Chia sẻ:
Sự phát triển của thực vật từ nguồn gốc đến thực vật hiện đại
các tiến hóa của thực vật có thể bắt đầu với một nhóm nước ngọt gợi nhớ đến loài tảo xanh hiện tại và từ đó bắt nguồn từ tất cả các nhóm hiện tại: rêu, lycepads, đuôi ngựa, dương xỉ, thực vật hạt trần và thực vật hạt kín.
Các nhà máy được đặc trưng là một nhóm rất đa dạng và có độ dẻo đáng chú ý. Từ quan điểm của sinh học tiến hóa, họ cho phép nghiên cứu một loạt các cơ chế quan trọng và các sự kiện độc đáo, ví dụ, sự đầu cơ bằng đa bội trong thực vật hạt kín
Trong quá trình tiến hóa đã tạo ra nhóm đơn thể này, sự đổi mới xuất hiện khi thành tế bào hình thành chủ yếu là cellulose - một loại polymer bao gồm các đơn vị glucose lặp đi lặp lại.
Việc xem xét tính đơn trị của thực vật ngụ ý sự kết hợp ban đầu của vi khuẩn lam, đã tạo ra các sự kiện nội sinh đối với sự đa dạng của plastid (trong đó có lục lạp, liên quan đến quá trình quang hợp). Sự kiện này xảy ra trong tổ tiên chung của dòng dõi này.
Đa bào (sinh vật có nhiều hơn một tế bào) và sự tăng sinh của mô phân sinh đỉnh, một loại phân chia tế bào không đối xứng và lưu giữ hợp tử cũng xuất hiện. Tuy nhiên, sự đổi mới nổi bật nhất của các nhà máy là xâm chiếm môi trường đất.
Tiếp theo chúng tôi sẽ mô tả một số khía cạnh chung về sự tiến hóa của thực vật và sau đó chúng tôi sẽ đi sâu vào nguồn gốc của mỗi nhóm.
Chỉ số
- 1 cơ chế tiến hóa
- 2 Sự phát triển của các kế hoạch thân thể của thực vật
- 3 thời kỳ địa chất của sự xuất hiện của mỗi nhóm
- 4 Sự tiến hóa của tảo
- 5 Sự phát triển của bryophytes
- 6 Sự tiến hóa của thực vật có mạch không có hạt
- 6.1 Cây có mạch không có hạt
- 6.2 Tầm quan trọng của mô và rễ mạch máu
- 7 Sự tiến hóa của hạt giống thực vật có mạch
- 7.1 Sự phát triển của thực vật hạt trần
- 7.2 Sự phát triển của thực vật có hoa: thực vật hạt kín
- 7.3 Hoa
- 8 tài liệu tham khảo
Cơ chế tiến hóa
Các cơ chế tiến hóa liên quan đến nguồn gốc của thực vật là giống nhau tạo ra những thay đổi trong các nhóm sống khác: chọn lọc tự nhiên và trôi dạt gen hoặc gen.
Chọn lọc tự nhiên của Darwin là một cơ chế tiến hóa bao gồm sự thành công sinh sản khác biệt của các cá thể. Khi thực vật sở hữu một đặc điểm di truyền nhất định (nghĩa là nó được truyền từ cha mẹ sang con cái) và đặc điểm này cho phép chúng để lại nhiều hậu duệ, hình thái này tăng lên trong quần thể.
Cơ chế khác là sự trôi dạt gen, bao gồm sự biến đổi ngẫu nhiên hoặc ngẫu nhiên của tần số alen.
Theo cùng một cách, các quá trình hợp tác với động vật đóng một vai trò cơ bản. Giống như sự thụ phấn và sự phân tán của hạt trong thực vật hạt kín.
Sự phát triển của các kế hoạch thân thể của thực vật
Sự thay đổi trong kế hoạch thân thể của thực vật có liên quan đến các biến thể cơ bản xảy ra trong giai đoạn bào tử và giao tử. Các nghiên cứu thực hiện cho thấy giai đoạn đơn bội trước đó phức tạp hơn.
Tuy nhiên, xu hướng này phải chịu một sự đảo ngược: giao tử bắt đầu là giai đoạn dễ thấy nhất. Hiện tượng này làm tăng đáng kể sự đa dạng về hình thái từ người Devonia.
Thời kỳ địa chất của sự xuất hiện của mỗi nhóm
Hồ sơ hóa thạch cung cấp một nguồn thông tin đáng kinh ngạc về sự tiến hóa của tất cả các sinh vật sống, mặc dù nó không hoàn hảo và không hoàn chỉnh.
