Возникновение одноклеточных и многоклеточных водорослей, возникновение фотосинтеза: выход растений на сушу (псилофиты, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные).

Развитие растительного мира совершалось в 2 этапа и связано с появлением низших и высших растений. По новой систематике к низшим относят водоросли (а раньше относили бактерии, грибы и лишайники. Теперь они выделены в самостоятельные царства), а к высшим - мхи, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные.

В эволюции низших организмов выделяются 2 периода, существенно различающиеся между собой организацией клетки. В течении 1 периода господствовали организмы, сходные с бактериями и сине-зеленые водорослями. Клетки этих жизненных форм не имели типичных органоидов (митохондирий, хлоропластов, аппарата Гольджи и др.).Ядро клетки не было ограничено ядерной мембраной (это прокариотический тип клеточной организации). 2 период был связан с переходом низших растений (водорослей) к автотрофному типу питания и с образованием клетки со всеми типичными органоидами (это эукариотический тип клеточной организации, который сохранился и на последующих ступенях развития растительного и животного мира). Этот период можно назвать периодом господства зеленых водорослей, одноклеточных, колониальных и многоклеточных. Простейшими из многоклеточных являются нитчатые водоросли (улотрикс), которые не имеют никакого ветвления своего тела. Их тело представляет собой длинную цепочку, состоящую из отдельных клеток. Другие же многоклеточные водоросли расчленены большим количеством выростов, поэтому их тело ветвится (у хары, у фукуса).

Многоклеточные водоросли в связи с их автотрофной (фотосинтетичесой) деятельностью развивались в направлении увеличения поверхности тела для лучшего поглощения питательных веществ из водной среды и солнечной энергии. У водорослей появилась более прогрессивная форма размножения - половое размножение, при котором начало новому поколению дает диплоидная (2н) зигота, сочетающая в себе наследственность 2-х родительских форм.

2 эволюционный этап развития растений необходимо связывать с постепенным переходом их от водного образа жизни к наземному. Первичным наземным организмами оказались псилофиты, которые сохранились в виде ископаемых остатков в силурийских и девонских отложениях. Строение этих растений более сложное по сравнению с водорослями: а) они имели специальные органы прикрепления к субстрату - ризоиды; б) стеблевидные органы с древесиной, окруженной лубом; в) зачатки проводящих тканей; г) эпидермис с устьицами.

Начиная с псилофитов, нужно проследить 2 линии эволюции высших растений, одна из которых представлена мохообразными, а вторая - папоротникообразными, голосеменными и покрытосеменными.

Главное, что характеризует мохообразные, это преобладание в цикле их индивидуального развития гаметофита над спорофитом. Гаметофит - это все зеленое растение, способное к самостоятельному питанию. Спорофит представлен коробочкой (кукушкин лен) и полностью зависит в своем питании от гаметофита. Доминирование у мхов влаголюбивого гаметофита в условиях воздушно-наземного образа жизни оказалось нецелеособразным, поэтому мхи стали особой ветвью эволюции высших растений и пока не дали после себя совершенных групп растений. Этому способствовал и тот факт, что гаметофит по сравнению со спорофитом имел обеденную наследственность (гаплоидный (1н) набор хромосом). Эта линия в эволюции высших растений называется гаметофитной.

Вторая линия эволюции на пути от псилофитов к покрытосеменным является спорофитной, потому что у папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных в цикле индивидуального развития растений доминирует спорофит. Он представляет собой растение с корнем, стеблем, листьями, органами спороношения (у папоротников) или плодоношения (у покрытосеменных). Клетки спорофита имеют диплоидный набор хромосом, т.к. они развиваются из диплоидной зиготы. Гаметофит сильно редуцирован и приспособлен только для образования мужских и женских половых клеток. У цветковых растений женский гаметофит представлен зародышевым мешком, в котором находится яйцеклетка. Мужской гаметофит образуется при проростании пыльцы. Он состоит из одной вегетативной и одной генеративной клеток. При прорастании пыльцы из генеративной клетки возникает 2 спермия. Эти 2 мужские половые клетки участвуют в двойном оплодотворении у покрытосеменных. Оплодотворенная яйцеклетка дает начало новому поколению растения - спорофиту. Прогресс покрытосеменных обусловлен совершенствованием функции размножения.

И животных и многие другие исследования позволили установить, что Земля образовалась около 5 миллиардов лет назад.

