EVOLUCIJA BILJAKA: PODRIJETLO MODERNIH BILJAKA - BIOLOGIJA - 2025

Evolucija biljaka možda počeo sa slatkom vodom grupe podsjeća na današnje zelene alge i od toga sve trenutne skupine nastao: mahovina, klub mahovine, preslice, paprati golosjemenjače i kritosjemenjače.

Biljke karakterizira vrlo raznolika skupina i izrazita plastičnost. S gledišta evolucijske biologije, oni omogućuju proučavanje važnog niza mehanizama i jedinstvenih događaja, na primjer, specifikacijom poliploidije u angiospermi.

Izvor: Autor Maulucioni, iz Wikimedia Commons

Tijekom ovog evolucijskog procesa koji je stvorio ovu monofiletnu skupinu, pojavile su se inovacije poput stanične stanice koja se sastoji uglavnom od celuloze - polimera koji se sastoji od ponavljajućih jedinica glukoze.

Monofiletno razmatranje biljaka podrazumijeva početnu ugradnju cijanobakterija, što je stvorilo raznolikost plastida (uključujući kloroplaste, povezane s fotosintetskim procesom) endosimbiotskim događajima. Ovaj se događaj dogodio u zajedničkom pretku ove loze.

Pojavila se i višećeličnost (organizmi s više stanica) i proliferacija apikalnog meristema, vrste asimetrične diobe stanica i zadržavanja zigota. Međutim, najupečatljivija inovacija biljaka bila je kolonizacija zemaljskog okoliša.

U nastavku ćemo opisati neke opće aspekte evolucije biljaka, a zatim ćemo istražiti podrijetlo svake skupine.

Evolucijski mehanizmi

Evolucijski mehanizmi koji sudjeluju u podrijetlu biljaka isti su kao i oni koji su stvorili promjene u drugim živim skupinama: prirodna selekcija i genetski ili genetski odljev.

Darwinov prirodni odabir mehanizam je evolucije koji se sastoji od različitog reproduktivnog uspjeha pojedinaca. Kad su biljke posjedovale izvjesne nasljedne karakteristike (tj. Prenijele su se od roditelja na djecu) i to svojstvo omogućilo im da ostave više potomaka, taj se morf povećao u populaciji.

Drugi mehanizam je odljev gena, koji se sastoji od slučajne ili stohastičke varijacije frekvencija alela.

Na isti su način koevolucijski procesi sa životinjama igrali temeljnu ulogu. Kao i oprašivanje i raspršivanje sjemena u angiospermiji.

Evolucija planova biljnih tijela

Promjena tjelesnih planova biljaka povezana je s temeljnim varijacijama koje su se dogodile u fazi sporofita i gametofita. Provedena ispitivanja sugeriraju da je haploidna faza ranije bila složenija.

Međutim, ovaj je trend doživio preokret: gametofit je počeo biti faza najizglednija. Ovaj je fenomen drastično povećao morfološku raznolikost od devona.

Geološka razdoblja pojave svake skupine

Zapis o fosilima pruža nam nevjerojatan izvor informacija o evoluciji svih živih organizama, iako nije savršen i nije potpun.

Briofiti, vrlo jednostavni organizmi kojima nedostaju vaskularna tkiva, poznati su još od ordovičara.

Najstariji slojevi sastoje se od vrlo jednostavnih struktura vaskularnih biljaka. Kasnije, u devonskim i karbonifskim vrstama, došlo je do golemog širenja paprati, klupskih mahova, potkiva i progymnosperma.

U девоnu su se pojavile prve sjemenske biljke. Tako se mezozojska flora sastojala uglavnom od jedinki koje podsećaju na gymnosperms. Konačno, krhotine se pojavljuju u kredi.

Evolucija algi

Alge su najprimitivnija skupina. Njima odgovara podrijetlo prve fotosintetske stanice zbog događaja endosimbioze: stanica je progutala bakteriju s fotosintetskim kapacitetima.

Ovo je prilično prihvaćeno objašnjenje evolucije kloroplasta, a odnosi se i na mitohondrije.

Evolucija bryofita

Smatra se da su briofiti prvi organizmi koji se odvajaju od algi. Odgovaraju prvoj grupi kopnenih biljaka. Njegove glavne karakteristike su nedostatak korijenskog sustava i krvožilnog sustava sastavljenog od ksilema i phloema.

Briofiti su dominirali u pretpovijesnom okruženju prvih 100 milijuna godina od nastanka biljaka.

Evolucija vaskularnih biljaka bez sjemena

Vaskularne biljke bez sjemena

Vaskularne biljke počele su se diverzificirati u karbonarskom razdoblju, točnije u vaskularne biljke bez sjemena.

Kao i bryofiti, gametama za plivanje biljaka bez sjemena potrebna je voda za obje spolne stanice. Iz tog razloga, pretpostavlja se da su prvi oblici vaskularnih biljaka bili ograničeni na vlažno okruženje koje je pogodovalo reprodukciji.

Fosili i preci vaskularnih biljaka datiraju 420 milijuna godina. Organizam je karakteriziran razgranatim sporofitom, neovisnim o gametofitskoj fazi za njihov rast i razvoj. Ove posljedice nadoknadile su njihovu malu veličinu - rijetko su prelazile pedeset centimetara.

