Kemunculan tumbuhan dalam proses evolusi. Tahapan evolusi dunia tumbuhan

Akibat peristiwa prasejarah seperti Permian dan Kapur–Paleogen, banyak famili tumbuhan dan beberapa nenek moyang spesies yang masih ada punah sebelum pencatatan sejarah dimulai.

Tren umum diversifikasi mencakup empat kelompok utama tanaman yang mendominasi planet ini dari periode Silur Tengah hingga saat ini:

Model Zosterofilum

• Kelompok utama pertama, yang mewakili vegetasi terestrial, termasuk tumbuhan berpembuluh tanpa biji, yang diwakili oleh kelas rhinium ( Rhynophyta), zoosterofil ( Zosterofilopsida).

Pakis

• Kelompok utama kedua, yang muncul pada akhir periode Devonian, terdiri dari tumbuhan paku-pakuan.
• Kelompok ketiga, tumbuhan berbiji, muncul setidaknya 380 juta tahun yang lalu. Itu termasuk gymnospermae ( Gymnospermae), yang mendominasi flora darat selama sebagian besar era Mesozoikum hingga 100 juta tahun yang lalu.
• Kelompok keempat terakhir, angiospermae, muncul sekitar 130 juta tahun yang lalu. Catatan fosil juga menunjukkan bahwa kelompok tumbuhan ini melimpah di sebagian besar wilayah di dunia antara 30 juta hingga 40 juta tahun yang lalu. Dengan demikian, angiospermae mendominasi vegetasi bumi selama hampir 100 juta tahun.

Paleozoikum

Lumut-lumut

Ribuan tahun Proterozoikum dan Arkean mendahului kemunculan flora terestrial. Tumbuhan terestrial tanpa biji, berpembuluh, muncul pada periode pertengahan Silur (437-407 juta tahun) dan diwakili oleh rhinophytes dan mungkin lycophytes (termasuk Lycopodium). Dari rhyniophytes primitif dan lycophytes, vegetasi darat berevolusi dengan cepat selama periode Devonian (407-360 juta tahun yang lalu).

Nenek moyang pakis sejati mungkin telah berevolusi pada pertengahan Devonian. Pada akhir periode Devonian, ekor kuda dan gymnospermae muncul. Pada akhir periode, semua divisi utama tumbuhan berpembuluh, kecuali angiospermae, sudah ada.

Perkembangan ciri-ciri tumbuhan berpembuluh, pada masa Devonian, memungkinkan peningkatan keanekaragaman geografis flora. Salah satunya adalah munculnya daun pipih yang meningkatkan efisiensi. Hal lainnya adalah munculnya kayu sekunder, yang memungkinkan tanaman bertambah besar bentuk dan ukurannya, sehingga menghasilkan pepohonan dan mungkin hutan. Proses bertahap tersebut adalah perkembangan reproduksi benih; yang paling awal ditemukan di deposit Devonian Atas.

Nenek moyang tumbuhan runjung dan sikas muncul pada periode Karbon (360-287 juta tahun yang lalu). Selama Zaman Karbon Awal di garis lintang tinggi dan menengah, vegetasi menunjukkan dominasi Lycopodium dan Progymnospermophyta.

Progymnospermophyta

Di garis lintang bawah Amerika Utara dan Eropa, terdapat berbagai macam Lycopodium dan Progymnospermophyta, serta vegetasi lainnya. Ada pakis berbiji (termasuk bencana), bersama dengan pakis sejati dan ekor kuda ( Archaeocalamites).

Vegetasi Karbon Akhir di dataran tinggi rusak parah akibat permulaan Zaman Es Permian-Karbon. Di garis lintang tengah utara, catatan fosil menunjukkan dominasi ekor kuda dan pakis berbiji primitif (pteridospermae) dibandingkan beberapa tumbuhan lainnya.

Di garis lintang rendah bagian utara, daratan Amerika Utara, Eropa, dan Tiongkok ditutupi oleh laut dangkal atau rawa-rawa dan, karena dekat dengan garis khatulistiwa, mengalami kondisi iklim tropis dan subtropis.

Pada saat ini, hutan batubara pertama kali muncul. Sejumlah besar lahan gambut terbentuk sebagai hasil dari kondisi pertumbuhan yang baik sepanjang tahun dan adaptasi Lycopodium raksasa terhadap lingkungan lahan basah tropis.

Di daerah yang lebih kering di sekitar dataran rendah, hutan ekor kuda, pakis berbiji, cordaite, dan pakis lainnya terdapat dalam jumlah besar.

Periode Permian (287-250 juta tahun lalu) menunjukkan transisi signifikan tumbuhan runjung, sikas, glossopteris, gigantopterid, dan peltaspermae dari catatan fosil yang buruk di Zaman Karbon menjadi vegetasi berlimpah yang signifikan. Tumbuhan lain, seperti pakis pohon dan lycopodium raksasa, terdapat di zaman Permian, tetapi tidak berlimpah.

Akibat kepunahan massal Permian, hutan rawa tropis lenyap, begitu pula Lycopodium; Cordaites dan Glossopteris punah di daerah lintang tinggi. Sekitar 96% dari semua spesies tumbuhan dan hewan menghilang dari muka planet kita saat ini.

zaman Mesozoikum

Pada awal periode Trias (248-208 juta tahun lalu), sedikitnya catatan fosil menunjukkan adanya penurunan flora bumi. Dari pertengahan hingga akhir Trias, famili modern pakis, tumbuhan runjung, dan kelompok tumbuhan yang kini punah, Bennettites, menghuni sebagian besar lingkungan terestrial. Setelah kepunahan massal, suku Bennett pindah ke relung ekologi yang kosong.

Flora Trias Akhir di garis lintang khatulistiwa mencakup berbagai macam pakis, ekor kuda, sikas, bennettit, ginkgo, dan tumbuhan runjung. Kombinasi tumbuhan di dataran rendah serupa, tetapi tidak kaya spesies. Kurangnya variasi tanaman di garis lintang rendah dan menengah mencerminkan iklim global yang bebas embun beku.

Pada periode Jurassic (208-144 juta tahun yang lalu), vegetasi terestrial yang mirip dengan flora modern muncul, dan keluarga modern dapat dianggap sebagai keturunan pakis pada periode geologis ini. , seperti Dipteridaceae, Matoniaceae, Gleicheniaceae, dan Cyatheaceae.

Tumbuhan runjung pada zaman ini mungkin juga termasuk famili modern: podocarpaceae, araucariaceae, pinus, dan yew. Tumbuhan runjung ini, selama Mesozoikum, menciptakan simpanan besar seperti batu bara.

Selama periode Jurassic Awal dan Tengah, berbagai vegetasi tumbuh di garis lintang khatulistiwa di bagian barat Amerika Utara, Eropa, Asia Tengah, dan Timur Jauh. Itu termasuk: ekor kuda, sikas, bennettite, ginkgo, pakis dan tumbuhan runjung.

Kondisi hangat dan lembab juga terjadi di garis lintang tengah utara (Siberia dan Kanada barat laut), mendukung hutan ginkgo. Gurun ditemukan di bagian tengah dan timur Amerika Utara dan Afrika Utara, dan keberadaan Bennettites, sikas, Cheirolepidiaceae, dan tumbuhan runjung menunjukkan adaptasi tanaman terhadap kondisi kering.

Garis lintang selatan memiliki vegetasi yang mirip dengan garis lintang khatulistiwa, namun karena kondisi yang lebih kering, tumbuhan runjung melimpah dan ginkgo langka. Flora selatan telah menyebar ke daerah lintang yang sangat tinggi, termasuk Antartika, karena kurangnya es di kutub.

Cheirolipidae

Selama periode Kapur (144-66,4 juta tahun lalu), lingkungan kering dan semi-gurun terdapat di Amerika Selatan, Afrika tengah dan utara, serta Asia Tengah. Dengan demikian, vegetasi darat didominasi oleh tumbuhan runjung Cheirolipidium dan tumbuhan paku Matoniaceae.

Lintang tengah utara Eropa dan Amerika Utara memiliki vegetasi yang lebih beragam yang terdiri dari Bennettites, sikas, pakis dan tumbuhan runjung, sedangkan garis lintang tengah selatan didominasi oleh Bennettites.

Pada Zaman Kapur Akhir terjadi perubahan signifikan pada vegetasi bumi, dengan munculnya dan penyebaran tanaman berbiji berbunga, angiospermae. Kehadiran angiospermae berarti berakhirnya flora khas Mesozoikum yang didominasi oleh gymnospermae dan penurunan pasti pada Bennettites, Ginkgoaceae, dan Cycads.

Nothofagus atau beech selatan

Selama Zaman Kapur Akhir, kondisi kering terjadi di Amerika Selatan, Afrika Tengah, dan India, sehingga pohon palem mendominasi vegetasi tropis. Garis lintang tengah selatan juga dipengaruhi oleh gurun, dan tumbuhan yang membatasi wilayah ini meliputi: ekor kuda, pakis, tumbuhan runjung dan angiospermae, khususnya nothofagus (beech selatan).

Sequoia hiperion

Daerah lintang tinggi tidak memiliki es di kutub; Karena kondisi iklim yang lebih hangat, angiospermae dapat tumbuh subur. Flora yang paling beragam ditemukan di Amerika Utara, di mana terdapat pepohonan hijau, angiospermae, dan tumbuhan runjung, terutama kayu merah dan sequoia.