Первые живые организмы появились в воде примерно 2,5-3 миллиарда лет назад. В то время в воде первичного океана содержалось огромное количество различных органических и минеральных веществ. Из них и образовались первые доклеточные формы жизни - микроскопически мелкие комочки слизи. На протяжении многих миллионов лет они усложнялись и совершенствовались. Около 1,5-2 миллиардов лет назад они дали начало простейшим одноклеточным организмам.

Живые организмы использовали в пищу органические и минеральные вещества, растворяемые в первичном океане. Постепенно запасы питательных веществ в первичном океане стали истощаться. Между клетками началась борьба за пищу. В этих условиях у некоторых клеток появился зеленый пигмент - хлорофилл и они приспособились к использованию энергии солнечного света для превращения воды и углекислого газа в пищу. Так возник фотосинтез , то есть процесс образования органических веществ из неорганических с использованием энергии света. Эти живые организмы были похожи на одноклеточные водоросли .

С появлением фотосинтеза в атмосфере стал накапливаться кислород. Состав воздуха стал постепенно приближаться к современному, то есть в основном состоять из азота, кислорода и небольшого количества углекислого газа. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни.

Древние одноклеточные существа дали начало многоклеточным организмам. Многоклеточные организмы, как и первые од- ноклеточные, возникли в воде. Из одноклеточных водорослей развились разнообразные многоклеточные водоросли .

Поверхность материков и дно океана со временем изменялись. Поднимались новые материки, уходили под воду существовавшие раньше. Из-за колебаний земной коры на месте морей возникала суша. Изучение ископаемых остатков показывает, что растительный мир Земли тоже постепенно изменялся.

Переход растений к наземному образу жизни, по-видимому, был связан с существованием периодически заливавшихся и освобождавшихся от воды участков суши. Отступавшая морская вода задерживалась во впадинах. Они то пересыхали, то вновь наполнялись водой. Осушение этих участков происходило постепенно. У некоторых водорослей стали появляться приспособления к обитанию вне воды 181 .

Климат в то время на земном шаре был влажным и теплым. Начался переход некоторых растений от водного к наземному образу жизни. У древних многоклеточных водорослей строение постепенно усложнялось, и они дали начало первым наземным растениям. Самая древняя группа из известных нам наземных растений - псилофиты 182. Они существовали 420-400 млн. лет назад, а позже вымерли.

Псилофиты росли по берегам водоемов и были небольшими многоклеточными зелеными растениями. Они еще не имели стеблей, листьев, корней, а представляли собой ветвящиеся оси, на подземных частях которых развивались ризоиды. От водорослей псилофиты отличались не только внешне, но и более сложным внутренним строением У них были развиты покровная ткань - кожица - и проводящие ткани - древесина и луб. Размножались псилофиты спорами.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:
Происхождение растений.Основные этапы развитиярастительного мира. Многообразие растительного мира. Методы изучения древних растений.задание 190 в рабочей тетрадиПалеонтология – наука о вымерших организмах, смене их во времени и пространстве. Палеоботаника – изучает ископаемые остатки древних растений. ОкаменелостиОтпечаткиСпорыпыльцу в осадочных породах Земля образовалась – более 5 млрд. лет назад.Этапов эволюции растительного мира – пять. Первые живые организмы появились – 3,5 – 4 млрд. лет назад в воде. По строению они были схожи с бактериями. В пищу использовали органические и минеральные вещества, растворенные в воде, запас которых постепенно истощался и у некоторых клеток появляется хлорофилл, что привело к возникновению процесса фотосинтеза. От древних простейших произошли одноклеточные водоросли. Среди водорослей появляются прикрепленные ко дну, что привело к расчленению тела на части: одни – служат для прикрепления, другие осуществляют процесс фотосинтеза. Представлена примитивными морскими водорослями. КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА: Ордовикская система: Существовали различные виды водорослей. В позднем ордовике появились первые настоящие наземные растения. Первые наземные организмы – риниофиты, появление которых связано с существованием периодически освобождавшихся от воды участков суши. Строение их напоминало строение многоклеточных водорослей. Имели древовидную форму. Силурийский период: Растения заселяли берега водоемов. Преобладание примитивных псилофидных растений. Споровые растения (расцвет) возникли около 300 млн. лет назад, от риниофитоподобных растений. Это были древние плауны, хвощи и папоротники. При половом размножении им была необходима вода. Девонская система: Растения сумели отодвинуться от кромки воды и вскоре обширные районы суши поросли густыми первобытными лесами. Возросло число разнообразных сосудистых растений. Появились споровые ликофиты (плауны) и хвощи, некоторые из них развились в настоящие деревья высотой 38м. Каменноугольная система: Дельты рек и берега обширных болот поросли густыми лесами из гигантских плаунов, хвощей, древовидных папоротников и семенных растений высотой до 45 м. Неразложившиеся останки этой растительности со временем превратились в каменный уголь. Пермская система: На южных массивах суши распространились леса крупных семенных папоротников-глоссоптерисов. Появились первые хвойные, быстро заселившие внутриматериковые области и высокогорья.Среди наземных растенийпреобладали членистосте-бельные папоротники,голосеменные. Голосеменные растения возникли около 345 млн. лет назад, когда климат на Земле стал суше и холоднее. Это были примитивные голосеменные растения, которые произошли от древовидных, лиановидных и травянистых семенных папоротников. Покрытосеменные растения возникли около 130 млн. лет назад. Покрытосеменные оказались наиболее приспособлены к жизни на суше и создали разнообразный растительный покров Земли.

