Augalai, kuriuos žinome šiandien, egzistavo ne visada. Augalų evoliucija yra procesas, dėl kurio atsirado nuostabi biologinė įvairovė po milijonų prisitaikymo ir transformacijos metų. Nuo tada, kai Augalų karalystė pradėjo savo kelionę, patyrė didelių pokyčių lapuose, stiebuose ir šaknų sistemose, prisitaikydamas prie kintančių Žemės aplinkos sąlygų.
Šie pokyčiai leido augalams kolonizuoti vandens aplinka net ir pačiame nesvetingiausiame dirvožemyje, prisidėdamas prie mums žinomo sausumos gyvybės vystymosi. Nors galima manyti, kad primityvūs augalai išnykotiesa ta, kad daugelis dabartinių rūšių išlaiko protėvių bruožaiKai kurie iš jų, kaip matysime, yra gerai žinomi ir tiesiogiai sieja mus su augalų pasaulio ištakomis.
Primityvių augalų kilmė ir evoliucija
Augalų kilmė slypi simbiogenezėje arba serijinė endosimbiozė, kai Fotosintetinanti melsvabakterė ir dvižvynis pirmuonis davė pradžią pirmajai augalo ląstelei su chloroplastais. Šis revoliucinis įvykis pirmuosius dumblius perkėlė į Archaeplastida kladą – pradinę grupę, iš kurios išsivystė visi šiuolaikiniai augalai.
Pirmieji daugialąsčiai žali dumbliai Jie vystėsi vandens aplinkoje ir po ilgų adaptacijos procesų kai kuriems pavyko užkariauti žemynus. Šuolis į sausumos gyvybę buvo įmanomas dėl tokių prisitaikymų kaip odelė, apsaugotų sporų atsiradimas ir naujos konstrukcijos, atsparios džiūvimui ir saulės spinduliuotei.
Šie pirmieji sausumos augalai yra žinomi kaip embriofitai, pradedant labai paprastomis formomis, panašiomis į šiuolaikines samanas ir kepenų žolės. Fosilijų įrašai, nepaisant jų retumo dėl šių organizmų trapumo, patvirtina jų egzistavimą sporų mikrofosilijos ir stiebų liekanos, rodančios laipsnišką evoliuciją link sudėtingesnių struktūrų.
Primityvių augalų charakteristikos
- paprasta organizacija: sudėtingų audinių trūkumas, be lapų, stiebų ar tikrųjų šaknų pirmosiose linijose.
- Dauginimasis sporomis: Neturėdami žiedų ar sėklų, jie priklausė nuo sporų plitimo, kad kolonizuotų naujas teritorijas.
- Prisitaikymas prie sausumos gyvenimo: odelės, vandenį sulaikančių struktūrų ir paprastų transporto sistemų vystymasis.
- Haplodiplono gyvavimo ciklas: kartų kaita tarp haploidinės ir diploidinės daugialąsčių fazių.
Žymiausios primityvių augalų grupės
Primityvūs augalai paliko daugybę atstovų, tiek iškastinių, tiek gyvų, kurie leidžia atsekti jų evoliuciją. Žemiau pateikiamos kelios reikšmingiausios grupės ir aktualiausi pavyzdžiai:
psilotum
psilotum Tai vienas seniausių paparčių, augantis pietų Ispanijoje ir subtropiniuose Amerikos, Azijos bei Afrikos regionuose. Neturi tikrų lapų, tik mažus žvynelius., o fotosintezė daugiausia vyksta žaliajame stiebe. Jis neišvysto tikrų šaknų, o šakniastiebius., ir dauginasi sporomis. Dėl savo išsilaikymo milijonus metų ji yra gyva fosilija ir vienas iš tiesioginių augalijos liudijimų.
Briofitai: samanos, kepenėlės ir raguolės
The briofitų Jie apima tris dideles grupes: samanas, kepenėles ir raguodes. Samanos ir kepenėlės yra pirmieji tikri sausumos augalai, kolonizuojantys drėgną aplinką. Jiems trūksta tikrų laidžių indų ir dauginimuisi priklauso nuo išorinio vandens. Jie yra būtini drėgmės išlaikymui ir dirvožemio formavimuisi.
Tokių rūšių tyrimas kaip Marchantia polymorpha (kepeninė žolė) yra labai svarbi norint suprasti perėjimą nuo vandens žaliųjų dumblių prie sausumos gyvybės, nes ji yra struktūriškai paprasta ir gyvavimo ciklas būdingas pirmiesiems Žemės kolonizatoriams.