Kepunahan massal Kapur-Paleogen (kepunahan C-T) terjadi sekitar 66,4 juta tahun yang lalu. Hal ini merupakan peristiwa yang tiba-tiba menyebabkan perubahan iklim global dan punahnya banyak spesies hewan, terutama dinosaurus.

“Kejutan” terbesar terhadap vegetasi terestrial terjadi di garis lintang tengah Amerika Utara. Jumlah serbuk sari dan spora tepat di atas batas K-T dalam catatan fosil menunjukkan dominasi tumbuhan paku dan pepohonan. Kolonisasi tumbuhan selanjutnya di Amerika Utara menunjukkan dominasi tumbuhan daun.

Zaman Kenozoikum

Peningkatan curah hujan pada awal Paleogen-Neogen (66,4-1,8 juta tahun lalu) berkontribusi pada meluasnya perkembangan hutan hujan di wilayah selatan.

Yang menonjol selama periode ini adalah flora hutan kutub Arcto yang ditemukan di barat laut Kanada. Musim panas yang sejuk dan lembab bergantian dengan kegelapan musim dingin yang terus-menerus dengan suhu berkisar antara 0 hingga 25°C.

Hutan Birch

Kondisi iklim ini mendukung vegetasi gugur, termasuk sycamore, birch, moonsperm, elm, beech, magnolia; dan gymnospermae seperti Taxodiaceae, Cypressaceae, Pinaceae dan Ginkgoaceae. Flora ini menyebar ke seluruh Amerika Utara dan Eropa.

Sekitar sebelas juta tahun yang lalu, selama Zaman Miosen, terjadi perubahan besar pada vegetasi dengan munculnya rerumputan dan perluasan selanjutnya ke dataran berumput dan padang rumput. Kemunculan flora yang tersebar luas ini berkontribusi pada perkembangan dan evolusi mamalia herbivora.

Periode Kuarter (1,8 juta tahun lalu hingga sekarang) dimulai dengan glasiasi benua di Eropa barat laut, Siberia, dan Amerika Utara. Glasiasi ini mempengaruhi vegetasi daratan, dengan flora bermigrasi ke utara dan selatan sebagai respons terhadap fluktuasi glasial dan interglasial. Selama periode interglasial, pohon maple, birch, dan zaitun merupakan hal yang umum.

Migrasi terakhir spesies tumbuhan pada akhir Zaman Es terakhir (sekitar sebelas ribu tahun yang lalu) membentuk distribusi geografis modern flora darat. Beberapa wilayah, seperti lereng gunung atau pulau, mempunyai sebaran spesies yang tidak biasa karena terisolasi dari migrasi tumbuhan global.

Tahapan utama dan arah evolusi dunia tumbuhan. Hingga akhir periode Silur, tumbuhan diwakili oleh alga multiseluler, yang mengapung di air atau menjalani gaya hidup terikat. Alga multiseluler adalah cabang asli tumbuhan berdaun terestrial. Pada akhir periode Silur era Paleozoikum, karena proses pembentukan gunung yang intensif dan pengurangan luas lautan, beberapa alga, menemukan diri mereka dalam kondisi lingkungan baru (di waduk kecil dan di darat), mati. Bagian lainnya, sebagai akibat dari variabilitas multi arah dan adaptasi terhadap lingkungan terestrial, memperoleh karakteristik yang berkontribusi terhadap kelangsungan hidup dalam kondisi baru. Tanda-tanda tersebut pada tumbuhan darat pertama - rhiniophyta - adalah diferensiasi jaringan menjadi jaringan integumen, mekanis dan konduktif serta adanya cangkang pada spora. Munculnya tumbuhan ke darat dipersiapkan oleh aktivitas bakteri dan cyanobacteria, yang bila berinteraksi dengan mineral akan membentuk substrat tanah di permukaan tanah.

Pada periode Devonian, rhyniophytes digantikan oleh lumut, ekor kuda dan pakis, yang juga berkembang biak dengan spora dan lebih menyukai lingkungan yang lembab. Kemunculannya dibarengi dengan munculnya organ vegetatif, yang meningkatkan efisiensi fungsi masing-masing bagian tumbuhan dan menjamin aktivitasnya sebagai suatu sistem yang integral.

Pada periode Karbon (Carboniferous), gymnospermae pertama kali muncul, muncul dari biji pakis purba. Munculnya tumbuhan berbiji sangat penting bagi perkembangan lebih lanjut dunia tumbuhan, karena proses seksual menjadi tidak tergantung pada keberadaan media tetesan-cair. Tanaman berbiji yang muncul dapat hidup di iklim yang lebih kering. Selama periode Permian, iklim di banyak wilayah di bumi menjadi lebih kering dan dingin, dan tanaman spora mirip pohon, yang mencapai masa kejayaannya di Zaman Karbon, punah. Pada periode yang sama, pembungaan gymnospermae, yang mendominasi era Mesozoikum, dimulai. Evolusi tumbuhan dataran tinggi mengikuti jalur peningkatan pengurangan generasi haploid (gametofit) dan dominasi generasi diploid (sporofit).

Selama periode Kapur, langkah besar berikutnya dalam evolusi tumbuhan terjadi - kemunculan angiospermae. Perwakilan pertama dari kelompok tanaman ini adalah semak atau pohon berukuran kecil dengan daun kecil. Kemudian, dengan cukup cepat, angiospermae mencapai berbagai macam bentuk dengan ukuran yang signifikan dan daun yang besar.

Akuisisi berbagai perangkat untuk penyerbukan bunga dan distribusi buah-buahan dan biji-bijian memungkinkan angiospermae menempati posisi dominan di dunia tumbuhan pada masa Kenozoikum.

Jadi, ciri-ciri utama evolusi dunia tumbuhan adalah:

transisi bertahap ke posisi dominan sporofit atas gametofit dalam siklus perkembangan;

akses terhadap tanah, diferensiasi tubuh menjadi organ (akar, batang, daun) dan diferensiasi jaringan (konduktif, mekanik, integumen);

transisi dari fertilisasi eksternal ke internal; munculnya bunga dan pembuahan ganda;

munculnya benih yang mengandung unsur hara yang berbau dan terlindungi dari pengaruh kondisi lingkungan yang merugikan oleh integumen benih (dan dinding pericarp pada angiospermae);

perbaikan organ reproduksi dan fertilisasi silang pada angiospermae seiring dengan evolusi serangga;

munculnya berbagai cara distribusi buah dan biji.

Tahapan utama dan arah evolusi dunia hewan. Sejarah evolusi hewan telah dipelajari sepenuhnya karena banyak dari mereka memiliki kerangka dan oleh karena itu lebih terawetkan dalam sisa-sisa fosil.

Hewan multiseluler diturunkan dari organisme uniseluler melalui bentuk kolonial. Hewan pertama mungkin adalah coelenterata. Coelenterata kuno memunculkan cacing pipih, yang merupakan hewan berlapis tiga dengan simetri bilateral.

Dari cacing bersilia kuno, rongga sekunder pertama muncul - Annelida. Polychaetes laut purba kemungkinan menjadi dasar munculnya jenis artropoda, moluska, dan chordata.

Jejak hewan tertua berasal dari zaman Prakambrium (sekitar 700 juta tahun yang lalu). Pada periode Kambrium dan Ordovisium, spons, coelenterates, cacing, echinodermata, trilobita mendominasi, dan moluska muncul.

Pada Zaman Kambrium Akhir, ikan lapis baja tanpa rahang muncul, dan pada Zaman Devon, ikan berahang muncul. Sebagian besar hewan ini dicirikan oleh adanya simetri bilateral, lapisan kuman ketiga, rongga tubuh, kerangka keras eksternal (arthropoda) atau internal (berjalan), kemampuan progresif untuk penggerak aktif, pemisahan ujung anterior tubuh. dengan pembukaan mulut dan organ indera, dan perbaikan sistem saraf pusat secara bertahap.

Gnathostoma pertama memunculkan ikan bersirip pari dan bersirip lobus. Hewan bersirip lobus memiliki elemen pendukung di siripnya, yang kemudian menjadi asal mula anggota tubuh vertebrata darat. Aromorfosis yang paling penting dalam garis evolusi ini adalah perkembangan rahang yang dapat digerakkan dari lengkungan insang (menyediakan penangkapan mangsa secara aktif), perkembangan sirip dari lipatan kulit, dan kemudian pembentukan ikat pinggang dari anggota badan dada dan perut yang berpasangan (meningkatkan kemampuan manuver gerakan di dalam air). Ikan paru-paru dan ikan bersirip lobus dapat menghirup oksigen atmosfer melalui kantung renang yang terhubung ke kerongkongan dan dilengkapi dengan sistem pembuluh darah.

Hewan darat pertama, stegocephalians, berasal dari ikan bersirip lobus. Stegocephalians dibagi menjadi beberapa kelompok amfibi, yang mencapai puncaknya di Karbon. Keluarnya vertebrata pertama ke darat dipastikan dengan transformasi sirip menjadi anggota tubuh terestrial, dan kantung udara menjadi paru-paru.