Приложенные файлы

Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира.

Многообразие растительного мира. Методы изучения древних растений.

задание 190 в рабочей тетради

Палеонтология – наука о вымерших организмах, смене их во времени и пространстве.

Палеоботаника – изучает ископаемые остатки древних растений .

Окаменелости

Отпечатки

пыльцу в осадочных породах

Земля образовалась – более 5 млрд. лет назад.

Этапов эволюции растительного мира – пять.

Первые живые организмы появились – 3,5 – 4 млрд. лет назад в воде. По строению они были схожи с бактериями. В пищу использовали органические и минеральные вещества, растворенные в воде, запас которых постепенно истощался и у некоторых клеток появляется хлорофилл, что привело к возникновению процесса фотосинтеза. От древних простейших произошли одноклеточные водоросли. Среди водорослей появляются прикрепленные ко дну, что привело к расчленению тела на части: одни – служат для прикрепления, другие осуществляют процесс фотосинтеза.

КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА :

Представлена примитивными морскими водорослями.

Ордовикская система :

Существовали различные виды водорослей. В позднем ордовике появились первые настоящие наземные растения.

Первые наземные организмы – риниофиты, появление которых связано с существованием периодически освобождавшихся от воды участков суши. Строение их напоминало строение многоклеточных водорослей. Имели древовидную форму.

Силурийский период :

Растения заселяли берега водоемов. Преобладание примитивных псилофидных растений.

Споровые растения (расцвет) возникли около 300 млн. лет назад, от риниофитоподобных растений. Это были древние плауны, хвощи и папоротники. При половом размножении им была необходима вода.

Девонская система :

Растения сумели отодвинуться от кромки воды и вскоре обширные районы суши поросли густыми первобытными лесами.

Возросло число разнообразных сосудистых растений.

Появились споровые ликофиты (плауны) и хвощи, некоторые из них развились в настоящие деревья высотой 38м.

Каменноугольная система :

Дельты рек и берега обширных болот поросли густыми лесами из гигантских плаунов, хвощей, древовидных папоротников и семенных растений высотой до 45 м.

Неразложившиеся останки этой растительности со временем превратились в каменный уголь.

Пермская система :

На южных массивах суши распространились леса крупных семенных папоротников-глоссоптерисов.

Появились первые хвойные, быстро заселившие внутриматериковые области и высокогорья.

Среди наземных растений преобладали членистостебельные папоротники, голосеменные.

Голосеменные растения возникли около 345 млн. лет назад, когда климат на Земле стал суше и холоднее. Это были примитивные голосеменные растения, которые произошли от древовидных, лиановидных и травянистых семенных папоротников.

Покрытосеменные растения возникли около 130 млн. лет назад. Покрытосеменные оказались наиболее приспособлены к жизни на суше и создали разнообразный растительный покров Земли.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира.

