Древние голосеменные растения

Смотрите также:

Появление растений, размножающихся семенами. Палеозойские голосеменные растения

Мы отмечали, что вместе с папоротникообразными, размножающимися спорами, впервые появились растения, у которых размножение осуществлялось при помощи семян. Встречались и семенные плауны - растения с мелкими, характерными для плауновых листьями; они также приносили семена. Были и ещё семенные растения - своеобразные крупные деревья "с листьями ландышей", названные кордаитами (34). Появление растений, размножающихся семенами, знаменовало собой новый большой шаг вперёд в развитии растительного мира. Мы неоднократно указывали, что у папоротникообразных из споры, высыпавшейся из спорангия и попавшей на влажную почву или в другие подходящие условия, развивается заросток с половыми органами. Если же растение производит разные споры, то из крупной споры развивается заросток с женскими органами, а из мелкой - заросток с мужскими.

Во всех этих случаях, для того чтобы произошло оплодотворение, мужская половая клетка - сперматозоид - должна добраться до архегония, пользуясь водной средой. Без наличия воды оплодотворение не может осуществиться. В такой зависимости от водной среды псилофитов и всех папоротникообразных, как ранее живших, так и ныне живущих, можно видеть печать их происхождения от водных растений. Естественно, эта зависимость от воды в важнейшем жизненном процессе - оплодотворении - ограничивала возможности расселения этих растений, привязывала их к влажным местообитаниям.

Первичные семенные растения освободились от этой зависимости. У них споры прорастали в спорангиях, т. е. непосредственно на самих материнских растениях, заростки оставались здесь же, а следовательно, и половые органы возникали уже непосредственно на породившем споры растении. Если растения были раздельнополые, то на одних развивались крупные спорангии - семяпочки, в которых и протекали процессы образования спор, развития заростка и архегониев, а на других растениях развивались спорангии - пыльники, дающие мелкие споры, а из них - пылинки. Пылинки переносились ветром на семяпочки, там они прорастали и образовывали сперматозоиды. Оплодотворение могло произойти уже без участия посторонней растению воды.

Кроме этого очень важного преимущества, приобретённого семенными растениями, они получили гораздо большие возможности в воспитании и защите самим материнским растением нового организма - зародыша, находящегося в семени. Спора - одна клетка с ограниченным количеством запасных питательных веществ. Семя - многоклеточный орган с большими возможностями отложения запасных питательных веществ для развивающегося зародыша. Покровы семени (кожура) и питающая ткань, окружающая зародыш, являлись хорошей защитой последнему от неблагоприятных воздействий меняющихся климатических условий. Следовательно, при помощи семян создавались лучшие условия для продления рода.

Первые семенные растения имели семяпочки, развивавшиеся на специализированных листьях. Семяпочки лежали открыто на этих листьях, и семена, развивающиеся из семяпочек, были "голые". Поэтому растения с такими открытыми семяпочками и семенами названы "голосеменными".

Появление семян, несомненно, явилось выражением приспособительных изменений у растений в связи с изменением климата в сторону большей его сухости и при дальнейшем завоевании суши растениями, а также и приспособлением для лучшего обеспечения потомства.

Известно, что древние голосеменные, например кордаиты, могли селиться в более сухих местах, чем местообитания папоротникообразных. Приспособление к новым условиям жизни, естественно, сказалось не только появлением семян, оно вызвало соответственные изменения в тканях растений и обеспечило большее совершенство в передвижении веществ по телу растения.

Все эти преимущества и определили собой то, что в борьбе за жизнь в изменяющихся условиях существования выжили голосеменные. Правда, судьбу папоротникообразных разделили и зародившиеся еще в девоне древние голосеменные - семенные папоротники, семенные плауны и кордаиты. Они сошли со сцены примерно вместе с древовидными плаунами и хвощами. Но они успели породить ещё более совершенные формы голосеменных растений, которые своей победой и определили новый рубеж в истории наземной флоры. Господство на Земле папоротникообразных и древних голосеменных растений кончается вместе с палеозойской эрой.

Мезозойские голосеменные

В новую эру истории Земли - мезозойскую - господствующей формой растительной жизни стали новые голосеменные растения, которые покрыли Землю новыми лесами и значительно дальше продвинулись в глубь материков. Остатки их значительно увеличили запасы каменного угля.

В этих мезозойских лесах преобладание получили саговники, хвойные, гинкговые.

Саговники - медленно растущие деревья различной высоты, как правило, невысокие. Жесткие перистые длинные листья их собраны на вершине, как у древовидных папоротников (35,а) .Они имеют сходство и с некоторыми из ныне живущих пальм, например с кокосовой пальмой, и нередко саговники называют неправильно "саговые пальмы". Саговники произошли от семенных папоротников. Органы размножения их представлены главным образом шишками. На чешуях мужской шишки развиваются пыльники, а на чешуях женской - семяпочки.

Интересно отметить, что у саговников мужской половой клеткой является крупный сперматозоид с массой жгутиков, т. е. самостоятельно-подвижный. После оплодотворения развиваются крупные семена.

Саговники были особенно многочисленны в среднюю эпоху мезозоя, названную юрской эпохой, или юрой. До нашего времени дожило 9 родов саговников, обитающих в тропических и субтропических зонах. В течение юрской эпохи многочисленны были близкие родичи саговников - беннетиты с обоеполыми шишками (). В следующую эпоху они нацело вымерли.