Ovaj raspored je olakšao proizvodnju spore i na taj način povećao vjerojatnost preživljavanja i reprodukcije.

Najprimitivnija skupina vaskularnih biljaka su suvremene vrste likofita (klupska mahovina, selaginela, paprati ili izoette). Likofiti su se razvijali u močvarama i sličnim terenima, sve dok divovski oblici nisu izumrli i mali su što ih danas promatramo.

Paprati su zračili otkad potječu iz девоna, zajedno sa svojim rođacima, dlake i dlake četkica.

Važnost vaskularnog tkiva i korijena

Vaskularne biljke - kao što im ime govori - imaju vaskularno tkivo koje je podijeljeno na phloem i ksilem. Ove strukture odgovorne su za provođenje soli i hranjivih tvari u tijelu biljke.

Stjecanje lignificiranog tkiva omogućilo je biljkama da povećavaju veličinu u usporedbi s bryofitima. Ove stabljike sprječavale su prevrtanje i osipanje te su mogle prenijeti hranjive tvari i vodu do značajnih visina.

Korijeni, s druge strane, omogućuju biljkama da se usidre na površini tla, omogućujući im da apsorbiraju vodu i hranjive tvari. Korijen također igra temeljnu ulogu u omogućavanju biljci da dosegne veće veličine. Korijenski sustav opažen u fosilima prilično je sličan sadašnjem.

Podrijetlo korijena još uvijek nije jasno u evolucijskoj povijesti. Nije poznato jesu li se pojavili u jednom događaju u pretku svih vaskularnih biljaka ili u višestrukim događajima - što je poznato kao konvergentna evolucija.

Evolucija vaskularnih sjemenskih biljaka

U karbonifu se biljke razgranaju u dvije velike skupine sjemenskih biljaka: gymnosperms i angiosperms.

Evolucija gymnosperms

U početku su sadnice podsjećale na paprati. Gimnospermi su biljke bez cvijeća, koje su sve zračile po vrlo sličnom obrascu. Danas su najčešći borovi i čempresi. Neki od najstarijih primjeraka uključuju ginkgo, cikadu i gnetales.

Evolucija cvjetnih biljaka: angiosperm

Cvjetne biljke, ili angiospermi, su biljna skupina koja sačinjava većinu biljaka koje postoje na planeti Zemlji. Oni su sada rasprostranjeni posvuda i uključuju raznolike oblike poput drveća, grmlja, travnjaka, polja pšenice i kukuruza i sve uobičajene biljke koje opažamo cvijećem.

Za oca evolucijske biologije, Charlesa Darwina, iznenadna pojava ove skupine predstavljala je zagonetni događaj koji se protezao neizmjernom distribucijom.

Danas se skupinom koja je stvorila angiosperme smatra neka skupina primitivnih teretanospermija - organizam sličan grmlju. Iako nema određenog kandidata, sumnjaju se neki oblici života s intermedijarnim karakteristikama između dviju skupina, iz mezozojske i paleozojske ere.

Povijesno je ta transformacija bila prihvaćena budući da je lako zamisliti transformaciju struktura sposobnih da nose ovule (tipične za gymnosperme) u ćilime. U posljednje vrijeme više nije uobičajeno aktivno tražiti te oblike tranzicije.

Prvi fosili štitastih vrsta (i drugi tragovi poput peludnih zrna) datiraju više od 125 milijuna godina.

Cvijet

Najrelevantnija inovacija polumjera je cvjetna struktura. Nagađa se da je primitivno cvijeće imalo morfologiju trenutne magnolije, sastavljenu od mnogih tepiha, stabljika i komadića perjante.

U pogledu vizualnih i njušnih podražaja, cvijet predstavlja atraktivan organ za oprašivanje. To mogu biti kralježnjaci (poput ptica i šišmiša) ili beskralježnjaci (poput pčela, osa ili muva). Ispitivanje predstavlja očitu prednost za biljku: ona mnogo bolje raspršuje pelud od vjetra.

Oprašivanje je bio odabrani događaj, a što je više životinja posjećivalo biljke, to je učinila i sjemenska proizvodnja. Dakle, svaka promjena koja je odmah povećala posjete ponudila je pojedincu veliku selektivnu prednost.

Na primjer, cvjetnice koje su određenom nasumičnom mutacijom počele lučiti hranjive tvari koje privlače oprašivač imale su selektivnu prednost u odnosu na svoje vršnjake kojima nedostaje ova osobina.

Osim toga, voće predstavlja i nagradu bogatu energijom životinji koja ga konzumira. Nakon probave životinja propada i na taj način raspršuje sjeme. Na primjer, mnoge ptice i šišmiši voća igraju nezamjenjivu ulogu kao raspršivači sjemena u šumama.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: znanost i priroda. Pearson Education.
2. Curtis, H., i Schnek, A. (2006). Poziv na biologiju. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., i Herron, JC (2002). Evolucijska analiza Dvorana Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolucija. Sinauer.
5. Raven, PH, Evert, RF i Eichhorn, SE (1992). Biologija biljaka (svezak 2). Preokrenuo sam se.
6. Rodríguez, EV (2001). Fiziologija proizvodnje tropskih kultura. Uredništvo Sveučilišta u Kostariki.
7. Taiz, L., i Zeiger, E. (2007). Fiziologija biljaka. Sveučilište Jaume I.