Какие ароморфозы позволили покрытосеменным
Обновлено: 08.07.2024
Разнообразие комбинаций морфологических и фотосинтезирующих свойств привело к возникновению различных отделов водорослей. Однако настоящие ткани у водорослей отсутствуют, поэтому они остаются первично-водными организмами. Таким образом, собственные ароморфозы у водорослей отсутствуют.
В конце силура возникают Высшие (наземные) растения. Они произошли от организмов, близких к современным Харовым водорослям, благодаря возникновению крупнейшего ароморфоза – дифференцированных тканей. Наиболее примитивные наземные растения представлены Мхами – Бессосудистыми споровыми растениями, у которых ткани слабо дифференцированы, побеги имеют примитивное строение, корень отсутствует. В дальнейшем появляются все остальные типы тканей, происходит дифференцировка тела растений на корень и побег. В течение девона формируются современные группы Сосудистых споровых растений (Плауны, Хвощи, Папоротники) . Однако у споровых растений отсутствует семя, и спорофит развивается из слабо дифференцированного зародыша. Для оплодотворения необходима капельножидкая вода, что ограничивает распространение споровых растений.
В начале мезозоя появляются первые Голосеменные растения, которые характеризуются рядом ароморфозов:
1. Появление семязачатков (семяпочек) ; в семязачатке развивается женский гаметофит (эндосперм) .
2. Появление пыльцевых зерен; пыльцевое зерно прорастает в пыльцевую трубку, образуя мужской гаметофит. В результате для оплодотворения капельножидкая вода не нужна.
3. Появление семени, в состав которого входит дифференцированный зародыш и эндосперм, который содержит питательные вещества для развития зародыша и проростка.
Первые Покрытосеменные (Цветковые) растения появляются в юрском периоде, а в меловом периоде начинается их адаптивная радиация. Покрытосеменные характеризуются следующими ароморфозами:
1. Всегда имеется пестик – замкнутый плодолистик с семязачатками.
3. Имеется зародышевый мешок, структура которого обеспечивает двойное оплодотворение.
В настоящее время Покрытосеменные находятся в состоянии биологического прогресса.
Ароморфозы у растений:
- появление органов: корня, стебля, листьев;
- перекрестное опыление;
- появление двойного оплодотворения у покрытосеменных растений.
Идиоадаптации у насекомых:
- покровительственная окраска (зеленые кузнечики, коричневые палочники, разноцветные бабочки) ;
- непрямое развитие.
N Высший разум (346968) Идиоадаптация (от греч. idios - своеобразный и от лат. adaptape - приспособлять) - это мелкие эволюционные изменения, благодаря которым организмы оказываются приспособленными к определенным условиям среды обитания, но при этом не происходит общего подъема уровня организации.
Ароморфозы - это новые изменения в строении организмов, которые повышают уровень организации этих организмов. Они появляются в ходе эволюционного процесса. Покрытосеменные растения получили многие ароморфозы. Это появление цветка, пыльцы и других репродуктивных органов, образование плода, который окружает семена растения, появление пигментов, которые окрашивают цветки для привлечения насекомых опылителей. Также, цветки могут собираться в соцветия. Это нужно для опыления ветром или же для того, чтобы быть более заметными для насекомых.
Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.
Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) - важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли - в морях и океанах.
Цветок - генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.
В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище - завязи, сформированной из плодолистика (-ов).
Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества - эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.
У цветковых появляется плод - генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.
Ксилема - проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.
У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.
В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.
Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.
Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых :)
Классы покрытосеменных
Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.
-
Двудольные - семейства: крестоцветные, сложноцветные, бобовые, розоцветные, пасленовые
-
В составе зародыша обычно имеется две семядоли
В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.
Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.
За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).
Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.
Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.
Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.
Эндосперм семени
Эндосперм (от греч. endon - внутри + греч. sperma - семя) - запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).
Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у - березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.