Pteridofitai: paparčiai ir asiūkliai
The pteridofitai Jiems priklauso paparčiai, asiūkliai ir likopodai. Paparčiai yra besėkliai kraujagyslių augalai. Jie dauginasi sporomis ir turi lapus (lapus), prisitaikiusius prie drėgnos ir šešėlingos aplinkos. Šiuo metu yra daugiau nei 12.000 XNUMX rūšių, o fosilijos rodo jų egzistavimą prieš milijonus metų.
Arklio uodega (Equisetum), išlikusi šeimos, kuri kadaise formavo milžiniškus miškus, gentis, dabar sumažėjo iki vos metro aukščio rūšių, nors fosilijos rodo, kad kadaise jos siekė iki 20 metrų.
Medžių paparčiai
Pavyzdžiui, tokie žanrai kaip cyathea, Diksonija ir Blechnumas, medžių paparčiai Tai augalai, augantys tropiniuose ir subtropiniuose regionuose. Jie yra antra augalų grupė, kuri išsivystė kamieną., leisdamas jam pasiekti saulės šviesą ir plėstis į naujas nišas. Jo lapai vykdo fotosintezę, o paviršinės šaknys yra prisitaikiusios absorbuoti vandenį ir maistines medžiagas iš dirvožemio.
Spygliuočiai ir gimnastikos augalai
Spygliuočiai, kartu su kitais plikasėkliais, tokiais kaip cikadai ir ginkmedžiai, Jie buvo sėklų ir medienos kūrimo pradininkai.Ši inovacija leido nuolat kolonizuoti sausumos aplinką ir sukurti pirmuosius miškus. Pavyzdžiui, pušys (Pinus), raudonmedžiai y picea Jie yra būtini dabartinei ekologinei pusiausvyrai ir augalijoje yra nuo senų laikų.
Cikasai: primityvios netikros palmės
cycas Tai plikasėklių gentis, kuri, nors išvaizda primena palmes, labiau susijusi su spygliuočiais. Jie labai vertinami sodininkystėje dėl savo dydžio ir atsparumo ekstremalioms temperatūroms. Jo struktūra su trumpu kamienu ir kietais, apsaugotais lapais Tai primena senovinę augmeniją. Jie išaugina žiedynus vainiko centre, o jų sėklos yra apsaugotos nuo nepalankių sąlygų.
Ginkmedis: gyvas fosilijų medis
Ginkmedis Tai vienintelis dabartinis šeimos, kuri kadaise buvo paplitusi visame pasaulyje, atstovas. Šis medis turi unikalius, lapuočių vėduoklės formos lapus., todėl ji atlaikė šalčio ir vandens trūkumo laikotarpius. Jos evoliucijos istorija atspindi perėjimą nuo primityvių miškų, kuriuose vyravo plikasėkliai ir paparčiai, prie šių dienų mišriųjų miškų.
Primityvių augalų adaptacijos ir palikimas
Primityvių augalų poveikis atmosfera ir sausumos ekosistema buvo ryžtingas: Jie padidino deguonies gamybą, stabilizavo dirvožemį ir davė pradžią naujoms mitybos grandinėms.Daugelis jų išlikimo mechanizmų, tokių kaip cheminis bendravimas per lakiuosius junginius arba simbiozė su grybais (mikorizinis tinklas), vis dar išlikę ir šių dienų augaluose.
Primityvūs augalai yra esminiai norint suprasti gyvybės evoliuciją Žemėje. Jie yra visos vėlesnės augmenijos pagrindas ir didžiulių ekologinių transformacijų, kurias patyrė planeta, priežastis. Be jų nebūtų įmanomos nei atmosferos deguonis, nei dabartinės sausumos ekosistemos.
Šios rūšys leidžia mokslininkams ir tyrėjams tirti molekulines ir genetines adaptacijas, kurias galima pritaikyti gerinant pasėlius, didinant atsparumą nepalankioms sąlygoms ir ieškant naujų junginių, naudingų farmakologijai ir biotechnologijoms.
Primityvių augalų tyrimas ne tik atskleidžia Žemės praeitį, bet ir yra būtinas norint suprasti prisitaikymo mechanizmus, biologinės įvairovės svarbą ir pagrindinį augalų vaidmenį planetos evoliucijoje ir žmonių gerovei.
