PLANTERNES UDVIKLING: MODERNE PLANTER MED OPRINDELSE - BIOLOGI - 2025

Den udvikling af planter muligvis begyndte med en ferskvands gruppe minder om nutidens grønne alger og fra denne alle nuværende grupper opstod: mosser, klub mosser, padderokker, bregner, nøgenfrøede og dækfrøede.

Planter er kendetegnet ved at være en meget varieret gruppe og med en bemærkelsesværdig plasticitet. Fra evolutionsbiologisk synspunkt tillader de undersøgelse af en vigtig række mekanismer og unikke begivenheder, for eksempel speciering med polyploidi i angiospermer.

Kilde: Af Maulucioni, fra Wikimedia Commons

I løbet af denne evolutionære proces, der gav anledning til denne monophyletiske gruppe, dukkede der op innovationer, såsom cellevæggen, der hovedsageligt bestod af cellulose - en polymer, der består af gentagne glukoseenheder.

Den monophyletiske betragtning af planter indebærer den indledende inkorporering af cyanobakterier, som gav anledning til forskellige plastider (inklusive chloroplaster, relateret til den fotosyntetiske proces) ved endosymbiotiske begivenheder. Denne begivenhed fandt sted i den fælles stamfar til denne afstamning.

Multicellularitet (organismer med mere end en celle) og spredning af det apikale meristem, en type asymmetrisk celledeling og zygotisk retention, optrådte også. Imidlertid var den mest slående innovation af planterne at kolonisere det jordiske miljø.

Nedenfor beskriver vi nogle generelle aspekter af planternes udvikling, og derefter vil vi undersøge oprindelsen af ​​hver gruppe.

Evolutionsmekanismer

De evolutionære mekanismer, der er involveret i planternes oprindelse, er de samme, som frembragte ændringer i andre levende grupper: naturlig selektion og genetisk eller genetisk drift.

Darwinian naturlige selektion er en evolutionsmekanisme, der består af individuel differentiel reproduktiv succes. Når planterne havde en bestemt arvelig egenskab (dvs. overført fra forældre til børn), og denne egenskab gjorde det muligt for dem at forlade flere efterkommere, steg denne morf i befolkningen.

Den anden mekanisme er gendrift, som består af den tilfældige eller stokastiske variation af allelfrekvenser.

På samme måde spillede coevolutionære processer med dyr en grundlæggende rolle. Som bestøvning og spredning af frø i angiospermer.

Udvikling af planter af planter

Ændringen i planlægningskropsplaner er relateret til grundlæggende variationer, der opstod i sporofyt- og gametofytfaserne. Undersøgelser, der blev udført, antyder, at den haploide fase tidligere var mere kompleks.

Denne tendens gennemgik imidlertid en vending: gametophyten begyndte at være den mest iøjnefaldende fase. Dette fænomen øgede den morfologiske mangfoldighed drastisk fra Devon.

Geologiske perioder med udseendet af hver gruppe

Den fossile registrering giver os en utrolig kilde til information om udviklingen af ​​alle levende organismer, selvom den ikke er perfekt, og den ikke er komplet.

Bryophytter, meget enkle organismer, der mangler karvæv, har været kendt siden ordovicien.

De ældste lag består af meget enkle strukturer af karplanter. Senere, i Devonian og Carboniferous, forekom en enorm udbredelse af bregner, klubmoser, hesteskidt og progymnospermer.

I Devonian dukkede de første frøplanter op. Den mesozoiske flora bestod således hovedsageligt af individer, der minder om gymnospermer. Endelig vises angiospermer i kridttiden.

Algernes udvikling

Alger er den mest primitive gruppe. For dem svarer til oprindelsen af ​​den første fotosyntetiske celle på grund af en endosymbiosehændelse: en celle indtaget en bakterie med fotosyntetisk kapacitet.

Dette har været en ret accepteret forklaring på udviklingen af ​​chloroplaster, og det gælder også mitokondrier.

Evolution af bryophytter

Bryophytter antages at være de første organismer, der divergerer fra alger. De svarer til den første gruppe af landplanter. Dets vigtigste egenskaber er manglen på et rotsystem og et kar-system bestående af xylem og floem.

Bryophytter dominerede forhistoriske miljøer i de første 100 millioner år fra plantenes oprindelse.

Evolution af vaskulære frøfrie planter

Vaskulære frøfrie planter

Karplanter begyndte at diversificere i kulstofperioden, specifikt til frøfrie karplanter.

Ligesom bryophytter har svømmetameter fra frøfrie planter brug for vand for begge kønsceller at mødes. Af denne grund antages det, at de første former for karplanter var begrænset til fugtige miljøer, der favoriserede reproduktion.

Fossiler og forfædre til karplanter dateres 420 millioner år tilbage. Organismerne blev kendetegnet ved en forgrenet sporofyt, uafhængig af den gametophytiske fase for deres vækst og udvikling. Disse forgreninger udgjorde deres lille størrelse - de oversteg sjældent 50 centimeter.