Многообразие растительного мира. Методы изучения древних растений. задание 190 в рабочей тетради Палеонтология – наука о вымерших организмах, смене их во времени и пространстве. Палеоботаника – изучает ископаемые остатки древних растений. Окаменелости Отпечатки Споры пыльцу в осадочных породах

Земля образовалась – более 5 млрд. лет назад. Этапов эволюции растительного мира – пять. Первые живые организмы появились – 3,5 – 4 млрд. лет назад в воде. По строению они были схожи с бактериями. В пищу использовали органические и минеральные вещества, растворенные в воде, запас которых постепенно истощался и у некоторых клеток появляется хлорофилл, что привело к возникновению процесса фотосинтеза. От древних простейших произошли одноклеточные водоросли. Среди водорослей появляются прикрепленные ко дну, что привело к расчленению тела на части: одни – служат для прикрепления, другие осуществляют процесс фотосинтеза.

Представлена примитивными морскими водорослями. КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА:

Ордовикская система: Существовали различные виды водорослей. В позднем ордовике появились первые настоящие наземные растения.

Первые наземные организмы – риниофиты, появление которых связано с существованием периодически освобождавшихся от воды участков суши. Строение их напоминало строение многоклеточных водорослей. Имели древовидную форму.

Силурийский период: Растения заселяли берега водоемов. Преобладание примитивных псилофидных растений.

Споровые растения (расцвет) возникли около 300 млн. лет назад, от риниофитоподобных растений. Это были древние плауны, хвощи и папоротники. При половом размножении им была необходима вода.

Девонская система: Растения сумели отодвинуться от кромки воды и вскоре обширные районы суши поросли густыми первобытными лесами. Возросло число разнообразных сосудистых растений. Появились споровые ликофиты (плауны) и хвощи, некоторые из них развились в настоящие деревья высотой 38м.

Каменноугольная система: Дельты рек и берега обширных болот поросли густыми лесами из гигантских плаунов, хвощей, древовидных папоротников и семенных растений высотой до 45 м. Неразложившиеся останки этой растительности со временем превратились в каменный уголь.

Пермская система: На южных массивах суши распространились леса крупных семенных папоротников-глоссоптерисов. Появились первые хвойные, быстро заселившие внутриматериковые области и высокогорья. Среди наземных растений преобладали членистосте- бельные папоротники, голосеменные.

Голосеменные растения возникли около 345 млн. лет назад, когда климат на Земле стал суше и холоднее. Это были примитивные голосеменные растения, которые произошли от древовидных, лиановидных и травянистых семенных папоротников.

Покрытосеменные растения возникли около 130 млн. лет назад. Покрытосеменные оказались наиболее приспособлены к жизни на суше и создали разнообразный растительный покров Земли.

Определение понятия "эволюция".

На Земле существует огромное разнообразие примитивных и высокоразвитых растений. Все это разнообразие растительного царства появилось на Земле исторически, т. е. развивалось от простого к сложному постепенно, в течение длительного периода существования нашей планеты и было связано с изменяющимися условиями среды. От первых организмов на основе прогрессивного (от лат. прогрессус - "продвигающийся вперед", "поступательный") развития возникли более сложные формы растений. Этот процесс сопровождался вымиранием организмов, не приспособленных к существованию в изменившихся условиях, и появлением новых форм, более приспособленных. Вымершие и все ныне существующие растения возникли в процессе постоянного изменения качеств видов, т. е. возникли в процессе эволюции (от лат. эволютио - "развертывание").

Эволюция это необратимый процесс исторического (протекающего во времени) развития живого мира в направлении большей приспособленности к условиям обитания.

Эволюция растительного мира началась на Земле очень давно, с момента появления первых живых организмов, и продолжается в настоящее время.

История развития растительного мира.

