sempurna dan tidak lengkap.

Bryophytes, organisma yang sangat mudah yang tidak mempunyai tisu vaskular, dikenali dari Ordovician.

Strata tertua terdiri daripada struktur tumbuhan vaskular yang sangat mudah. Kemudian, dalam Devonian dan Carboniferous suatu pembiakan besar paku, lycopodia, horsetail dan pro-gimnosperma berlaku.

Di Devonian muncul tumbuhan pertama dengan biji. Oleh itu, flora Mesozoik terdiri daripada individu-individu yang mengingatkan gimnosperma. Akhirnya, angiosperma muncul di dalam Cretaceous.

Evolusi alga

Alga sesuai dengan kumpulan yang paling primitif. Kepada mereka sepadan dengan asal mula sel fotosintesis pertama dengan kejadian endosymbiosis: sel menelan bakteria dengan keupayaan fotosintesis.

Ini telah dijelaskan dengan jelas mengenai evolusi kloroplas, dan juga digunakan untuk mitokondria.

Evolusi bryophytes

Adalah dipercayai bahawa bryophytes adalah organisma pertama yang tersebar dari alga. Mereka sesuai dengan kumpulan pertama tumbuhan daratan. Ciri utamanya ialah kekurangan sistem akar dan sistem vaskular yang terdiri daripada xylem dan phloem.

Bryophytes menguasai persekitaran prasejarah untuk 100 juta tahun pertama dari asal tumbuhan.

Evolusi tumbuhan vaskular tanpa benih

Tumbuhan vaskular tanpa benih

Tumbuhan vaskular mula mempelbagaikan dalam tempoh Carboniferous, khususnya dalam tumbuhan vaskular tanpa benih.

Seperti bryophytes, gamet berenang tumbuhan tanpa biji memerlukan air supaya kedua-dua sel seks boleh ditemui. Atas sebab ini, diandaikan bahawa bentuk pertama tumbuh-tumbuhan vaskular adalah terhad kepada persekitaran lembap yang menyukai pembiakan.

Fosil dan nenek moyang tumbuhan vaskular adalah dari 420 juta tahun yang lalu. Organisme ini dicirikan oleh sporofit bercabang, bebas dari fasa gametofitik untuk pertumbuhan dan perkembangan. Ketidaksuburan ini dikompensasi untuk saiz kecil mereka - jarang melebihi lima puluh sentimeter.

Pengaturan ini memudahkan pengeluaran spora dan dengan itu meningkatkan kebarangkalian kelangsungan hidup dan penghasilan semula.

Kumpulan tumbuhan vaskular yang paling primitif adalah spesies licofitas moden (lycopodia, selaginelas dan pakis atau isoetes). Licofitas dibangunkan di rawa-rawa dan tanah yang serupa, sehingga bentuk gergasi menjadi punah dan yang kecil kita melihat mereka pada masa kini.

Pakis-pakis terpancar sejak mereka berasal dari Devonia, bersama-sama saudara-saudara mereka ekor rambut dan pakis paku.

Kepentingan tisu dan akar vaskular

Tumbuhan vaskular - seperti namanya - mempunyai tisu vaskular, yang terbahagi kepada phloem dan xylem. Struktur ini bertanggungjawab untuk pengalihan garam dan nutrien ke seluruh tubuh tumbuhan.

Pemerolehan tisu lignified membolehkan tumbuh-tumbuhan meningkat dalam saiz, berbanding dengan bryophytes. Batang ini dihindari mencondongkan dan jatuh, dan boleh mengangkut nutrien dan air ke ketinggian yang tinggi.

Akar, sebaliknya, membenarkan tumbuhan untuk menambat ke permukaan tanah, membolehkan mereka menyerap air dan nutrien. Akar juga memainkan peranan penting dalam membolehkan tumbuhan mencapai saiz yang lebih besar. Sistem akar yang diperhatikan dalam fosil agak sama dengan arus.

Asal-usul akar belum jelas dalam sejarah evolusi. Tidak diketahui jika mereka muncul dalam satu peristiwa di leluhur semua tumbuh-tumbuhan vaskular, atau dalam pelbagai peristiwa - apa yang dikenali sebagai evolusi konvergen.