Жизненный цикл
Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) - мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит - зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).
В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) - запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).
В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник - образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение покрытосеменных
Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте - почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Образование коацерватов
Эволюция органического мира
Бактерии и цианобактерии
В конце архея появляются первые эукрариоты:
простейшие - жгутиковые (эвглена, вольвокс)
саркодовые (амебы, фораминиферы, радиолярии)
Выход бактерий на сушу-процесс почвообразования
Возникновение фотосинтеза
Возникновение аэробного дыхания
Появляются основные отделы водорослей
В конце протерозоя появились первые животные с органическим или минеральным скелетом
Появились все типы беспозвоночных животных – кишечнополостные (губки, кораллы), черви, членистоногие (ракообразные)
Возникновение эукариот
Возникновение многоклеточности
Возникновение полового процесса (возникает наследственная изменчивость)
Возникновение двусторонней симметрии
Сегментация тела
Кембрий, ордовик – в морях все отделы водорослей
Силур – первые высшие наземные псилофиты и риниофиты , образование
Девон – папоротникообразные – травянистые хвощи, папоротники и плауны
Карбон – каменноугольные леса; семенные растения – семенные папоротники
Пермь – распространение голосеменных
появление покровных, механических, проводящих тканей , появление стебля и чешуевидных листьев, появление ризоидов
появление корней и настоящих листьев
Ароморфозы семенных папоротников:
опыление с помощью ветра, появление семени
Кембрий – разнообразие трилобитов – древнейших членистоногих, губки, моллюски
Ордовик – появляются хордовые
Силур – появляются иглокожие , бесчелюстные панцирные рыбы , на сушу выходят первые членистоногие – пауки и скорпионы
Девон – появились нелетающие насекомые, в морях плавали настоящие рыбы, двоякодышащие, кистеперые, выход на сушу стегоцефалов
Карбон – крылатые насекомые, древние земноводные, появление пресмыкающихся
Пермь – исчезновение стегоцефалов и распространение пресмыкающихся
внутренний скелет, челюсти, парные плавники
Ароморфозы стегоцефалов – пятипалые конечности, легочное дыхание
образование пятипалой конечности;
развитие мешковидных легких;
трехкамерное сердце и возникновение второго круга кровообращения;
прогрессивное развитие нервной системы;
формирование среднего уха
Ароморфозы пресмыкающихся –
ячеистые легкие,
сухая чешуйчатая кожа,
внутреннее оплодотворение,
амниотическое яйцо
Эпоха рептилий
Триас – вымирание древовидных папоротникообразных.
Расцвет голосеменных
Юра – господство голосеменных (особенно хвойных)
Мел – появляются покрытосеменные (древесные)
Развитие цветка связано с широким распространением насекомых
Триас – вымирание земноводных
Процветают пресмыкающиеся (черепахи, крокодилы, ихтиозавры, динозавры растительноядные и хищные до 6 м).
Появляются первые яйцекладущие и млекопитающие и первоптицы – археоптерикс
В морях разнообразны головоногие моллюски
Юра – разнообразие динозавров, на суше: бронтозавры (растительноядные), тиранозавры (хищные); в воздухе – птерозавры.
Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие
В морях водились аммониты, белемниты, морские лилии
Мел – сохраняется господство пресмыкающихся.
Птицы сохраняют зубы.