Hewan yang benar-benar terestrial - reptil, yang menaklukkan daratan pada akhir periode Permian, berasal dari amfibi. Perkembangan lahan oleh reptil memastikan adanya integumen keratin kering, fertilisasi internal, sejumlah besar kuning telur di dalam telur, dan cangkang telur pelindung yang melindungi embrio dari kekeringan dan pengaruh lingkungan lainnya. Di antara reptil, sekelompok dinosaurus menonjol, yang memunculkan mamalia. Mamalia pertama muncul pada periode Trias era Mesozoikum. Belakangan, juga dari salah satu cabang reptilia, berevolusilah burung bergigi (Archaeopteryx), dan kemudian burung modern. Burung dan mamalia dicirikan oleh ciri-ciri seperti berdarah panas, jantung dengan empat bilik, satu lengkungan aorta (menciptakan pemisahan lengkap antara lingkaran besar dan kecil sirkulasi darah), metabolisme intensif - ciri-ciri yang memastikan berkembangnya kelompok-kelompok ini. organisme.

Pada akhir Mesozoikum, mamalia berplasenta muncul, yang ciri-ciri progresif utamanya adalah munculnya plasenta dan perkembangan janin dalam kandungan, memberi makan anak dengan susu, dan korteks serebral yang berkembang. Pada awal era Kenozoikum, sekelompok primata terpisah dari insektivora, evolusi salah satu cabangnya menyebabkan munculnya manusia.

Sejalan dengan evolusi vertebrata adalah perkembangan hewan invertebrata. Peralihan dari habitat akuatik ke terestrial terjadi pada arakhnida dan serangga dengan berkembangnya kerangka luar padat yang sempurna, anggota badan yang diartikulasikan, organ ekskresi, sistem saraf, organ sensorik dan reaksi perilaku, serta munculnya respirasi trakea dan paru. Di antara moluska, akses ke daratan lebih jarang diamati dan tidak menyebabkan keanekaragaman spesies seperti yang diamati pada serangga.

Ciri-ciri utama evolusi dunia hewan:

perkembangan multiseluleritas yang progresif dan, sebagai konsekuensinya, spesialisasi jaringan dan semua sistem organ;

gaya hidup bebas, yang menentukan perkembangan berbagai mekanisme perilaku, serta independensi relatif entogenesis dari fluktuasi faktor lingkungan;

munculnya kerangka keras: bagian luar pada beberapa invertebrata (artropoda) dan bagian dalam pada chordata;

perkembangan progresif sistem saraf, yang menjadi dasar munculnya aktivitas refleks terkondisi.

Di antara tahapan utama dalam evolusi dunia tumbuhan, seseorang dapat menyoroti akses terhadap lahan, transisi dari fertilisasi eksternal ke internal, kemunculan benih dan peningkatan metode distribusinya; dalam evolusi dunia hewan - spesialisasi jaringan dan sistem organ, munculnya kerangka padat, perkembangan progresif sistem saraf dan kemampuan untuk menjalani gaya hidup bebas

Definisi dari konsep "evolusi".

Ada berbagai macam tumbuhan primitif dan sangat berkembang di Bumi. Semua keanekaragaman kerajaan tumbuhan ini muncul di Bumi secara historis, yaitu berkembang dari yang sederhana menjadi kompleks secara bertahap, selama periode panjang keberadaan planet kita dan dikaitkan dengan perubahan kondisi lingkungan. Dari organisme pertama, berdasarkan perkembangan progresif (dari bahasa Latin progressus - “bergerak maju”, “progresif”), bentuk tanaman yang lebih kompleks muncul. Proses ini dibarengi dengan punahnya organisme-organisme yang tidak beradaptasi untuk hidup dalam kondisi yang berubah, dan munculnya bentuk-bentuk baru yang lebih beradaptasi. Punah dan semua tumbuhan yang ada muncul dalam proses perubahan terus-menerus dalam kualitas spesies, yaitu, mereka muncul dalam proses evolusi (dari Lat. evolutio - "penyebaran").

Evolusi Ini adalah proses sejarah perkembangan dunia kehidupan (seiring waktu) yang tidak dapat diubah menuju kemampuan beradaptasi yang lebih besar terhadap kondisi kehidupan.

Evolusi dunia tumbuhan dimulai di Bumi sejak lama sekali, sejak organisme hidup pertama kali muncul, dan berlanjut hingga saat ini.

Sejarah perkembangan dunia tumbuhan.

Lebih dari 3,5 miliar tahun yang lalu, penghuni hidup pertama muncul di Bumi di lautan kuno yang hangat. Mereka adalah organisme bersel tunggal primitif (yaitu, belum berkembang, sederhana), mirip dengan bakteri modern. Mereka memakan apa yang ada di air laut di sekitar mereka: mineral terlarut dan zat organik (yaitu secara heterotrofik).
Ribuan tahun kemudian, organisme dengan klorofil di selnya muncul di perairan laut. Organisme tersebut mulai menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi untuk menghasilkan zat organik yang mereka butuhkan. Beginilah munculnya autotrof yang mampu makan dengan melakukan fotosintesis.
Munculnya fotosintesis merupakan peristiwa terbesar dalam sejarah perkembangan kehidupan di planet kita. Fotosintesis memunculkan cara hidup baru bagi organisme yang terkait dengan nutrisi autotrofik.
Meskipun autotrof pertama menggunakan energi radiasi matahari, mereka belum melepaskan banyak oksigen bebas ke atmosfer. Hanya dengan munculnyasianobakteri , melakukan fotosintesis dengan lebih giat, akumulasi oksigen secara bertahap di atmosfer bumi dimulai. Hal ini menciptakan kemungkinan berkembangnya organisme yang membutuhkan oksigen untuk proses respirasi.
Cyanobacteria adalah kelompok organisme hidup tertua yang muncul sekitar 2,6 miliar tahun yang lalu. Cyanobacteria masih ada sampai sekarang. Ini adalah organisme berfilamen uniseluler dan multiseluler, yang sel-selnya tidak memiliki inti yang terbentuk. Berdasarkan karakteristik ini, serta berdasarkan selnya, mereka diklasifikasikan ke dalam superkingdom Pranuklear, atau Prokariota (dari bahasa Latin pro - "sebelum", "sebelum" dan bahasa Yunani kario - "inti"), dan ke kerajaan Bakteri.
Sel-sel cyanobacterial mengandung klorofil, tetapi mereka dapat makan secara heterotrofik. Organisme ini ditemukan di dasar lautan, di kolom air, gua, sumber air panas, di es, di salju, kulit pohon, di bebatuan, dll.
Untuk jangka waktu yang lama, hanya bakteri dan cyanobacteria yang mendominasi planet kita. Seiring waktu, mereka menguasai daratan dan membentuk lapisan tanah subur di atasnya, sehingga menciptakan biosfer.
Sekitar 1,3 miliar tahun yang lalu, organisme yang lebih kompleks daripada cyanobacteria muncul –ganggang hijau dan emas. Mereka mendiami perairan tawar dan air payau. Dalam kelompok alga ini, untuk pertama kalinya di Bumi, inti sel terpisah dengan baik, banyak organel intraseluler muncul, dan metode reproduksi seksual muncul - peleburan dua sel dan pembentukan zigot, yang memunculkan ke organisme baru.
Semua organisme yang selnya memiliki nukleus diklasifikasikan sebagai superkingdomNuklir, atau Eukariota(dari bahasa Yunani eu - "baik", "sepenuhnya"). Tumbuhan, jamur, hewan (termasuk manusia) adalah perwakilan dari eukariota.
Selama evolusi alga hijau, tumbuhan dataran tinggi yang berfotosintesis muncul.
Ganggang hijau bersel tunggal menjadi nenek moyang semua kelompok tumbuhan modern. Dari jumlah tersebut, 600-700 juta tahun yang lalu, alga multiseluler berevolusi - penghuni lingkungan perairan. Perwakilan dari kerajaan lain muncul di lingkungan tanah - jamur. Munculnya multiseluleritas menyebabkan berkembangnya berbagai jenis jaringan.
Munculnya reproduksi seksual dan munculnya organisme multiseluler di antara ganggang hijau primitif merupakan peristiwa terbesar dalam perkembangan kehidupan di planet kita.
Meskipun pada saat itu, 600 juta tahun yang lalu, hanya terdapat sedikit oksigen di atmosfer (100 kali lebih sedikit dibandingkan sekarang), namun hal ini telah membentuk lapisan ozon di sekitar bumi. Setelah 200 juta tahun berikutnya, perisai ozon menjadi begitu kuat sehingga melindungi penduduk yang datang ke darat dari radiasi matahari yang berbahaya. Berkat ini, kehidupan mulai berkembang secara aktif tidak hanya di air, tetapi juga di darat.

Keluarnya tanaman ke darat.

Tumbuhan pertama (yang sudah lama punah), sekitar 450 juta tahun yang lalu, yang menetap di tepi basah perairan tawar adalah rhiniofita. Mereka berasal dari ganggang hijau yang menempel di dasar waduk. Ketinggian air berubah, tanaman secara berkala berada di air atau di darat. Rhinophyta yang tingginya mencapai 20-25 cm, belum memiliki akar dan daun sejati, tetapi batang dan jaringan sudah muncul (Gbr. 1). Jaringan integumen dengan stomata melindunginya dari kekeringan, jaringan mekanis memperkuatnya di udara, formasi seperti akar menempelkan tanaman ke tanah dan menyerap air dengan mineral terlarut, terdapat sistem konduktif primitif.

Beras. 1. Tumbuhan darat pertama : rhinia ( 1) dan juru masak (2)

Sejak itu, evolusi tumbuhan mengikuti jalur peningkatan adaptasi terhadap kondisi keberadaan terestrial.

Setelah 100 juta tahun, rhiniofita punah, tetapi saat ini lumut, lumut, ekor kuda, dan pakis sudah muncul. Mereka sudah memiliki tunas dengan daun dan akar berwarna hijau. Batang berfungsi sebagai organ yang membawa nutrisi.