Evolusi benih tumbuhan vaskular

Di Carboniferous, tumbuh-tumbuhan bercabang menjadi dua kumpulan besar tumbuhan dengan biji: gymnosperms dan angiosperms.

Evolusi gymnosperms

Pada mulanya, tumbuh-tumbuhan dengan biji menyerupai pakis. Gimnosperma adalah tumbuhan tanpa bunga, yang memancarkan semua dalam corak yang hampir sama. Yang paling umum hari ini adalah pinus dan cypresses. Beberapa spesimen tertua termasuk ginkgo, cycads dan gnetales.

Evolusi tumbuhan berbunga: angiosperma

Tanaman berbunga, atau angiosperma, adalah kumpulan tumbuhan yang merupakan sebahagian besar tumbuhan yang wujud di planet bumi. Pada masa ini, mereka diagihkan di mana-mana, dan termasuk bentuk yang berbeza seperti pokok, pokok renek, rumput, bidang gandum dan jagung, dan semua tumbuhan umum yang kita perhatikan dengan bunga.

Bagi bapa biologi evolusi, Charles Darwin, penampilan tiba-tiba kumpulan ini mewakili satu peristiwa enigmatic yang merangkumi pengedaran besar.

Pada masa ini, dianggap bahawa kumpulan yang menimbulkan angiosperma adalah beberapa kumpulan gymnosperms primitif: organisma yang serupa dengan semak. Walaupun anda tidak mempunyai calon tertentu, anda mengesyaki beberapa bentuk kehidupan dengan ciri-ciri perantaraan antara kedua-dua kumpulan, zaman Mesozoik dan Paleozoik.

Dari segi sejarah, transformasi ini diterima, kerana mudah untuk membayangkan transformasi struktur yang mampu membawa ova (tipikal gymnosperm) dalam karpel. Baru-baru ini, tidak lagi perlu secara aktif mencari borang peralihan ini.

Fosil pertama angiosperms (dan kesan lain seperti bijirin serbuk sari) bermula lebih dari 125 juta tahun.

Bunga itu

Inovasi yang paling berkaitan angiosperma adalah struktur bunga. Ia berspekulasi bahawa bunga primitif mempunyai morfologi magnolia semasa, sesuai dengan banyak carpels, stamens dan keping perianth..

Mengenai rangsangan visual dan penciuman, bunga itu merupakan organ yang menarik untuk pendebunga. Ini boleh menjadi vertebrata (seperti burung dan kelawar) atau invertebrata (seperti lebah, tawon atau lalat). Menjadi penyuap mewakili kelebihan yang nyata untuk tumbuhan: ia menyebarkan debunga jauh lebih baik daripada angin.

Penyelumputan adalah acara terpilih, kerana lebih banyak haiwan melawat tanaman, pengeluaran benih juga dilakukan. Oleh itu, apa-apa perubahan yang akan meningkatkan kunjungan secara positif, dengan serta-merta menawarkan kelebihan terpilih kepada individu.

Sebagai contoh, pokok bunga bahawa beberapa mutasi rawak mula merembeskan nutrien yang telah menarik pendebunga kelebihan terpilih berbanding rakan-rakan mereka yang tidak mempunyai sifat yang.

Di samping itu, buah juga merupakan ganjaran yang kaya dengan tenaga kepada haiwan yang menggunakannya. Selepas penghadaman, haiwan itu membuang air besar dan dengan ini menyebarkan benih. Sebagai contoh, banyak burung dan kelawar yang pandai memainkan peranan penting sebagai penyebar benih di hutan.

Rujukan

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: sains dan alam semula jadi. Pendidikan Pearson.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Jemputan kepada Biologi. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Analisis evolusi. Dewan Prentice.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolusi. Sinauer.
  5. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Biologi tumbuhan (Vol. 2). Saya balik.
  6. Rodríguez, E. V. (2001). Fisiologi pengeluaran tanaman tropika. Editorial University of Costa Rica.
  7. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fisiologi tumbuhan. Universitat Jaume I.