Похолодание и засушливый климат→ вымирание влаголюбивых растений→ вымирание растительноядных→ вымирание хищных динозавров
70 млн.лет назад появились первые приматы
Ароморфозы голосеменных
Мужская гамета передвигается по пыльцевой трубке→оплодотворение не зависит от воды
Наличие семени →в эндосперме питательные вещества, необходимые для прорастания и первых этапов развития зародыша
Высокий уровень дифференциации органов и тканей (механических и проводящих)→защита от высыхания, повреждений, транспорт веществ, обеспечение прочности и упругости
Ароморфозы покрытосеменных
Появление цветка и повышение эффективности опыления разными способами
Двойное оплодотворение
Семяпочка скрыта внутри завязи и защищена от внешних воздействий
Семена развиваются внутри плода
Дифференциация вегетативного тела
Формирование сосудистых проводящих тканей – ксилемы и флоэмы
Ароморфозы птиц
Совершенствование центральной нервной системы
Появление перьев
Четырехкамерное сердце
Теплокровность
Появление легочных мешков, двойное дыхание
Легкие полые кости
Увеличение запаса питательных веществ в яйце, известковая скорлупа
Ароморфозы млекопитающих
Развитие больших полушарий и коры головного мозга
Четырехкамерное сердце
Появление шерстного покрова
Мышечная диафрагма
Живорождение
Выкармливание детенышей молоком
Приобретение постоянной температуры тела
Палеоген – господство на суше млекопитающих; в воздухе – птиц. Формируются большинство отрядов млекопитающих
Неоген – во второй половине тропические леса заменяются степями. Формируются все современные отряды млекопитающих, эволюционируют непарнокопытные
Однодольные растения вытесняют древесную растительность
В конце неогена появляются предки понгид (человекообразных обезьян) и гоминид (прямоходящих приматов
Антропоген – от гоминид произошли Люди
В Евразии и Северной Америке четыре оледенения. Это привело к снижению уровня Мирового океана и возникновению сухопутных мостов между Европой и Британскими островами; Азией и Северной Америкой
Отсутствие моста между Азией и Австралией сохранило жизнь сумчатым, которые на других континентах были вытеснены плацентарными млекопитающими
Вымирание и истребление мамонтов, шерстистого носорога, пещерного медведя, тура, тарпана и др.
Формируются типичные сообщества, свойственные разным климатическим поясам (саванны и степи, хвойные леса таежного типа, лесотундра и тундра)
Итоги развития жизни в кайнозое
Биологический прогресс покрытосеменных
Биологический прогресс насекомых
Биологический прогресс птиц и млекопитающих
Появление приматов и человека
Какие особенности псилофитов позволили им первыми освоить сушу? Ответ обоснуйте.
1.Появление покровной ткани – эпидермиса с устьицами для защиты от испарения.
2.Появление слаборазвитой проводящей системы для транспорта веществ.
3.Появление механической ткани для выполнения опорной функции.
4.Наличие ризоидов для закрепления в почве.
Почему покрытосеменные растения заняли на Земле господствующее положение?
1. Зародыш семян защищен околоплодником плода и обеспечен питательными веществами
2.Цветковые растения имеют различные приспособления к опылению, распространению семян, к питанию, размножению, к обитанию в различных условиях.
Какое преимущество имеют голосеменные растения по сравнению с папоротникообразными?
ОТВЕТ: Их размножение не зависит от наличия воды, зародыш внутри семян обеспечен питательными веществами.
Назовите не менее 3-х особенностей наземных растений, которые позволили им первыми освоить сушу. Ответ обоснуйте.
ОТВЕТ: 1) возникновение покровной ткани – эпидермиса с устьицами, способствующей защите от испарения; 2) появление слабо развитой проводящей системы, обеспечивающей транспорт веществ; 3) развитие механической ткани, выполняющей опорную функцию; 4) образование ризоидов, с помощью которых они закреплялись в почве.
Какие особенности строения кистеперых рыб позволили им выйти на сушу?
ОТВЕТ: Легкие и мускулистые плавники.
В чем проявляется усложнение строения кровеносной системы у земноводных по сравнению с рыбами?
ОТВЕТ: Сердце становится трехкамерным, формируются два круга кровообращения. По малому кругу кровь из желудочка поступает в легкие, насыщается кислородом и поступает в левое предсердие. По большому кругу кровь из желудочка направляется к органам тела, а оттуда в правое предсердие. Организм получает смешанную кровь.