Sekitar 250 juta tahun yang lalu, iklim menjadi lebih kering dan dingin. Pakis pohon raksasa, ekor kuda, dan lumut, yang berkembang biak dengan spora, tidak dapat bertahan hidup, tetapi beberapa di antaranya memunculkan gymnospermae pertama. Dalam kondisi iklim yang berubah, gymnospermae memiliki keunggulan dibandingkan tanaman spora: mereka memiliki metode reproduksi baru yang tidak bergantung pada keberadaan air di lingkungan luar - reproduksi dengan biji. Pendinginan lebih lanjut, peningkatan kekeringan udara dan radiasi matahari menyebabkan munculnya angiospermae.

Angiospermae lebih mampu beradaptasi terhadap kondisi lingkungan dibandingkan tumbuhan lain. Bentuknya yang beragam menyebar luas, dan seiring berjalannya waktu, angiospermae menjadi kelompok tumbuhan dominan di Bumi.

Paleontologi adalah ilmu tentang sisa-sisa fosil tumbuhan dan hewan.

Paleobotani adalah cabang paleontologi yang mempelajari sisa-sisa fosil tumbuhan yang terdapat pada strata geologi.

Tumbuhan mati terkadang berakhir di lingkungan bebas oksigen (rawa, lapisan bumi yang runtuh), di mana tanaman tidak membusuk, tetapi jenuh dengan mineral dan membentuk fosil (lihat Gambar 1).

Beras. 1. Tumbuhan yang menjadi fosil

Batuan yang mengeras dapat meninggalkan jejak yang secara jelas menunjukkan penampakan organisme yang telah punah (lihat Gambar 2).

Beras. 2. Cetakan tanaman

Dengan menggunakan metode khusus, umur fosil tumbuhan ditentukan.

Pada zaman dahulu, flora di bumi berbeda dengan yang ada sekarang. Pada endapan paling kuno tidak ada tanda-tanda kehidupan, pada endapan selanjutnya ditemukan sisa-sisa organisme primitif (lihat Gambar 3).

Era asal usul kehidupan dianggap sebagai era Archean, di mana kondisi asal usul kehidupan (suhu normal, air) muncul.

Beras. 3. Stromatolit (komunitas bakteri yang memfosil)

Semakin muda lapisannya, semakin banyak organisme kompleks yang ditemukan di sana. Dalam proses perkembangan sejarah, banyak tumbuhan yang punah, sebagian lainnya telah banyak berubah.

Batuan geologi tertua di bumi terbentuk sekitar 4 miliar tahun yang lalu. Namun tidak jelas berapa tahun pembentukannya.

Organisme hidup pertama muncul di air sekitar 3,5 - 4 miliar tahun yang lalu. Organisme paling sederhana adalah bakteri (lihat Gambar 4), mereka tidak memiliki nukleus sendiri, tetapi memiliki kemampuan untuk melakukan metabolisme dan bereproduksi.

Beras. 4. Sel bakteri

Untuk makanan, mereka menggunakan zat organik dan mineral yang terlarut di laut. Secara bertahap, jumlah bahan organik di lautan berkurang, dan fotosintesis pun muncul.

Masa ini disebut krisis kehidupan pertama yang timbul karena kekurangan bahan organik. Krisis kehidupan kedua dikaitkan dengan kejenuhan atmosfer dengan oksigen, akibatnya sebagian besar bakteri bebas oksigen mati, dan sel-sel yang masih hidup mulai menggunakan oksigen untuk proses metabolismenya.

Fotosintesis adalah proses pembentukan zat organik dari karbon dioksida dan air dengan menggunakan energi cahaya. Dengan kemunculannya, oksigen mulai menumpuk di atmosfer. Lambat laun, komposisi udara mulai mendekati kondisi modern. Suasana ini berkontribusi pada perkembangan bentuk kehidupan yang lebih maju.

Eukariota pertama muncul (lihat Gambar 5). Sel-sel mereka memiliki inti dan mitokondria nyata, plastida.

Beras. 5. Sel eukariotik

Alga bersel tunggal muncul. Salah satu yang paling kuno adalah cyanobacteria (ganggang biru-hijau) - organisme prokariotik.

Ada banyak kelompok alga eukariotik. Alga bersel tunggal adalah nenek moyang kerajaan tumbuhan hijau. Di antara alga multiseluler, bersama dengan alga terapung, bentuk dasar (fucus, rumput laut) juga muncul. Cara hidup ini menyebabkan pembagian tanaman menjadi beberapa bagian: beberapa berfungsi untuk menempel pada substrat, yang lain untuk fotosintesis.

Alga mengembangkan reproduksi seksual, yang menyebabkan peningkatan variabilitas dan munculnya sifat-sifat baru yang terkadang membantu mereka beradaptasi dengan perubahan kondisi lingkungan.

Seiring berjalannya waktu, permukaan benua dan dasar laut mengalami perubahan. Akibat getaran kerak bumi, daratan bisa muncul menggantikan laut.

Peralihan tumbuhan ke gaya hidup terestrial dikaitkan dengan keberadaan kawasan daratan yang secara berkala dibanjiri air dan dibersihkan. Pengeringan di daerah tersebut terjadi secara bertahap, dan beberapa alga mulai mengembangkan adaptasi terhadap gaya hidup terestrial. Dan ganggang multiseluler purba memunculkan tumbuhan tingkat tinggi.

Adaptasi tumbuhan terhadap kehidupan di darat:

• Munculnya jaringan mekanis
• Penampilan jaringan konduktif
• Penampakan stomata pada daun
• Kemampuan untuk menyimpan air
• Reproduksi secara bertahap tidak lagi berhubungan dengan air (pada gymnospermae dan angiospermae)

Bibliografi

1. Biologi. Bakteri, jamur, tumbuhan. kelas 6: buku teks. untuk pendidikan umum institusi / V.V. Pemelihara lebah. - Edisi ke-14, stereotip. - M.: Bustard, 2011. - 304 hal.: sakit.
2. Tikhonova E.T., Romanova N.I. Biologi, 6. - M.: Kata Rusia.
3. Isaeva T.A., Romanova N.I. Biologi, 6. - M.: Kata Rusia.

1. O-planet.ru ().
2. Beaplanet.ru().
3. Bio.fizteh.ru().

Pekerjaan rumah

1. Biologi. Bakteri, jamur, tumbuhan. kelas 6: buku teks. untuk pendidikan umum institusi / V.V. Pemelihara lebah. - Edisi ke-14, stereotip. - M.: Bustard, 2011. - 304 hal.: sakit. - Dengan. 288, tugas dan soal 1, 2().
2. Bagaimana terjadinya fotosintesis mempengaruhi perkembangan tumbuhan?
3. Jelaskan proses tumbuhan mencapai daratan.
4. * Apakah menurut Anda kehidupan tidak mungkin terjadi di darat, tetapi tetap berada di lingkungan perairan? Seperti apa rupanya nanti? Benarkan jawaban Anda.

"Biologi. Bakteri, jamur, tumbuhan. Kelas 6." V.V. Pemelihara lebah

Teori asal usul tumbuhan. Tahapan perkembangan dunia tumbuhan

Pertanyaan 1. Berdasarkan data apa kita dapat mengatakan bahwa dunia tumbuhan berkembang dan menjadi lebih kompleks secara bertahap?
Dapat dikatakan bahwa dunia tumbuhan berkembang dan menjadi lebih kompleks secara bertahap berdasarkan data paleontologi - ilmu tentang organisme yang punah dan suksesinya dalam ruang dan waktu. Sisa-sisa fosil (fosil, jejak) tumbuhan menunjukkan bahwa pada zaman dahulu dunia tumbuhan di planet kita benar-benar berbeda dari sekarang. Telah terbukti bahwa selama berabad-abad kondisi iklim di planet ini telah berubah, dan tumbuhan terpaksa beradaptasi dengannya. Akibatnya komposisi spesies komunitas tumbuhan berubah. Beberapa spesies tanaman punah, yang lain menggantikannya.
Di era Archean, organisme hidup pertama kali muncul. Mereka heterotrof, menggunakan senyawa organik dari “kaldu primordial” sebagai makanan. Tahap terpenting dalam evolusi kehidupan di Bumi dikaitkan dengan munculnya fotosintesis, yang menyebabkan terbaginya dunia organik menjadi tumbuhan dan hewan. Organisme fotosintetik pertama adalah ganggang biru-hijau - cyanea. Cyanea dan ganggang hijau yang muncul kemudian melepaskan oksigen bebas ke atmosfer dari laut. Di era Proterozoikum, banyak alga berbeda yang telah hidup di lautan, termasuk bentuk-bentuk yang menempel di dasar laut. Pada awal era Paleozoikum, tumbuhan sebagian besar menghuni lautan, tetapi pada zaman Ordovisium - Silur, tumbuhan darat pertama - psilophytes - muncul. Evolusi lebih lanjut tumbuhan di darat bertujuan untuk membedakan tubuh menjadi organ dan jaringan vegetatif dan memperbaiki sistem pembuluh darah (memastikan naiknya air dengan cepat ke dataran tinggi). Sudah di Devonian yang gersang, ekor kuda, lumut, dan pteridofita tersebar luas. Pada masa Karbon (Carboniferous), ditandai dengan iklim lembab dan hangat sepanjang tahun. Gymnospermae muncul, keturunan dari biji pakis. Transisi ke perbanyakan benih memberikan banyak keuntungan: embrio dalam benih dilindungi dari kondisi buruk oleh membran dan diberi makanan, serta memiliki jumlah kromosom diploid. Pada beberapa gymnospermae (tumbuhan runjung), proses reproduksi seksual tidak lagi berhubungan dengan air. Penyerbukan pada gymnospermae dilakukan oleh angin, dan benih mempunyai adaptasi untuk disebarkan oleh hewan. Tumbuhan berbunga muncul yang menaklukkan seluruh daratan, karena selama pembuahan mereka sudah dapat hidup sepenuhnya tanpa air (pemupukan ganda, perkembangan janin, penyerbukan dengan bantuan hewan dan manusia). Keuntungan ini dan keuntungan lainnya berkontribusi pada tersebar luasnya tanaman berbiji. Tanaman berspora besar mati pada periode Permian karena iklim kering. Pada awal era Kenozoikum, vegetasi yang menyukai panas mundur ke selatan atau mati, tumbuh-tumbuhan rumput dan semak yang tahan dingin muncul, dan di wilayah yang luas hutan digantikan oleh padang rumput, semi-gurun, dan gurun. Komunitas tumbuhan modern sedang terbentuk.