Хвойные растения произошли от кордаитов (возможно, их предками были и семенные плауны).

Широкое распространение хвойных в мезозое также приходится на юрскую эпоху.

В это время среди хвойных преобладали араукариевые, которые дожили до нас лишь в количестве 12 видов, обитающих в тропических и субтропических зонах Южного полушария. В юрскую эпоху жили и мамонтовые деревья (секвойи)-одни из гигантов растительного мира (рис.37), доживающие свой век сейчас в Калифорнии, но в культуре широко распространившиеся. Более знакомые нам сосны, ели, пихты и другие хвойные наших широт возникли несколько позднее - в меловую эпоху.

Для хвойных растений характерны, как и для саговников, шишки в качестве органов размножения. Но от саговников и от гинкго хвойные резко отличаются тем, что у них уже нет подвижных сперматозоидов. Оплодотворение осуществляется при помощи вырастающей из пылинки пыльцевой трубочки, дорастающей до архегония (38). По этой трубочке в архегоний входит половая клетка (спермий), которая сливается с яйцеклеткой. Зародыш развивается в окружающей его питающей ткани (в эндосперме). На поверхности семени развивается прочная кожура. В создании правильного представления об оплодотворении у хвойных главную роль сыграла работа русского ботаника профессора И. Н. Горожанкина.

В общем для мезозоя (начиная с триасовой эпохи и достигая в юре максимума развития) ландшафтными растениями были голосеменные. Они производили огромное количество растительной массы. Об этом говорят, например, мощные толщи юрских каменных углей, значительно обогативших отложения угля каменноугольной эпохи.

Человечество с древних времен использует каменный уголь как ископаемое топливо. Уже свыше ста лет идет в огромных количествах его промышленная добыча, достигающая за последние годы до 1,5-2 миллиардов т в год. И тем не менее запасы каменного угля еще огромны. Все это говорит о мощности растительного покрова, оставившего такое богатое наследство.

О мощности развития растительного покрова в мезозое отчасти говорит и то, что он представлял собой достаточную кормовую базу для богатого в то время животного мира. В мезозое Землю населяли, как известно, самые крупные животные за всю историю животного мира. Это были различные пресмыкающиеся: бронтозавры, атлантозавры, игуанодоны и многие другие (). Тела их достигали 30 и даже более метров в длину и 10 метров в высоту; весили они по нескольку десятков тонн. Понятно, как много пищи требовалось, чтобы прокормить такое население. Есть много оснований предполагать, что не папоротникообразные, а именно голосеменные растения служили кормовой базой для гигантских травоядных пресмыкающихся.

К содержанию книги: Происхождение и эволюция растений

Геологические периоды в развитие растительного и животного мира

Эры	Периоды	Господствующая группа растений и животных	Продолжительность периодов в миллионах лет
Кайнозойская	Четвертичный	Господство современных видов и создание культурных растений и животных	1
Кайнозойская	Третичный	Господство и разнообразие покрытосеменных (цветковых) растений. Постепенное развитие современной флоры, установление современных видов растений. Разнообразие млекопитающих, птиц, насекомых	69
Мезозойская	Меловой	Появление и развитие покрытосеменных (цветковых) растений, установление современных родов растений. Вымирание цикадовых и гинкговых. Появление красных известковых водорослей. Дальнейшее развитие рептилий, птиц и насекомых и млекопитающих	40
	Юрский	Развитие и широкое распространение голосеменных-цикадовых, гинкговых и хвойных. Появление диатомовых водорослей. Исчезновение птеридоспермов. Пресмыкающиеся. Первичные птицы. Млекопитающие	40
	Триасовый	Развитие саговников, гинкговых и хвойных. Развитие папоротников. Вымирание кордаитов. Развитие пресмыкающихся. Первые млекопитающие - сумчатые	35
Палеозойская	Пермский	Вымирание древовидных плауновых и хвощей; появление современных семейств папоротникообразных. Появление хвойных (Вауеrа и Wailchia). Распространение глоссоптериевой флоры. Рептилин	40
	Каменно-угольный	Развитие папоротникообразных (древовидные плауны, хвощи, напоротники). Птеридоспермы и кордаиты. Расцвет амфибий. К концу периода - появление насекомых	50
	Девонский	Псилофиты и первичные папоротникообразные растения. Первые голосеменные растения - птеридоспермы (папоротникообразные голосеменные). Возникновение грибов. К концу периода - вымирание псилофитовой флоры. Разнообразные рыбы. Двоякодышащие рыбы	35
	Силурийский (В настоящее время перед силурийским периодом выделяют ордовикский продолжительностью около 85 млн. лет)	Первые наземные растения - псилофиты. Разнообразные морские беспозвоночные. Рыбы	35
	Кембрийский	Первые признаки стеблевых растений. Преобладание трилобитов. Водоросли и бактерии	80
Пторотерозойская		Бактерии и водоросли. Простейшие животные	Около 700
Архейская		Известняки, м. б. бактериального происхождения

Последние добавления:

Биографии ботаников, биологов, медиков Книги по русской истории Император Пётр Первый

Возникновение и развитие растительного мира

Древние голосеменные растения

Широкое распространение хвойных в мезозое также приходится на юрскую эпоху.

Геологические периоды в развитие растительного и животного мира