Dette arrangement letter produktionen af ​​sporer og øgede således sandsynligheden for overlevelse og reproduktion.

Den mest primitive gruppe af karplanter er den moderne art af lycophytter (klubmos, selaginella og bregner eller isoetter). Lycophytterne udviklede sig i sumpe og lignende terræn, indtil gigantformerne blev uddød og de små, vi observerer i dag.

Bregner har udstrålet, siden de stammer fra Devonian, sammen med deres pårørende hårets haler og børste bregner.

Betydningen af ​​vaskulært væv og rødder

Karplanter - som deres navn antyder - har karvæv, der er opdelt i floem og xylem. Disse strukturer er ansvarlige for ledning af salte og næringsstoffer i hele plantens krop.

Erhvervelsen af ​​et lignificeret væv gjorde det muligt for planterne at stige i størrelse sammenlignet med bryophytter. Disse stængler forhindrede tip og hældning og kunne transportere næringsstoffer og vand til betydelige højder.

Rødder tillader på den anden side planter at forankre sig på jordoverfladen, så de kan absorbere vand og næringsstoffer. Rødderne spiller også en grundlæggende rolle for, at planten kan nå en større størrelse. Rotsystemet, der observeres i fossilerne, ligner ganske det nuværende.

Oprindelsen af ​​rødderne er stadig uklar i evolutionær historie. Det vides ikke, om de optrådte i en enkelt begivenhed i forfader til alle karplanter, eller i flere begivenheder - hvad der kaldes konvergent evolution.

Evolution af vaskulære frøplanter

I kulstofholdige forgrenede planter sig i to store grupper af frøplanter: gymnospermer og angiospermer.

Udvikling af gymnospermer

Først minder frøplanterne om en bregne. Gymnospermer er planter uden blomster, som alle stråler inden for et meget lignende mønster. De mest almindelige i dag er fyrretræer og cypresser. Nogle af de ældste prøver inkluderer ginkgoer, cycader og gnetales.

Udvikling af blomstrende planter: angiosperm

Blomstrende planter eller angiospermer er en plantegruppe, der udgør de fleste af de planter, der findes på planeten jorden. I dag er de distribueret overalt og inkluderer former, der er så forskellige som træer, buske, græsplæner, hvede- og majsmarker og alle de fælles planter, som vi ser med blomster.

For faren til evolutionær biologi, Charles Darwin, repræsenterede denne gruppes pludselige optræden en gåtefuld begivenhed, der spænder over en enorm fordeling.

I dag betragtes den gruppe, der gav anledning til angiospermerne, som en gruppe af primitive gymnospermer - en busklignende organisme. Selvom der ikke er nogen specifik kandidat, mistænkes nogle livsformer med mellemliggende egenskaber mellem de to grupper fra Mesozoic og Paleozoic epoker.

Historisk set blev denne transformation accepteret, da det er let at forestille sig omdannelsen af ​​strukturer, der er i stand til at transportere ægløsning (typisk for gymnospermer) til carpels. For nylig er det ikke længere sædvanligt at aktivt søge disse former for overgang.

De første fossiler af angiospermer (og andre spor som pollenkorn) dateres mere end 125 millioner år tilbage.

Blomsten

Den mest relevante innovation af angiosperms er blomsterstrukturen. Det spekuleres i, at de primitive blomster havde morfologien af ​​en nuværende magnolia, der består af mange karpeller, stamens og stykker af perianthen.

Hvad angår visuelle og lugtende stimuli, repræsenterer blomsten et attraktivt organ for pollinatorer. Disse kan være hvirveldyr (som fugle og flagermus) eller hvirvelløse dyr (som bier, hveps eller fluer). At blive pollineret repræsenterer en åbenlys fordel for planten: det spreder pollen meget bedre end vinden.

Pollination var en udvalgt begivenhed, da jo flere dyr besøgte planterne, frøproduktionen gjorde det også. Således gav enhver ændring, der havde positivt øget besøg øjeblikket, en stor selektiv fordel for individet.

Blomstrende planter, der ved en bestemt tilfældig mutation begyndte at udskille et næringsstof, der tiltrukket en pollinator, havde en selektiv fordel i forhold til deres kammerater, der manglede denne egenskab.

Derudover repræsenterer frugten også en belønning rig på energi til det dyr, der bruger den. Efter fordøjelsen defecerer dyret og spreder derved frøene. For eksempel spiller mange fugle og frugt flagermus en uundværlig rolle som frøspredere i skove.

Referencer

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: videnskab og natur. Pearson Uddannelse.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolutionsanalyse. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Udvikling. Sinauer.
5. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Plantebiologi (bind 2). Jeg vendte om.
6. Rodríguez, EV (2001). Fysiologi for produktion af tropiske afgrøder. Redaktionelt universitet i Costa Rica.
7. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Plantefysiologi. Jaume I. Universitet