Pertanyaan 2. Dimanakah makhluk hidup pertama kali muncul?
Organisme hidup pertama muncul di lautan purba.

Pertanyaan 3. Apa pentingnya munculnya fotosintesis?
Tahap terpenting dalam evolusi kehidupan di Bumi dikaitkan dengan munculnya fotosintesis, yang menyebabkan terbaginya dunia organik menjadi tumbuhan dan hewan. Organisme fotosintetik pertama adalah ganggang biru-hijau - cyanea. Cyanea dan ganggang hijau yang muncul kemudian melepaskan oksigen bebas ke atmosfer dari laut. Komposisi udara secara bertahap mulai mendekati komposisi modern, terutama mengandung nitrogen, oksigen, dan sejumlah kecil karbon dioksida. Hal ini berkontribusi pada munculnya bakteri yang mampu hidup di lingkungan aerobik. Suasana ini berkontribusi pada perkembangan bentuk kehidupan yang lebih maju. Selain itu, fotosintesis telah menjadi sumber bahan organik baru yang diperlukan untuk kehidupan semua organisme hidup.

Pertanyaan 4. Di bawah pengaruh kondisi apa tumbuhan purba berpindah dari gaya hidup akuatik ke gaya hidup terestrial?
Peralihan tumbuhan ke gaya hidup terestrial dikaitkan dengan keberadaan kawasan daratan yang secara berkala tergenang dan dibersihkan dari air. Pengeringan di kawasan ini terjadi secara bertahap, dan beberapa alga mulai mengembangkan adaptasi untuk hidup di luar air.

Pertanyaan 5. Tumbuhan purba manakah yang memunculkan pakis, dan tumbuhan manakah yang memunculkan gymnospermae?
Lumut gada kuno, ekor kuda, dan pakis berasal dari tumbuhan mirip rhiniofita. Nenek moyang gymnospermae adalah pakis berbiji mirip pohon, liana, dan herba.

Pertanyaan 6. Apa kelebihan tumbuhan berbiji dibandingkan tumbuhan berspora?
Tumbuhan yang berkembang biak dengan biji lebih mampu beradaptasi terhadap kehidupan di darat dibandingkan tumbuhan yang berkembang biak dengan spora. Pemupukan pada tanaman berbiji tidak bergantung pada keberadaan air di lingkungan luar. Biji (formasi multiseluler) memiliki persediaan nutrisi yang jauh lebih besar daripada spora (bersel tunggal). Embrio: tanaman masa depan, yang terletak di dalam benih, lebih terlindungi dari kondisi buruk.

Pertanyaan 7. Bandingkan gymnospermae dan angiospermae. Ciri-ciri struktural apa yang memberikan keuntungan bagi tumbuhan angiospermae?
Angiospermae ternyata merupakan tumbuhan yang paling beradaptasi dengan kehidupan di darat. Angiospermae memiliki sistem penghantar yang sangat berkembang, bunga menarik serangga penyerbuk, yang memastikan penyerbukan silang yang andal, embrio diberi cadangan makanan (karena pembuahan ganda, endosperma triploid berkembang) dan dilindungi oleh membran, dll.

Sasaran:

• merangkum pengetahuan siswa tentang divisi utama tumbuhan, mengidentifikasi tahapan komplikasi struktur tumbuhan dan faktor-faktor evolusi dunia tumbuhan;
• membawa anak sekolah pada kesimpulan tentang kekerabatan dan kesatuan seluruh kehidupan di Bumi, terus mengembangkan kemampuan siswa menganalisis, menarik kesimpulan, dan menalar secara logis dengan menggunakan situasi masalah;
• menguji pengetahuan siswa terhadap materi yang dipelajari sebelumnya.

Peralatan:

1. Model tanaman datar (chlamydomonas, rumput laut, cuckoo flax, pinus)
2. Kartu berwarna – 6 buah. untuk melakukan pengujian dengan menggunakan metode Bruner.
3. Model magnetik perkembangan dunia tumbuhan dari gambar datar berwarna.
4. Papan magnet.
5. Peralatan multimedia.
6. Papan interaktif.

Selama kelas

Hari ini saya ingin memulai pelajaran dengan kata-kata S.Ya. Marshak menulis di papan tulis:

Seorang pria - meskipun dia jenius tiga kali -
Tetap menjadi tanaman yang berpikir.
Pohon dan rumput berhubungan dengannya,
Jangan malu dengan hubungan ini!

Bacalah baris-baris ini lagi dan ucapkan pemikiran apa yang muncul di benak Anda saat membaca.

Jawaban siswa (perkiraan):

1. Semua makhluk hidup mempunyai struktur sel...
2. Manusia adalah bagian dari alam...
3. Betapapun pintarnya seseorang, dia tidak boleh menganggap dirinya raja alam...
4. Manusia, pohon, rumput - ini semua adalah organisme hidup...
5. Kesatuan asal usul hewan dan tumbuhan...

Jadi, kehidupan telah ada di planet kita selama miliaran tahun. Ia memenuhi seluruh sudutnya: danau, sungai, gunung, gurun, bahkan udara dihuni makhluk hidup. Diperkirakan sepanjang sejarah kehidupan di Bumi terdapat 4,5 miliar spesies tumbuhan dan hewan. Namun sejak zaman kuno, para pemikir terbaik umat manusia tertarik pada pertanyaan: bagaimana kehidupan muncul dan berkembang di Bumi kita? Apakah tumbuhan dan hewan selalu seperti sekarang? Siapa yang pertama di Bumi - tumbuhan atau hewan?..

Apakah pertanyaan-pertanyaan ini mengkhawatirkan Anda?

Yang mana tepatnya?

(Saya bertanya kepada anak-anak apa yang paling menarik minat mereka.)

Jadi mari kita mencoba menemukan jawaban atas setidaknya beberapa di antaranya dalam pelajaran hari ini...

Apa yang bisa Anda katakan saat melihat tanda ini?

Namun tabel tersebut tidak memiliki nama – Anda akan menyebutnya apa? (Evolusi dunia tumbuhan.)

Apa itu “evolusi”? Siapa yang menemukan definisi istilah ini di rumah? (Lihat kamus).

Anak-anak membacakan pilihan jawaban dari kamus V.I.Dahl, dari TSB, dari kamus penjelasan Ozhegov. - Kata "evolusi" dalam bahasa Latin dan diterjemahkan berarti "berkembang", dan dalam arti luas - setiap perubahan, perkembangan, transformasi. Dalam biologi, kata “evolusi” pertama kali digunakan pada tahun 1762 oleh naturalis dan filsuf Swiss Charles Bonnet.

Di mana Anda pernah mendengar kata ini?

Bisakah kita menggunakannya di kelas hari ini?

Benar sekali, karena topik pelajaran kita “Tahap-tahap utama perkembangan dunia tumbuhan” dapat kita tuliskan sebagai “Evolusi dunia tumbuhan”.

IV. materi baru.

Contoh jawaban siswa:

3,5 miliar tahun yang lalu, Bumi purba sangat mirip dengan planet tempat kita tinggal. Atmosfernya terdiri dari uap air, karbon dioksida dan, menurut beberapa sumber, nitrogen, dan menurut sumber lain, metana dan amonia. Tidak ada oksigen di udara di planet tak bernyawa ini. Dan, harus dikatakan, ketiadaan oksigen merupakan faktor penting bagi munculnya kehidupan.

Bumi tertutup air. Hujan lebat disertai sambaran petir telah terjadi di planet ini selama berabad-abad. Dan dalam “kaldu encer hangat” ini organisme hidup pertama (coacervates) sudah ditemukan. Hipotesis tentang asal usul kehidupan di Bumi pertama kali diungkapkan pada tahun 1922 oleh ahli biologi Soviet Alexander Oparin. Sulit untuk menyebut gumpalan agar-agar yang dihasilkan sebagai organisme, ini adalah senyawa protein organik yang kompleks. Struktur coacervates secara bertahap menjadi lebih kompleks - ini adalah bagaimana organisme uniseluler sederhana pertama kali muncul.

Guru: Benar! Menurut Oparin, jarak dari “gumpalan” ini ke bakteri paling primitif tidak kurang dari jarak antara amuba dan manusia.

Tapi, mari kita asumsikan siapa mereka - organisme hidup pertama ini:

• Prokariota atau eukariota
• Jenis nutrisi apa yang khas bagi mereka (autotrof atau heterotrof)
• Siapa mereka: hewan atau tumbuhan? (Diskusi sedang berlangsung).