Các bryophytes, các sinh vật rất đơn giản thiếu các mô mạch máu, được biết đến từ Ordovician.
Các tầng lớp lâu đời nhất bao gồm các cấu trúc rất đơn giản của thực vật có mạch. Sau đó, ở Devonia và Carboniferous đã xuất hiện rất nhiều dương xỉ, lycopodia, đuôi ngựa và pro-gymnosperms.
Ở Devonia xuất hiện những cây đầu tiên có hạt. Do đó, hệ thực vật của Mesozoi bao gồm chủ yếu là các cá thể gợi nhớ đến thực vật hạt trần. Cuối cùng, thực vật hạt kín xuất hiện trong kỷ Phấn trắng.
Sự tiến hóa của tảo
Tảo tương ứng với nhóm nguyên thủy nhất. Đối với chúng tương ứng với nguồn gốc của tế bào quang hợp đầu tiên bởi một sự kiện endosymbiosis: một tế bào ăn một vi khuẩn có khả năng quang hợp.
Đây là một lời giải thích được chấp nhận khá nhiều về sự tiến hóa của lục lạp và cũng được áp dụng cho ty thể.
Sự phát triển của bryophytes
Người ta tin rằng bryophytes là những sinh vật đầu tiên tách khỏi tảo. Chúng tương ứng với nhóm thực vật trên cạn đầu tiên. Đặc điểm chính của nó là thiếu hệ thống rễ và hệ thống mạch máu bao gồm xylem và phloem.
Bryophytes thống trị môi trường tiền sử trong 100 triệu năm đầu tiên từ nguồn gốc của thực vật.
Sự tiến hóa của thực vật có mạch không có hạt
Cây có mạch không có hạt
Các thực vật có mạch bắt đầu đa dạng hóa trong thời kỳ Carbon, đặc biệt là trong các thực vật có mạch không có hạt.
Giống như bryophytes, giao tử bơi của thực vật không hạt cần nước để có thể tìm thấy cả hai tế bào sinh dục. Vì lý do này, người ta cho rằng các dạng thực vật có mạch đầu tiên bị giới hạn trong môi trường ẩm ướt ủng hộ việc sinh sản.
Hóa thạch và tổ tiên của thực vật có mạch có từ 420 triệu năm trước. Các sinh vật được đặc trưng bởi một bào tử phân nhánh, độc lập với giai đoạn giao tử cho sự tăng trưởng và phát triển. Những phân nhánh này bù cho kích thước nhỏ của chúng - hiếm khi vượt quá năm mươi centimet.
Sự sắp xếp này tạo điều kiện cho việc sản xuất các bào tử và do đó làm tăng khả năng sống sót và sinh sản.
Nhóm nguyên thủy nhất của thực vật có mạch là các loài Licofitas hiện đại (lycopodia, selaginelas và dương xỉ hoặc isoetes). Các Licofitas phát triển ở vùng đầm lầy và các vùng đất tương tự, cho đến khi các dạng khổng lồ bị tuyệt chủng và những cái nhỏ mà chúng ta quan sát thấy ngày nay.
Dương xỉ đã tỏa ra kể từ khi chúng bắt nguồn từ vùng Devonia, cùng với họ hàng của chúng là đuôi tóc và dương xỉ chải.
Tầm quan trọng của mô và rễ mạch máu
Thực vật có mạch - như tên gọi của nó - có mô mạch máu, được chia thành phloem và xylem. Những cấu trúc này chịu trách nhiệm dẫn truyền muối và chất dinh dưỡng khắp cơ thể của cây.
Việc thu nhận một mô được cho phép thực vật tăng kích thước, so với bryophytes. Những thân cây này tránh bị nghiêng và rơi, và có thể vận chuyển chất dinh dưỡng và nước đến độ cao đáng kể.
Rễ, mặt khác, cho phép thực vật neo vào bề mặt đất, cho phép chúng hấp thụ nước và chất dinh dưỡng. Rễ cũng đóng một vai trò cơ bản trong việc cho phép cây đạt kích thước lớn hơn. Hệ thống gốc quan sát được trong hóa thạch khá giống với hiện tại.
Nguồn gốc của rễ chưa rõ ràng trong lịch sử tiến hóa. Người ta không biết liệu chúng có xuất hiện trong một sự kiện duy nhất trong tổ tiên của tất cả các loài thực vật có mạch hay trong nhiều sự kiện - thứ được gọi là tiến hóa hội tụ.
Sự phát triển của hạt giống thực vật có mạch
Trong Carboniferous, thực vật phân nhánh thành hai nhóm thực vật lớn với hạt: thực vật hạt trần và thực vật hạt kín.
Sự phát triển của thực vật hạt trần
Lúc đầu, cây có hạt giống như dương xỉ. Thực vật hạt trần là những cây không có hoa, chúng tỏa ra tất cả trong một mô hình rất giống nhau. Phổ biến nhất hiện nay là thông và cây bách. Một số mẫu vật lâu đời nhất bao gồm bạch quả, cycads và gnetales.
Sự tiến hóa của thực vật có hoa: thực vật hạt kín
Thực vật có hoa, hay thực vật hạt kín, là một nhóm thực vật cấu thành hầu hết các loài thực vật tồn tại trên trái đất. Hiện tại chúng được phân phối ở khắp mọi nơi, và bao gồm các hình thức đa dạng như cây, cây bụi, thảm cỏ, cánh đồng lúa mì và ngô, và tất cả các loại cây phổ biến mà chúng ta quan sát được bằng hoa.
Đối với cha đẻ của sinh học tiến hóa, Charles Darwin, sự xuất hiện bất ngờ của nhóm này đại diện cho một sự kiện bí ẩn bao gồm một sự phân phối to lớn.
Hiện tại, người ta cho rằng nhóm phát sinh thực vật hạt kín là một số nhóm thực vật nguyên thủy: một sinh vật tương tự như một loại cây bụi. Mặc dù bạn không có một ứng cử viên cụ thể, bạn nghi ngờ một số dạng sống có đặc điểm trung gian giữa cả hai nhóm, thời đại Mesozoi và Cổ sinh.
Trong lịch sử, sự biến đổi này đã được chấp nhận, vì thật dễ dàng để tưởng tượng sự biến đổi của các cấu trúc có khả năng mang ova (điển hình của thực vật hạt trần) trong cá chép. Gần đây, không còn bình thường để chủ động tìm kiếm các hình thức chuyển tiếp này.
Hóa thạch đầu tiên của thực vật hạt kín (và các dấu vết khác như hạt phấn hoa) có từ hơn 125 triệu năm.
Bông hoa
Sự đổi mới có liên quan nhất của thực vật hạt kín là cấu trúc hoa. Người ta suy đoán rằng những bông hoa nguyên thủy có hình thái của một loài hoa mộc lan hiện tại, được tuân thủ bởi nhiều con cá chép, nhị hoa và mảnh liên tục..
Về kích thích thị giác và khứu giác, hoa đại diện cho một cơ quan hấp dẫn cho thụ phấn. Đây có thể là động vật có xương sống (như chim và dơi) hoặc động vật không xương sống (như ong, ong bắp cày hoặc ruồi). Được thụ phấn đại diện cho một lợi thế rõ ràng cho cây: nó phát tán phấn hoa tốt hơn nhiều so với gió.
Thụ phấn là một sự kiện được lựa chọn, vì càng nhiều động vật đến thăm các nhà máy, việc sản xuất hạt giống cũng đã làm. Do đó, bất kỳ thay đổi nào sẽ tăng lượt truy cập một cách tích cực, ngay lập tức mang lại lợi thế chọn lọc lớn cho cá nhân.
Ví dụ, thực vật có hoa do một số đột biến ngẫu nhiên bắt đầu tiết ra một chất dinh dưỡng thu hút một loài thụ phấn có lợi thế chọn lọc so với các đối tác của chúng thiếu tính trạng đó.
Ngoài ra, trái cây cũng đại diện cho một phần thưởng giàu năng lượng cho động vật tiêu thụ nó. Sau khi tiêu hóa, động vật đi đại tiện và với điều này phân tán hạt. Chẳng hạn, nhiều loài chim và dơi phù phiếm đóng vai trò không thể thiếu khi phát tán hạt giống trong rừng.
Tài liệu tham khảo
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Sinh học: khoa học và tự nhiên. Giáo dục Pearson.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Mời sinh học. Ed. Panamericana Y tế.
- Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Phân tích tiến hóa. Hội trường Prentice.
- Futuyma, D. J. (2005). Sự tiến hóa. Sinauer.
- Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Sinh học thực vật (Tập 2). Tôi đã đảo ngược.
- Rodríguez, E. V. (2001). Sinh lý sản xuất cây trồng nhiệt đới. Biên tập Đại học Costa Rica.
- Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Sinh lý thực vật. Đại học Jaume I.