Какие особенности строения сформировались у хордовых животных в процессе эволюции?
ОТВЕТ : Появился внутренний осевой скелет – хорда или позвоночник, нервная система в виде трубки расположилась на спинной стороне тела, появились жаберные щели в пищеварительной трубке
Какое явление называют микроэволюцией?
ОТВЕТ: Процесс образования новых подвидов и видов.
Какое явление называют макроэволюцией?
ОТВЕТ: Процесс образования надвидовых систематических групп.
Муха-осовидка сходна по окраске и форме тела с осой. Назовите тип ее защитного приспособления, объясните его значение и относительный характер приспособления.
ОТВЕТ : Тип приспособления, когда незащищенный организм приобретает признаки защищенного организма называется мимикрия. Сходство с осой предупреждает возможного хищника об опасности быть ужаленным. Но эта защита не дает полной гарантии выживания, так как молодые птицы, у которых не выработался рефлекс на осу, могут ее съесть.
Какова роль кроссинговера в эволюционном процессе?
ОТВЕТ : Кроссинговер – перекрест гомологичных хромосом в мейозе, приводит к разнообразию гамет и, как следствие, генетическому разнообразию потомства. Это, в свою очередь, обеспечивает эффективность действия естественного отбора и возникновения большего разнообразия приспособлений к условиям окружающей среды.
Какова роль движущих сил эволюции в формировании приспособленности организмов?
ОТВЕТ : Благодаря наследственной изменчивости и половому размножению популяция становится неоднородной. В ней происходит борьба за существование, которая приводит к естественному отбору. Естественный отбор в ряду многих поколений сохраняет полезные в данных условиях признаки, так формируются приспособления к среде.
Назовите тип защитного приспособления от врагов, объясните его назначение и относительный характер у мелкой рыбки морского конька – тряпичника, обитающей на небольшой глубине среди водных растений.
ОТВЕТ : Морской конек зависает среди водорослей и становится незаметным для хищников. Сходство формы тела и окраски животного с неподвижными природными объектами называется маскировка. Но такое сходство не дает им полной гарантии выживания, так как при движении рыбы, или на открытом пространстве рыбки становятся заметными для хищников. В этом заключается относительный характер приспособленности.
Назовите тип защитного приспособления, объясните его значение и относительный характер у гусеницы бабочки-пяденицы, которая живет на ветвях деревьев и в момент опасности становятся похожей на сучок.
ОТВЕТ: Подражание неподвижным телам природы (подражательное сходство), покровительственная окраска и форма – это маскировка. Гусеница неподвижно замирает на ветке и становится похожей на сучок и незаметной для насекомоядных птиц. Но это не дает полной гарантии выживания, потому что при движении и на другом фоне гусеница становится заметной для птиц.
Назовите ароморфозы, которые позволили древним земноводным освоить сушу?
ОТВЕТ: Появление легочного дыхания(позволяет усваивать атмосферный кислород), конечностей (для передвижения на суше), трехкамерного сердца и двух кругов кровообращения (усиливает обмен веществ).
Назовите ароморфозы, которыми сопровождалась эволюция пресмыкающихся при освоении ими суши?
ОТВЕТ : Переход только на легочное дыхание (появление ячеистых легких); появление сухой ороговевшей кожи без желез (защита от высыхания); внутреннее оплодотворение, возникновение зародышевых и яйцевых оболочек.
Назовите ароморфозы, которыми сопровождалась эволюция птиц?
ОТВЕТ: Теплокровность, 4-х камерное сердце, появление альвеолярных легких, двойное дыхание, развитие больших полушарий и др.
Назовите ароморфозы, которыми сопровождалась эволюция млекопитающих?
ОТВЕТ : Теплокровность, 4-х камерное сердце, появление альвеолярных легких, появление коры больших полушарий, выкармливание детенышей молоком, живорождение, появление многослойной кожи, богатой железами
Каково значение в эволюции галапагосских вьюрков появления клювов разной формы?