Более 3,5 млрд лет назад на Земле в древнем теплом океане возникли первые живые обитатели. Они были примитивными (т. е. неразвитыми, простыми) одноклеточными организмами, похожими на современных бактерий. Питались они тем, что находилось в окружающей их воде океана: растворенными минеральными и органическими веществами (т. е. гетеротрофно).
Спустя много тысяч лет в океанических водах появились организмы, имеющие в клетках хлорофилл. Такие организмы стали использовать солнечный свет в качестве источника энергии для создания необходимых им органических веществ. Так появились автотрофы, которые смогли питаться, осуществляя фотосинтез.
Появление фотосинтеза - крупнейшее событие в истории развития жизни на нашей планете. Фотосинтез дал начало новому способу существования организмов, связанному с автотрофным питанием.
Первые автотрофы хотя и использовали энергию солнечного излучения, но еще не выкладывали в атмосферу много свободного кислорода. Только с появлением цианобактерий , более энергично осуществляющих фотосинтез, началось постепенное накопление кислорода в атмосфере Земли. Это создало возможность развития организмов, которым для процесса дыхания необходим кислород.
Цианобактерии - древнейшая группа живых организмов, возникшая около 2,6 млрд лет назад. Цианобактерии существуют и в настоящее время. Это одноклеточные и многоклеточные нитчатые организмы, в клетках которых нет оформленного ядра. По этому признаку, а также по общему строению клеток их относят к надцарству Доядерные, или Прокариоты (от лат. про - "перед", "раньше" и греч. карио - "ядро"), и к царству Бактерии.
В клетках цианобактерий имеется хлорофилл, но они могут питаться гетеротрофно. Встречаются эти организмы на дне океанов, в толще воды, пещерах, горячих источниках, на льдах, на снегу, коре деревьев, на камнях и пр.
Длительный период времени на нашей планете господствовали только бактерии и цианобактерии. Они со временем освоили сушу и образовали на ней слой плодородной почвы, создали биосферу.
Около 1,3 млрд лет назад появились более сложные, чем цианобактерии, организмы - зеленые и золотистые водоросли . Они населяли пресные и солоноватые водоемы. В этих группах водорослей впервые на Земле хорошо обособилось в клетке ядро, появилось много внутриклеточных органелл и возник половой способ размножения - слияние двух клеток и образование зиготы, которая дает начало новому организму.
Все организмы, в клетках которых имеется ядро, относят к надцарству Ядерные , или Эукариоты (от греч. эу - "хорошо", "полностью"). Растения, грибы, животные (в том числе человек) - представители эукариот.
В ходе эволюции зеленых водорослей возникли фотосинтезирующие высшие наземные растения.
Одноклеточные зеленые водоросли стали родоначальниками всех современных групп растений. От них 600-700 млн лет назад произошли многоклеточные водоросли - обитатели водной среды. В почвенной среде появились представители другого царства - грибы. Возникновение многоклеточности обусловило развитие разных типов тканей.
Возникновение полового размножения и появление многоклеточных организмов среди примитивных зеленых водорослей - величайшее событие в развитии жизни на нашей планете.
Хотя тогда, 600 млн лет назад, кислорода в атмосфере было мало (в 100 раз меньше, чем сейчас), но из него уже образовался озоновый экран вокруг Земли. Еще через 200 млн лет озоновый экран стал таким мощным, что защитил от губительной части солнечной радиации выходящих на берег живых обитателей. Благодаря этому жизнь начала активно развиваться не только в воде, но и на суше.

Выход растений на сушу.

Первыми растениями (теперь уже давно вымершими), примерно 450 млн лет назад поселившимися на влажных берегах пресных водоемов, были риниофиты . Они произошли от прикрепленных к дну водоема зеленых водорослей. Уровень воды менялся, растения периодически оказывались то в воде, то на суше. У риниофитов, достигавших высоты 20-25 см, еще не было настоящих корней и листьев, но уже появились стебли, ткани (рис. 1). Покровная ткань с устьицами защищала от высыхания, механическая - укрепляла в воздушной среде, корнеподобные образования прикрепляли растение к почве и поглощали воду с растворенными минеральными веществами, имелась примитивная проводящая система.

Рис. 1. Первые сухопутные растения: риния (1 ) и куксония (2 )

С этих пор эволюция растений шла по пути возрастающего приспособления к условиям наземного существования.

Через 100 млн лет риниофиты вымерли, но к этому времени уже появились мхи, плауны, хвощи и папоротники. Они уже имели побеги с зелеными листьями и корни. Стебель выполнял роль органа, проводившего питательные вещества.

Около 250 млн лет назад климат стал суше и холоднее. Гигантские древовидные папоротники, хвощи и плауны, размножавшиеся спорами, не смогли выжить, но некоторые из них дали начало первым голосеменным. В изменившихся климатических условиях у голосеменных растений было преимущество перед споровыми: у них появился новый способ размножения, не зависящий от наличия воды во внешней среде, – размножение семенами. Дальнейшее похолодание, усиление сухости воздуха и солнечной радиации привели к появлению покрытосеменных растений.

Покрытосеменные лучше других растений смогли приспособиться к условиям окружающей среды. Их многообразные формы широко расселились, и со временем покрытосеменные стали господствующей на Земле группой растений.