Kesimpulan: Organisme hidup pertama yang muncul di Bumi adalah sel bebas nuklir yang memakan bahan organik siap pakai, dan mereka tidak dapat diklasifikasikan ke dalam kingdom tumbuhan atau hewan.

Pengetahuan kita akan kita catat pada tabel No. 2. Dan pada papan magnet dari model datar kita akan membuat gambaran dinamis tentang perkembangan dunia tumbuhan di Bumi. ( Menggeser № 8.)

Perkembangan flora di Bumi.

Sekitar 1 miliar tahun telah berlalu...

Tanahnya masih berupa gurun tandus. Namun gas baru, oksigen, muncul di dalam air. Hal ini menunjukkan apa? Menurut Anda, siapa organisme purba yang mungkin menjadi pelakunya? penampakan oksigen?

Jawaban Siswa: Ini adalah organisme sederhana pertama yang kehabisan nutrisi yang ada di Bumi dan beberapa sel beradaptasi untuk menggunakan sinar matahari untuk mengubah air dan karbon dioksida menjadi bahan organik, yaitu. sebuah proses muncul fotosintesis. Dan sebagai hasil fotosintesis, oksigen mulai terakumulasi. - Cara apa yang memberi makan organisme muncul? Jawaban siswa: Sel-sel ini mengandung kloroplas autotrof, yaitu. Mereka sendiri mensintesis zat organik yang diperlukan untuk kehidupan dengan menggunakan energi cahaya. Ini adalah bagaimana yang pertama muncul tanaman.- Makhluk hidup lain mempertahankan cara makan yang sama – heterotrofik, tumbuhan primer mulai berfungsi sebagai makanan bagi mereka. Ini adalah yang pertama binatang. Hal ini terjadi pada periode Prakambrium. Itu berlangsung lebih dari 3 miliar tahun.

Adakah yang punya tambahan lain untuk periode ini?

Contoh jawaban siswa:

Pada periode ini, struktur makhluk hidup semakin membaik. Tumbuhan bersel tunggal pertama, ganggang biru-hijau, belajar memecah air. Mereka mencapai prestasi nyata - oksigen mulai dilepaskan ke atmosfer. Komposisi udara berangsur-angsur mendekati komposisi modern, yaitu. terdiri dari nitrogen, oksigen, karbon dioksida. Suasana ini berkontribusi pada perkembangan bentuk kehidupan yang lebih maju. Alga uniseluler primer memunculkan alga multiseluler.

Mari kita lanjutkan mengisi tabel no.2.

Seiring berjalannya waktu, iklim di bumi mengalami perubahan. Karena getaran kerak bumi, daratan muncul menggantikan beberapa lautan dan samudera. Lautan primer mulai dangkal. Dan berkat oksigen, lapisan ozon muncul di lapisan atas atmosfer, melunakkan radiasi ultraviolet... Apa yang mulai terjadi pada beberapa ganggang purba di bawah pengaruh kondisi kehidupan baru?

Jawaban siswa: beberapa alga telah menjadi lebih maju dan beradaptasi untuk hidup di tempat lembab di darat sepanjang tepi badan air. Peralihan beberapa tumbuhan dari gaya hidup akuatik ke gaya hidup terestrial dimulai.

Ini terjadi ~ 350-400 juta tahun yang lalu.

Apa nama kelompok tumbuhan darat tertua? (psilofita dan rinofit)

Apa itu?

Perkiraan jawaban siswa:

Tumbuhan ini menutupi tepian sungai dengan hamparan karpet hijau setinggi 25 cm, tidak mempunyai akar, batang, atau daun, melainkan kapak bercabang, di bagian bawah tanahnya tumbuh rizoid. Pada rhinofit terjadi diferensiasi jaringan: jaringan integumen (kulit) dan ikatan pembuluh (kayu dan kulit pohon). Reproduksi terjadi dengan menggunakan spora.

Mari masukkan informasi ini pada tabel No.2.

Dan di mana lagi kita bisa menggunakan arti ini - rhinophytes?

Benar. Kami akan menempatkan kata ini di bingkai kosong Tabel No. 1. Ini adalah tumbuhan tingkat tinggi pertama yang muncul di Bumi.

Rhinophytes menjadi pendahulu tumbuhan apa?

Jawaban siswa:

Pakis dan lumut. Habitat: terestrial, lembab. Pakis mengembangkan batang, daun dan akar.

Pada periode berapa tumbuhan paku mencapai puncak pertumbuhannya?

Jawaban siswa:

Selama periode Karbon 300 juta tahun yang lalu.

Lumut lumut - bencana - tersebar seperti karpet yang terus menerus, pakis bercabang, ekor kuda raksasa menjulang tinggi di seluruh rumpun, lepidodendron berubah menjadi hijau...

Mari kita tuliskan pada Tabel No. 2 tahap perkembangan tanaman selanjutnya.

Pada akhir periode Karbon, iklim di Bumi menjadi lebih kering dan dingin, dan pakis pohon digantikan oleh gymnospermae primitif pertama - pakis berbiji, yang bijinya berkembang di daunnya.

Kondisi kehidupan terus berubah. Ketika iklim menjadi lebih parah, spora purba punah dan gymnospermae purba muncul.

Jawaban Siswa: Gymnospermae merupakan tumbuhan yang berbiji. Mereka berkembang biak dengan biji, yang tidak dilindungi oleh dinding buah (gymnospermae tidak memiliki bunga atau buah). Kemunculan benih merupakan tahapan penting dalam evolusi suatu tumbuhan. Pasokan nutrisi dalam benih menjamin kehidupan embrio ketika sangat rentan - pada periode awal perkembangannya. Penutup benih yang kuat melindungi embrio dari faktor lingkungan yang merugikan. Kemajuan evolusioner dan kemandirian pembuahan dari keberadaan air (tidak seperti tumbuhan spora) menyebabkan penyebaran gymnospermae secara luas di darat.

Mari kita masukkan data ini ke dalam tabel No.2:

120 juta tahun yang lalu

Peristiwa apa yang terjadi selama periode ini?

Contoh jawaban siswa:

Angiospermae merupakan keturunan dari gymnospermae, namun famili mana yang lebih kuno dan lebih dekat dengan gymnospermae belum ditentukan secara pasti oleh sains. Beberapa ilmuwan menganggap catkins (birch, alder, willow) sebagai angiospermae tertua, yang lain menganggap polikarpid: magnolia dan buttercup.

Angiospermae berbeda dari gymnospermae dengan adanya bunga, buah, sepal, kelopak, serta pembentukan putik, tempat tabung serbuk sari tumbuh ke bakal biji dan telur. Benih angiospermae berkembang di dalam buah dan terlindungi dengan baik oleh pericarp.

Angiospermae telah mendominasi Bumi selama lebih dari 60 juta tahun. Ini adalah satu-satunya kelompok tumbuhan yang membentuk komunitas berlapis-lapis yang kompleks. Hal ini berkontribusi pada pemanfaatan lingkungan yang lebih intensif dan keberhasilan penaklukan wilayah baru.

Mari selesaikan kompilasi tabel No.2 kita:

Tabel akhir “Perkembangan flora di Bumi.”

Tahapan perkembangan	Habitat	Waktu terjadinya
Munculnya kehidupan di bumi	Air	2-3 miliar liter. kembali
Kemunculan dan dominasi alga	Air	1,5 - 2 miliar tahun yang lalu.
Tumbuhan akan mendarat	Terestrial-akuatik	350-400 juta tahun yang lalu.
Kemunculan dan dominasi pteridophyta	Tanah basah	300 juta tahun yang lalu
Kemunculan dan dominasi gymnospermae	Tanah	Lebih dari 200 juta tahun yang lalu
Kemunculan dan dominasi sperma poryto	Tanah	Sekitar 120 juta tahun yang lalu

Di rumah, Anda akan mengkonsolidasikan informasi yang diterima dengan membaca Kel 58 + tablet di buku catatan Anda.

Apa kata yang tertulis di papan tulis? (Palaeobotani.) Apa maksudnya?

Jawaban Siswa: Paleobotani adalah ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan pada masa lampau.

Berdasarkan fosil tumbuhan, para ilmuwan telah menetapkan bahwa semakin tua suatu organisme, semakin sederhana strukturnya. Semakin dekat kita dengan zaman kita, organisme menjadi semakin kompleks dan semakin mirip dengan organisme modern.

Jadi, sebagai akibat dari perkembangan dunia organik, muncullah tumbuhan tingkat tinggi dan hewan yang sangat terorganisir, serta manusia yang berpikir yang mencoba mendapatkan jawaban atas pertanyaan: “Kapan dan bagaimana kehidupan muncul di Bumi?”

Dan pikiran yang ingin tahu menemukan jawaban-jawaban ini ( Menggeser № 11.):

“Pikiran yang berpikir tidak akan merasa bahagia sampai ia berhasil menghubungkan berbagai fakta yang diamatinya.”

D.Hevelsey.

Apakah kamu merasa bahagia? Apa itu kebahagiaan? Mengapa? (Meringkas pelajaran.)

Saya memberikan penilaian umum terhadap pekerjaan siswa dalam pembelajaran.

Asal usul tumbuhan. Tahapan utama perkembangan dunia tumbuhan.

Keanekaragaman tumbuhan. Metode mempelajari tumbuhan purba.

tugas 190 di buku kerja

Paleontologi adalah ilmu tentang organisme yang punah dan perubahannya dalam ruang dan waktu.

Paleobotani– studi sisa-sisa fosil tumbuhan purba.

Fosil

Cetakan

serbuk sari dalam sedimen

Bumi terbentuk– lebih dari 5 miliar tahun yang lalu.

Tahapan evolusi dunia tumbuhan- lima.

Organisme hidup pertama muncul– 3,5 – 4 miliar tahun yang lalu di air. Strukturnya mirip dengan bakteri. Zat organik dan mineral yang terlarut dalam air digunakan sebagai makanan, yang persediaannya berangsur-angsur habis dan muncul klorofil di beberapa sel, yang menyebabkan munculnya proses fotosintesis. Alga bersel tunggal berevolusi dari protozoa purba. Di antara alga, muncul yang menempel di bagian bawah, yang menyebabkan terpotongnya tubuh menjadi beberapa bagian: ada yang berfungsi untuk menempel, ada pula yang melakukan proses fotosintesis.

SISTEM KAMBRIAN:

Diwakili oleh rumput laut primitif .

sistem Ordovisium:

Ada berbagai jenis alga. Pada masa Ordovisium Akhir, tumbuhan darat sejati pertama kali muncul.

Tempat pertama organisme—rhiniofit, yang kemunculannya dikaitkan dengan keberadaan wilayah daratan yang secara berkala terbebas dari air. Strukturnya mirip dengan alga multiseluler. Bentuknya seperti pohon.

Silur:

Tumbuhan menghuni tepian waduk. Dominasi tumbuhan psilophid primitif.

Tumbuhan spora(berkembang) muncul sekitar 300 juta tahun yang lalu, dari tumbuhan mirip rhiniofita. Ini adalah lumut kuno, ekor kuda, dan pakis. Selama reproduksi seksual mereka membutuhkan air.

sistem Devonian:

Tumbuhan berhasil menjauh dari tepi air dan tak lama kemudian wilayah yang luas ditutupi dengan hutan purba yang lebat.

Jumlah beragam tumbuhan berpembuluh telah meningkat.

Lycophytes (lumut lumut) dan ekor kuda yang mengandung spora muncul, beberapa di antaranya berkembang menjadi pohon asli setinggi 38 m.

Sistem karbon:

Delta sungai dan tepian rawa-rawa yang luas ditumbuhi hutan lebat lumut gada raksasa, ekor kuda, pakis pohon, dan tumbuhan berbiji yang tingginya mencapai 45 m.

Sisa-sisa vegetasi yang tidak terurai ini akhirnya berubah menjadi batu bara.

sistem Permian:

Hutan pakis berbiji besar, Glossopteris, telah tersebar di daratan selatan.

Tumbuhan runjung pertama muncul, dengan cepat menghuni daerah pedalaman dan dataran tinggi.

Di antara tumbuhan terestrial, pakis arthropoda dan gymnospermae mendominasi.

Gymnospermae muncul sekitar 345 juta tahun yang lalu, ketika iklim di bumi menjadi lebih kering dan dingin. Ini adalah gymnospermae primitif yang berevolusi dari pakis pohon, liana, dan biji herba.

Angiospermae muncul sekitar 130 juta tahun yang lalu. Angiospermae ternyata paling beradaptasi dengan kehidupan di darat dan menciptakan beragam tumbuhan di bumi.

Unduh:

Pratinjau:

Untuk menggunakan pratinjau presentasi, buat akun Google dan masuk ke akun tersebut: https://accounts.google.com

Keterangan slide:

Asal usul tumbuhan. Tahapan utama perkembangan dunia tumbuhan.

Keanekaragaman tumbuhan. Metode mempelajari tumbuhan purba. tugas 190 dalam buku kerja Paleontologi adalah ilmu tentang organisme yang punah serta perubahannya dalam ruang dan waktu. Paleobotani - mempelajari sisa-sisa fosil tumbuhan purba. Fosil Mencetak Spora Serbuk Sari di Batuan Sedimen

Bumi terbentuk lebih dari 5 miliar tahun yang lalu. Ada lima tahap dalam evolusi dunia tumbuhan. Organisme hidup pertama muncul 3,5 - 4 miliar tahun yang lalu di dalam air. Strukturnya mirip dengan bakteri. Zat organik dan mineral yang terlarut dalam air digunakan sebagai makanan, yang persediaannya berangsur-angsur habis dan muncul klorofil di beberapa sel, yang menyebabkan munculnya proses fotosintesis. Alga bersel tunggal berevolusi dari protozoa purba. Di antara alga, muncul yang menempel di bagian bawah, yang menyebabkan terpotong-potongnya tubuh menjadi beberapa bagian: ada yang berfungsi untuk menempel, ada pula yang melakukan proses fotosintesis.

Diwakili oleh rumput laut primitif. SISTEM KAMBRIAN:

Sistem Ordovisium: Ada berbagai jenis alga. Pada masa Ordovisium Akhir, tumbuhan darat sejati pertama kali muncul.

Organisme terestrial pertama adalah rhinophytes, yang kemunculannya dikaitkan dengan keberadaan wilayah daratan yang secara berkala terbebas dari air. Strukturnya mirip dengan alga multiseluler. Bentuknya seperti pohon.

Periode Silur: Tumbuhan menghuni tepian waduk. Dominasi tumbuhan psilophid primitif.

Tumbuhan spora (berbunga) muncul sekitar 300 juta tahun yang lalu, dari tumbuhan mirip rhiniofita. Ini adalah lumut kuno, ekor kuda, dan pakis. Selama reproduksi seksual mereka membutuhkan air.

Sistem Devonian: Tumbuhan berhasil menjauh dari tepi air dan segera wilayah yang luas ditutupi dengan hutan purba yang lebat. Jumlah beragam tumbuhan berpembuluh telah meningkat. Lycophytes (lumut lumut) dan ekor kuda yang mengandung spora muncul, beberapa di antaranya berkembang menjadi pohon asli setinggi 38 m.

Sistem Karbon: Delta sungai dan tepian rawa-rawa yang luas ditumbuhi hutan lebat lumut gada raksasa, ekor kuda, pakis pohon, dan tumbuhan berbiji setinggi hingga 45 m. Sisa-sisa vegetasi yang belum terurai ini akhirnya berubah menjadi batu bara.

Sistem Permian: Hutan pakis berbiji besar, glossopteris, tersebar di daratan selatan. Tumbuhan runjung pertama muncul, dengan cepat menghuni daerah pedalaman dan dataran tinggi. Di antara tumbuhan terestrial, pakis arthropoda dan gymnospermae mendominasi.

Gymnospermae muncul sekitar 345 juta tahun yang lalu, ketika iklim bumi menjadi lebih kering dan dingin. Ini adalah gymnospermae primitif yang berevolusi dari pakis pohon, liana, dan biji herba.

Angiospermae muncul sekitar 130 juta tahun yang lalu. Angiospermae ternyata paling beradaptasi dengan kehidupan di darat dan menciptakan beragam tumbuhan di bumi.

Ada banyak hipotesis mengenai kemungkinan asal usul kerajaan utama alam yang hidup. Mari kita perhatikan jalur utama perkembangan sejarah kerajaan tumbuhan dan hewan, yang paling banyak dipelajari dari sudut pandang ini.

Jumlah jenis tumbuhan yang ada saat ini mencapai 500 ribu, dimana kurang lebih 300 ribu diantaranya merupakan jenis tumbuhan berbunga. Autotrof pertama adalah sianida dan sebagian alga hijau. Sisa-sisa mereka bahkan ditemukan di bebatuan kuno usia.

DI DALAM Proterozoikum Banyak perwakilan ganggang hijau dan emas yang berbeda hidup di laut. Pada saat yang sama, ganggang tampak menempel di dasar. Tanah pertama tercipta di permukaan tanah tak bernyawa, akibat kondisi abiotik (kondisi iklim) dan biotik (adanya bakteri dan sianida).

DI DALAM Paleozoikum Peristiwa evolusi besar terjadi di kerajaan tumbuhan - tumbuhan datang ke darat. Namun pada masa-masa awal era ini, tumbuhan masih banyak menghuni lautan. Terdapat alga hijau dan coklat yang menempel di dasar, dan di kolom air terdapat diatom, alga emas, dan euglena. Pada akhirnya Ordovisium dan permulaan Silur dan kemunculan tumbuhan darat pertama - psilophytes, yang menutupi wilayah pesisir dengan karpet hijau terus menerus, dicatat. Restrukturisasi terjadi pada sistem penghantar dan jaringan integumen tumbuhan: sistem penghantar muncul dengan floy dan xilem, kutikula dan stomata yang berdiferensiasi buruk. Psilophytes ternyata lebih aman menempel pada substrat menggunakan sumbu bawah yang bercabang dikotomis. Beberapa memiliki daun primitif. Psilophytes menempati posisi perantara antara tumbuhan vaskular terestrial dan alga.

Evolusi lebih lanjut tumbuhan dalam kondisi terestrial menyebabkan peningkatan kekompakan tubuh, munculnya akar, perkembangan jaringan epidermis dengan dinding tebal yang dipenuhi zat lilin, perubahan metode reproduksi, distribusi, dll.

Sejak mencapai daratan, tumbuhan berkembang dalam dua arah utama: gametofit dan sporofit. Arah gametofit diwakili oleh lumut, arah sporofit diwakili oleh tumbuhan lain. Cabang sporofit ternyata lebih beradaptasi dengan gaya hidup terestrial. Pada tumbuhan ini, sistem akar dan pembuluh darah, jaringan integumen dan mekanik secara bertahap membaik dan menjadi lebih kompleks. Sudah di Devonian ada hutan lebat ekor kuda, lumut, pakis, dan gymnospermae kuno (orang Korda).Dalam karbon hutan-hutan ini bahkan lebih tersebar luas, dan iklimnya lembab serta hangat secara merata sepanjang tahun. Tinggi tanaman mencapai 40 m.

Pada periode yang sama, ditemukan tumbuhan berkayu berbiji pertama dari gymnospermae, yang pembungaannya terjadi pada akhir karbon – Permian periode. Perbedaannya dengan pteridophytes dan pteridophyta adalah transformasi megasporangium menjadi bakal biji. Pelepasan lengkap reproduksi seksual dari air pada beberapa tumbuhan. Dengan demikian, penyerbukan pada gymnospermae dilakukan oleh angin dan setelah pembuahan bakal biji berubah menjadi biji, dan biji tersebut mempunyai adaptasi untuk disebarkan oleh angin dan hewan.

Mesozoikum Era ini ditandai dengan proses penambangan yang intensif: muncul Ural, Tien Shan, Altai, dll.Pengeringan iklim terus berlanjut, luas samudra dan lautan berkurang. DI DALAM Trias Perkembangan gurun dan punahnya pakis raksasa, ekor kuda mirip pohon, dan lumut gada telah dicatat. DI DALAM Jura periode, dengan latar belakang pembungaan gymnospermae, angiospermae pertama muncul dan bennettite- prototipe tanaman berbunga.

Angiospermae secara bertahap menyebar, menaklukkan semua benua, karena adanya sejumlah keunggulan. Angiospermae memiliki sistem penghantar, bunga dan buah yang sangat berkembang (embrio mendapat pasokan nutrisi). Dalam proses evolusi, bunga mengalami perubahan yang signifikan. Tanaman dengan penyerbukan silang mempunyai keuntungan. Penyerbuk tertarik dengan aroma nektar dan warna bunga yang cerah.

Kenozoikum Era tersebut dianggap sebagai masa kejayaan angiospermae. Pada awal Kenozoikum, iklim hangat masih berlangsung. Pada masa Neogen dan Paleogen, Andes, Pyrenees, dan Himalaya terbentuk, dan laut Mediterania, Hitam, Kaspia, dan Aral menjadi mandiri. Kawasan botani dan geografis yang dekat dengan kawasan modern sedang dibentuk. Hutan jenis konifera mendominasi di utara, dan hutan beech kastanye dengan pohon sequoia dan ginkgo di selatan. Seluruh Eropa ditutupi dengan hutan lebat yang dipenuhi pepohonan seperti oak, birch, pinus, kastanye, beech, anggur, kenari, dll. Iklimnya hangat dan sedang.

Pada periode Kuarter Selama era Kenozoikum (2-3 juta tahun yang lalu), jumlah curah hujan meningkat dan glasiasi di sebagian besar bumi dimulai, menyebabkan kepunahan atau mundurnya vegetasi tersier yang menyukai panas ke selatan. Tanaman herba dan semak yang tahan dingin muncul. Di wilayah yang luas, hutan berubah menjadi padang rumput, semi-gurun, dan gurun. Vegetasi dengan musim yang jelas muncul dalam siklus perkembangan, dan fitocenosis modern mulai terbentuk.

Dengan demikian, ciri-ciri utama evolusi kerajaan tumbuhan adalah sebagai berikut:

1. Transisi dari haploidi ke diploidi. Pada banyak alga dan lumut, semua sel (kecuali zigot) bersifat haploid. Pada pakis, gametofit independen masih ada, tetapi pada gymnospermae dan angiospermae, terjadi reduksi total gametofit dan transisi ke fase diploid.

2. Membebaskan proses reproduksi seksual dari kehadiran air.

3. Diferensiasi tubuh dengan peralihan ke kondisi terestrial: akar, batang, daun.

4. Spesialisasi penyerbukan (serangga).

Organisme tumbuhan pertama muncul di alam liar pada zaman yang sangat jauh. Makhluk hidup pertama secara mikroskopis berupa gumpalan kecil lendir. Belakangan, beberapa di antaranya berubah warna menjadi hijau, dan organisme hidup ini mulai tampak seperti alga uniseluler. Makhluk bersel tunggal memunculkan organisme multiseluler, yang, seperti organisme bersel tunggal, muncul di air. Dari alga uniseluler, berbagai alga multiseluler berkembang.

Permukaan benua dan dasar laut telah berubah seiring berjalannya waktu. Benua-benua baru muncul dan benua-benua yang sudah ada sebelumnya tenggelam. Akibat getaran kerak bumi, daratan muncul menggantikan lautan. Studi tentang sisa-sisa fosil menunjukkan bahwa dunia tumbuhan di bumi juga berangsur-angsur berubah.

Peralihan tumbuhan ke gaya hidup terestrial, menurut para ilmuwan, dikaitkan dengan keberadaan kawasan daratan yang secara berkala tergenang dan dibersihkan dari air. Air yang surut tertahan di cekungan. Mereka mengering atau diisi air lagi. Drainase di kawasan ini terjadi secara bertahap. Beberapa alga telah mengembangkan adaptasi untuk hidup di luar air.

Iklim di dunia pada saat itu lembab dan hangat. Peralihan beberapa tumbuhan dari gaya hidup akuatik ke terestrial dimulai. Struktur tumbuhan ini lambat laun menjadi lebih kompleks. Mereka memunculkan tanaman darat pertama. Kelompok tumbuhan darat tertua yang diketahui adalah psilophytes.

Perkembangan dunia tumbuhan di bumi merupakan suatu proses jangka panjang yang dilandasi oleh peralihan tumbuhan dari cara hidup akuatik ke cara hidup terestrial.

Psilophytes sudah ada 420-400 juta tahun lalu, dan kemudian punah. Psilophytes tumbuh di sepanjang tepi waduk dan merupakan tumbuhan hijau multiseluler kecil. Mereka tidak memiliki akar, batang, atau daun. Peran akar dimainkan oleh rizoid. Psilophytes, tidak seperti alga, memiliki struktur internal yang lebih kompleks - adanya jaringan integumen dan konduktif. Mereka berkembang biak dengan spora.

Dari psilofita muncullah lumut dan paku-pakuan yang sudah memiliki batang, daun, dan akar. Masa kejayaan pakis terjadi sekitar 300 juta tahun yang lalu pada periode Karbon. Iklim saat ini hangat dan lembab. Pada akhir periode Karbon, iklim bumi menjadi lebih kering dan dingin. Pakis pohon, ekor kuda, dan lumut gada mulai punah, tetapi saat ini gymnospermae primitif muncul - keturunan dari beberapa pakis kuno. Menurut para ilmuwan, gymnospermae pertama adalah pakis berbiji, yang kemudian punah sepenuhnya. Benihnya berkembang di daun: tanaman ini tidak memiliki kerucut. Pakis berbiji merupakan tumbuhan mirip pohon, mirip liana, dan herba. Gymnospermae berasal dari mereka.

Kondisi kehidupan terus berubah. Di tempat yang iklimnya lebih parah, gymnospermae kuno berangsur-angsur mati dan digantikan oleh tanaman yang lebih maju - tumbuhan runjung kuno, kemudian digantikan oleh tumbuhan runjung modern: pinus, cemara, larch, dll.

Peralihan tumbuhan ke daratan berkaitan erat tidak hanya dengan kemunculan organ-organ seperti batang, daun, akar, tetapi terutama dengan kemunculan benih, suatu cara khusus perkembangbiakan tumbuhan tersebut. Tumbuhan yang berkembang biak dengan biji lebih mampu beradaptasi terhadap kehidupan di darat dibandingkan tumbuhan yang berkembang biak dengan spora. Hal ini menjadi jelas ketika iklim menjadi kurang lembap.

Pada pertumbuhan yang berkembang dari spora (pada lumut, lumut, pakis), gamet betina dan jantan (sel kelamin) terbentuk - telur dan sperma. Agar pembuahan dapat terjadi (setelah peleburan gamet), diperlukan air atmosfer atau air tanah, tempat sperma berpindah ke sel telur.

Gymnospermae tidak memerlukan air bebas untuk pembuahan karena terjadi di dalam bakal biji. Di dalamnya, gamet jantan (sperma) mendekati gamet betina (telur) melalui tabung serbuk sari yang tumbuh di dalam bakal biji. Dengan demikian, pembuahan pada tumbuhan berspora sepenuhnya bergantung pada ketersediaan air; pada tumbuhan yang berkembang biak dengan biji, ketergantungan tersebut tidak ada.

Angiospermae - keturunan gymnospermae kuno - muncul di Bumi lebih dari 130-120 juta tahun yang lalu. Mereka ternyata paling beradaptasi dengan kehidupan di darat, karena hanya mereka yang memiliki organ reproduksi khusus - bunga, dan bijinya berkembang di dalam buah dan terlindungi dengan baik oleh pericarp.

Berkat ini, angiospermae dengan cepat menyebar ke seluruh bumi dan menempati berbagai macam habitat. Selama lebih dari 60 juta tahun, angiospermae telah mendominasi bumi. Pada Gambar. Gambar 67 tidak hanya menunjukkan urutan kemunculan divisi tumbuhan tertentu, tetapi juga komposisi kuantitatifnya, di mana angiospermae mempunyai tempat yang signifikan.