ОТВЕТ : Дало возможность использовать в пищу разные корма, а это способствовало ослаблению конкуренции. В результате дивергенции признаков и изоляции популяций произошло образование новых видов.
Почему высокая численность вида является показателем биологического прогресса?
ОТВЕТ : Большая численность способствует расширению ареала, увеличивает вероятность встречи особей и их свободного скрещивания, увеличивается разнообразие особей из-за большой перекомбинации генов, обогащается генофонд вида.
Какие палеонтологические находки служат доказательствами эволюции?
ОТВЕТ : Ископаемые остатки и отпечатки древних организмов, переходные формы (например, археоптерикса), филогенетические ряды (например, лошади).
Объясните причину индустриального меланизма у бабочек березовой пяденицы с позиции эволюционного учения и определите форму отбора.
ОТВЕТ : Индустриальный меланизм - это явление, когда из-за развития промышленности и загрязнения воздуха в Англии в 19-20 веках произошло увеличение числа темноокрашенных бабочек по сравнению со светлоокрашенными. Причина изменения направления естественного отбора в пользу темноокрашенных бабочек – загрязнение стволов берез копотью в промышленных районах, что дает преимущество в маскировке темноокрашенным бабочкам. Это появление движущей формы естественного отбора.
Почему большинство организмов в ходе эволюции перешли к половому размножению?
ОТВЕТ: Половое размножение увеличивает разнообразие потомства, что ускоряет естественный отбор- главную направляющую силу эволюции.
Почему со временем повышается устойчивость насекомых-вредителей к ядохимикатам?
ОТВЕТ : В популяции насекомых –вредителей из-за появления мутаций со временем появляются особи, устойчивые к ядохимикатам. Эти особи сохраняются естественным отбором и их количество в последующих поколениях увеличивается. Поэтому прежние дозы или виды ядохимикатов уже перестают действовать на вредителей.
Пчеловидные мухи, не имеющие жалящего аппарата, по внешнему виду сходны с пчелами. Объясните на основе эволюционной теории возникновение данного вида приспособления.
ОТВЕТ : Вид приспособленности, когда незащищенные виды становятся похожими на защищенные виды, называется мимикрия. Причина: у разных видов могут возникнуть сходные мутации по внешним признакам. Особи, незащищенного вида, имеющие сходство с особями защищенного вида, получают преимущество в выживании (реже склевываются птицами) и распространяются в популяции.
Назовите тип приспособления, значение защитной окраски, а также относительный характер приспособленности камбалы, которая живет в морских водоемах близ дна.
ОТВЕТ : Тип окраски – покровительственная – слияние с фоном морского дна; способность изменять окраску верхней стороны тела делает рыбу незаметной на фоне грунта, позволяя скрываться от врагов и от возможной добычи. Приспособленность не помогает при движении рыбы, и она становится заметной для врагов.
Популяцию считают единицей эволюции. Обоснуйте это утверждение.
ОТВЕТ: В популяции: накапливаются мутации, приводящие к изменению генофонда; происходит миграция особей и обмен генами; происходит борьба за существование и естественный отбор
Какие органические вещества обеспечили воспроизводство организмов в период возникновения жизни?
ОТВЕТ: Нуклеиновые кислоты.
Что представляют собой полученные в лабораторных условиях коацерваты?
ОТВЕТ: Сгусток органических веществ.
В основе какой теории лежит представление о возникновении жизни на Земле химическим путем?
ОТВЕТ: Теории абиогенного синтеза.
Почему первые живые организмы были гетеротрофами?
ОТВЕТ: В первичном океане было много органических веществ, и отсутствовали автотрофы.
Почему брожение считают эволюционно более древним типом энергетического обмена, чем дыхание?
ОТВЕТ: Брожение осуществляется без участия кислорода, которого не было в атмосфере.
Читайте также: