Эко Информ – информационное агентство. Когда на земле появились растения? Какие растения первыми появились на планете земля

С размножением сине-зеленых водорослей, которые еще называют цианобактериями, содержание кислорода в воздухе постепенно увеличивалось. Наверное, сначала он уничтожил немало бактерий, но со временем они научились использовать его в своих потребностях. Развитие разных типов бактерий привел к появлению других типов организмов, которые доставали энергию просто за счет поедания более примитивных родичей. Следующий важный этап начался, когда более сложные клетки приобрели способность к фотосинтезу благодаря появлению хлоропласта. Это и были первые настоящие растительные клетки.

Эволюция растений

Первые растения были одноклеточными организмами, которые возникли, когда сине-зеленые водоросли нашли убежище в больших клетках. В этих больших клетках уже были митохондрии, которые происходили от других бактерий. На «взгляд» клеток, давая прибежище бактериям, они получают массу преимуществ – митохондрии помогали им использовать кислород, а хлоропласты вырабатывали для них еду.

Эти прародители растений, очевидно, жили на поверхности морей и озер, как и теперь существуют их многочисленные потомки – одноклеточные водоросли. Со временем одноклеточные растения развились в многоклеточные, когда их клетки после деления оставались вместе. Одни формировали из клеток шары, другие – пустые цилиндры, цепочки из клеток. Многие организмы с такими приспособлениями живут и до сих пор в виде водорослей.

Путь на сушу

На протяжении миллионов лет единственной формой растительной жизни на Земле были водоросли. Как и теперь, они существовали практически только в воде, потому что на земле высыхали. Потом мелкие водоросли стали расти на берегах озер, у самой воды. Со временем у них развились наполовину водонепроницаемые оболочки и корнеподобные структуры, которые всасывали влагу из грунта.

Эти водоросли-пионеры дали начало мхам – примитивным растениям, также способным выжить лишь в сырых местах. Со временем появились более развитые растения, как папоротники, с листьями, покрытыми водонепроницаемой оболочкой. Они первыми развили корни и деревянистые стебли, что позволяло им расти вверх.

Когда на Земле появились первые растения?

Ученые считают, что первые растения на Земле появились с началом процесса фотосинтеза, происходившего в бактериях. Этот важный процесс взаимодействия жидкости и солнечного света стал источником выделения свободного кислорода. Благодаря этому и зародился растительный мир.

Первые растения

Часто люди задаются вопросом о том, какие виды были первыми и как появились они на нашей планете. Ответ дали ученые. Первыми представителями флоры, сумевшими появиться на земле, были риния и куксония. Последняя выглядела как небольшой кустик, размер которого не превышал 5-7 см. Наиболее благоприятными условиями для развития куксонии обладала болотная местность. Следы присутствия этой куксонии были обнаружены на территории Чехии, США и Западной Сибири. Риния — растение, похожее на куксонию. Несмотря на родство происхождения, размеры ринии были более существенными — до 50 см в высоту. Изначально каждое из растений имело только 1 вид.

По другой версии, одним из первых на земле стал появившийся мох. Кроме того, были обнаружены остатки одноклеточных водорослей и грибов. Местами их происхождения также считаются болотистые и тенистые области.

Время появления

На вопрос о том, когда на земле появились растения, нет однозначного ответа. Каждый из представителей земной флоры начинал появляться в определенное время:

первые одноклеточные (мхи, лишайники) — 2 млрд лет назад;
более сложные растения (похожи на современные папоротники) — 4 млн лет;
хвойные и сосновые появились около 3 млн лет назад;
возраст первых цветковых составляет 150 млн лет.

Папоротники — одни из первых полноценных представителей флоры, имеющих корень, стебель и листья. До сих пор они произрастают в болотистой местности. К тому времени, когда планету заселили динозавры, ее поверхность уже была заселена мхами, травами кустарниками и деревьями. К первым хвойным деревьям относятся сосна, ель, лиственница и кедр. Семена цветковых представителей, по сравнению с другими, имели большую защиту. Этим объясняется разнообразие цветов.

С течением времени, сменой климата и изменением условий развития травы и деревья эволюционировали. Сейчас искусственно выведено слишком много сортов кустарников, цветов и деревьев. Для того чтобы наглядно представить те растения, которые преобладали на нашей планете миллионы лет назад, нужно взглянуть на папоротники и травы, произрастающие на болотах и в лесах. Их можно считать прямыми потомками древних мхов и папоротников.

Нам, современникам, совсем немного известно о первых представителях растительного мира. К сожалению, и их ископаемых остатков найдено мало. Однако ученые, используя окаменелые отпечатки, оставленные древними растениями, все же восстановили их внешний вид, а также рассмотрели особенности строения растений, ставших первыми

Наука, которая изучает особенности строения и жизнедеятельности ископаемых растений, носит название «палеоботаника». Именно палеоботаники занимаются поисками ответов на вопросы происхождения растительного мира.

Классификация споровых растений

Первые растения на Земле размножались с помощью спор. Среди современных представителей флоры также есть споровые растения. Согласно классификации, все они объединены в одну группу - «высшие споровые растения». Они представлены Риниофитами, Зостерофилофитами, Тримсрофитами, Псилотофитами, Бриофитами (Мохообразные), Ликоподиофитами (Плауновидные), Эквизетофитами (Хвощевидные) и Полиподиофитами (Папоротникообразные). Среди этих отделов первые три являются полностью вымершими, а в составе других есть как вымершие, так и ныне существующие группы.

Риниофиты - первые растения суши

Первыми наземными растениями были представители флоры, освоившие Землю примерно 450 млн. лет назад. Произрастали они вблизи различных водоемов или на местах мелководья, для которых было характерно периодическое подтапливание и подсыхание.

У всех растений, освоивших сушу, имеется общий признак. Это разделение тела на две части - надземную и подземную. Такое строение было характерно и для Риниофитов.

Остатки древних растений впервые были обнаружены во второй половине XIX века на территории современной Канады. Но по невыясненным причинам эта находка не заинтересовала специалистов-ботаников. А в 1912 вблизи шотландского села Райни местный сельский доктор нашел еще несколько окаменелых растений. Он не знал, что держит в руках остатки первых наземных обитателей, но, будучи весьма любознательным, решил досконально изучить интересную находку. Сделав срез, он обнаружил хорошо сохранившиеся остатки растений. Стебель был очень тонкий, голый, а к нему прикреплялись продолговатой формы отростки (похожие на вытянутые шарики) с очень толстыми стенками. Информация о находке быстро дошла до палеоботаников, которые и выяснили, что найденные остатки являются первыми наземными растениями. Были сомнения относительно названия этих древних остатков. Но в результате решили пойти по самому простому пойти и нарекли Риниофитами по названию села, около которого их обнаружили.

Особенности строения

Внешнее строение Риниофитов очень примитивно. Тело разветвлялось по дихотомическому типу, то есть на две части. Листьев и настоящих корней они еще не имели. Прикрепление к почве осуществлялось с помощью ризоидов. Что касается внутреннего строения, то оно, напротив, было достаточно сложным, особенно по сравнению с водорослями. Так, имела устьичный аппарат, с помощью которого осуществлялись процессы газообмена и испарения воды. Вследствие отсутствия у них первые растения на Земле были относительно небольшими по высоте (не более 50 см) и диаметру стебля (около 0,5 см).

Палеоботаники полагают, что все современные наземные растения произошли от Риниофитов.

Псилофиты - первые наземные растения. Верно ли это?

Скорее нет, чем да. Название «псилофиты» действительно фигурировало еще в 1859 году. Это американский палеоботаник Даусон назвал так одно из найденных растений. Он выбрал именно этот вариант, так как в переводе данное слово означает "голое растение". Вплоть до начала XX века Псилофитами назывался род древнейших растений. Но по результатам последующих ревизий этот род перестал существовать, и применение этого названия стало неправомочным. На данный момент наиболее полно описанный род Риния дает название всему отделу древнейших представителей наземной флоры. Следовательно, первыми наземными растениями были Риниофиты.

Типичные представители первых наземных растений

Предположительно, первыми наземными растениями были куксония и риния.

Одним из самых древних представителей флоры была куксония, которая имела вид небольшого кустика высотой не более 7 см. Благоприятной средой произрастания для нее были болотные низменности. Окаменелые остатки куксонии и родственных ей видов найдены на территории Чехии, Соединенных Штатов Америки и в некоторых областях Западной Сибири.

Близкая по родству, риния гораздо лучше изучена, чем куксония. Ее тело было более массивным: в высоту растение могло достигать 50 см, а диаметр стебля - 5 мм. На конце стебля ринии находился купол, в котором были споры.

Древние представители рода Риния дали начало многим растениям тропиков и субтропиков. Согласно современной классификации, их объединяют в отдел Псилофиты. Он весьма немногочисленный, ведь включает в себя около 20 видов. По некоторым признакам они очень похожи на своих древних предков. В частности, и те, и другие имеют Примерный рост Псилофитов составляет от 25 до 40 см.

Современные находки

До недавних пор палеонтологи находили в отложениях старше 425 миллионов лет лишь остатки примитивных трилетных спор с гладкой оболочкой. Такие находки обнаружены на территории Турции. Их относят к верхнему ордовику. Найденные экземпляры не могли пролить свет на информацию о времени возникновения сосудистых растений, так как были единичны и по ним было совершенно непонятно, каким же конкретно представителям растительного вида принадлежали гладкие споры.

Но не так давно в Саудовской Аравии были обнаружены достоверные остатки трилетных спор с орнаментированной оболочкой. Было определено, что возраст найденных образцов варьируется от 444 до 450 млн. лет.

Расцвет сосудистых растений после оледенения

Во второй половине ордовика нынешняя Саудовская Аравия и Турция составляли северную часть суперконтинента видимо, и было первоначальной территорией обитания сосудистых растений. Длительный исторический период они обитали только в своей «эволюционной колыбели», тогда как планету заселяли представители примитивных моховидных со своими криптоспорами. Скорее всего, массовое расселение сосудистых растений началось после великого оледенения, произошедшего на рубеже ордовика и силура.

Теломная теория

В ходе изучения Риниофитов появилась так называемая теломная теория, которую создал немецкий ботаник Циммерманн. В ней раскрывались особенности строения Риниофитов, которые к тому времени были признаны первыми наземными растениями. Были Циммерманом показаны и предполагаемые пути становления важных вегетативных и репродуктивных органов высших растений.

По мнению немецкого ученого, тело Риниофитов состояло из радиально-симметричных осей, конечные веточки которых Циммерман назвал теломами (от греч. telos - "конец").

Эволюционным путем теломы, претерпев многочисленные изменения, стали основными органами высших растений: стеблями, листьями, корнями, спорофиллами.

Итак, теперь можно однозначно ответить на вопрос «Как назывались первые наземные растения?». Сегодня ответ очевиден. Это были Риниофиты. Они первыми выбрались на поверхность Земли и стали прародителями представителей современной флоры, несмотря на то что их внешнее и внутреннее строение было примитивно.

Наша планета не всегда была зеленой. Давным-давно, когда жизнь только зарождалась, суша была пустой и безжизненной – первые формы выбрали местом обитания Мировой океан. Но постепенно земная поверхность также начала осваиваться различными существами. Первые растения на Земле – это также и самые ранние обитатели суши. Какими же были предки современных представителей флоры?

Фото: pikabu.ru

Итак, представьте себе Землю 420 миллионов лет назад, в эпоху, именуемую силурийским периодом. Данная дата выбрана не случайно – именно в это время, считают ученые, растения, наконец, начали покорять сушу.

Впервые остатки куксонии были обнаружены в Шотландии (первый представитель наземной флоры назван по фамилии Изабеллы Куксон – известного палеоботаника). Но ученые предполагают, что она была распространена по всему земному шару.

Выйти из вод Мирового океана и начать освоение суши было не так-то просто. Для этого растениям пришлось перестраивать буквально весь организм: обзаводиться оболочкой, напоминающей кутикулу, предохраняющей от высыхания, и приобретать специальные устьица, с помощью которых можно было регулировать испарения и поглощать необходимые для жизни вещества.

Куксония, представляющая собой тоненькие зеленые стебли, высотой не превышающие пяти сантиметров, считалась одним из самых развитых растений. Но атмосфера Земли и ее обитатели стремительно изменялись, и древнейший представитель флоры все больше сдавал свои позиции. На данный момент растение считается вымершим.

Фото: stihi.ru

Остатки нематоталлуса даже отдаленно не похожи на растения – они выглядят скорее как бесформенные черные пятна. Но несмотря на странный внешний вид, по развитию данное растение ушло далеко вперед от своих товарищей по месту обитания. Дело в том, что кутикула нематоталлуса уже больше похожа на имеющиеся у ныне существующих растений части – она состояла из образований, напоминающих современные клетки, из-за чего и получила название псевдоклеточной. Стоит отметить, что у других видов данная оболочка выглядела просто как сплошная пленка.

Нематоталлус дал много пищи для размышлений научному миру. Одни ученые относили его к красным водорослям, другие склонялись к тому, что перед ними лишайник. И до сих пор загадка этого древнего организма не разгадана.

Фото: amgpgu.ru

Ринию и практически все другие древние растения, имеющие сосудистое строение, относят к классу риниофитов. Представители данной группы уже давно не произрастают на Земле. Однако данный факт вовсе не мешает ученым изучать данных живых существ, которые когда-то господствовали на суше – множество окаменелостей, найденных во многих уголках планеты, позволяют судить как о внешнем виде, так и о строении подобных растений.

Риниофиты имеют несколько важных особенностей, которые позволяют утверждать: данные живые существа совершенно не похожи на своих потомков. Во-первых, их стебель не был покрыт мягкой корой: на нем росли чешуевидные отростки. Во-вторых, риниофиты размножались исключительно при помощи спор, которые формировались в специальных органах, называющихся спорангиями.

Но самое важное отличие заключается в том, что у данных растений отсутствовала как таковая корневая система. Вместо нее имелись корневые образования, покрытые «волосками» – ризоидами, с помощью которых ринии поглощали воду и необходимые для жизни вещества.

Фото: bio.1september.ru

Данное растение совсем недавно считалось представителем животного мира. Дело в том, что его остатки – небольшие, округлой формы – изначально были приняты за икринки лягушек или рыб, водоросли или даже яйца давно вымерших ракоскорпионов. Конец заблуждениям положили споры парки, найденные в 1891 году.

Обитало растение на нашей планете примерно 400 миллионов лет назад. Это время относится к началу девонского периода.

Фото: bio.1september.ru

Остатки пахитеки также как и найденные окаменелости парки – это шарики небольшого размера (самый крупный из обнаруженных имеет диаметр 7 миллиметров). О данном растении известно довольно мало: ученым удалось установить только тот факт, что состояло оно из трубочек, расположенных радиально и сходившихся в центре, где находилось ядро.

Данное растение – тупиковая ветвь развития флоры, собственно, как и парки и ринии. Доподлинно не удалось установить, что послужило толчком к их возникновению, и почему они вымерли. Единственная причина, по мнению ученых, – развитие сосудистых растений, которые попросту вытеснили своих менее развитых сородичей.

Выбравшиеся на сушу растения избрали совсем иной путь развития. Именно благодаря им зародился животный мир и, соответственно, появилась разумная форма жизни – человек. И кто знает, как бы выглядела сейчас наша планета, если бы ринии, парки и куксонии не решили осваивать сушу?..

На этом у нас все . Мы очень рады, что вы заглянули на наш сайт и провели немного времени для обогащения новыми познаниями.

Присоединяйтесь к нашей

Как появились растения на земле?Растения - это самые древние существа, которые первыми успешно колонизировали морские просторы и сушу, давая толчок к развитию животный и их распространению в воде и на суше. Именно растения сформировали нынешний облик планеты, создав атмосферу, защищающую всех живых существ на планете от вредного ультрафиолета, а также плодородную почву. Существует масса теорий, как появились растения и как они обжили планету. Первые растения суши не имели корней и селились у кромки водоемов, этими первые растениями были куксонии и аглофитоны, которые представляли собой стебли с луковичками наверху, эти первые сухопутные растения достигали всего 5-6 см в длину. Именно эти первые растения, умирая, сформировали почву возле водоемов и примерно 400 миллионов лет назад у растений начали появляться корни, что позволило растениям получать воду и питательный вещества из почвы. Кроме того, корни растений способны проникать в камень, разрушая его, и дают растениям возможность вырастать выше и больше.

На суше растения разрослись и сформировали плодородный слой почвы и всю экосистему. Можно привести массу примеров, как человек использует растения в своих целях, но реальный потенциал растений все еще не раскрыт полностью. Растения колонизировали сушу, потому что им требовался солнечный свет, и, конечно же, углекислый газ для производства сахарозы, которою растение использует для питания. Удивительно, но кислород это практически продукт отхода от производства растения, необходимой ему сахарозы. Развиваясь растения, становились все сложнее, развили листья и крепкую древесину, вырастая в огромные леса из лепидодендронов, борясь за место под солнцем. Растения во все времена влияли на формирование и развитие видов животных. К примеру, от количества кислорода выделяемого растениями влияет на размер насекомых, которые имеют дыхальца, разбросанные по всему телу, насыщая внутренние органы насекомого кислородом, и если кислорода мало, насекомые не могут достичь больших размеров.

Животные вышли на сушу именно из-за сахарозы, вырабатываемой растениями, и в процессе эволюции возникло масса форм животных. Если знать, как животные влияют на растения можно понять, что растения имеют мощный механизм приспособляемости. Растения в процессе эволюции приобрели массу способов защиты листьев от травоядных. К примеру, появление динозавров – зауроподов привел к тому, что растения стали, такие как соковники обзавелись колючками и даже начали производить токсины, к примеру, капсикум, чтобы их невозможно было есть. Рассматривая, как приспосабливаются растения для жизни в тех иных условиях, сразу становится понятно, что растения это наиболее приспособленные организмы на земле. В процесс эволюции большинство растений стали цветковыми и начали использовать насекомых в качестве опылителей.Растения произрастают на всех территориях, где есть вода и свет, необходимые для роста и развития растений, которых в настоящее время насчитывается около 320 видов.

400 миллионов лет назад огромную часть земной поверхности нашей планеты занимали моря и океаны. Первые живые организмы возникли в водной среде. Они представляли собой частички слизи. Спустя несколько миллионов лет у этих примитивных микроорганизмов появился зеленый окрас. По внешнему виду они стали походить на водоросли.

Растения в каменноугольный период

Климатические условия благоприятно воздействовали на рост и размножение водорослей. С течением времени изменениям подвергались поверхность земли и дно океанов. Возникали новые материки, старые же исчезали под водой. Земная кора активно изменялась. Эти процессы привели к тому, что на месте земной поверхности появлялась вода.

Отступая, морская вода попадала в расщелины, впадины. Они, то пересыхали, то снова наполнялись водой. В результате те водоросли, которые находились на морском дне, постепенно перебрались на земную поверхность. Но так как процесс иссушения происходил очень медленно, то за это время они приспособились к новым условиям обитания на земле. Это процесс происходил на протяжении миллиона лет.

Климат в то время был очень влажный и теплый. Он способствовал переходу растений от морской жизни к наземной. Эволюция приводила к усложнению строения различных растений, менялись также и древние водоросли. Они дали начало развитию новым земным растениям – псилофитам. По внешнему виду они напоминали маленькие растения, которые размещались около берегов озер рек. Они обладали стеблем, который был покрыт мелкими щетинками. Но, как и у водорослей, у псилофитов не было корневой системы.

Растения в условиях нового климата

От псилофитов произошли папоротники. Сами псилофиты 300 миллионов лет назад прекратили свое существование.

Влажный климат и большое количество воды привели к быстрому распространению разных растений – папоротников, хвощей, плаунов. Конец каменноугольного периода ознаменовался сменой климата: он стал более сухим и холодным. Огромные папоротники начали вымирать. Остатки мертвых растений гнили и превращались в каменный уголь, которым затем люди обогревали свои жилища.

У папоротников на листьях лежали семена, которые получили название голосеменных растений. От гигантских папоротников произошли современные сосны, ели, пихты, которые называют голосеменными растениями.

С изменением климата исчезли древние папоротники. Холодный климат губил их нежные ростки. Их заменили семенные папоротники, которые называют первыми голосеменными растениями. Эти растения отлично приспособились к новым условиям сухого и холодного климата. У этого вида растений процесс размножения не зависел от воды, которая находится во внешней среде.

130 миллионов лет назад на Земле возникли различные кустарники и травы, семена которых находились в поверхности плодов. Их назвали покрытосеменными растениями. На протяжении 60 миллионов лет покрытосеменные растения живут на нашей планете. Эти растения практически не изменились с тех пор и до наших дней.