по чему можно судить о внешних признаках древних растений

§ 58. Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира

1. Какие отделы растительного царства вы знаете? 2. Какие растения относятся к низшим? В чем их отличие от высших? 3. Какая группа растений в настоящее время занимает господствующее положение на нашей планете?

Методы изучения древних растений

Картину исторического развития жизни от ее начала до наших дней помогает нам проследить палеонтология (от греческих слов «палайос» — древний, «он/онтос» — сущее и «логос») — наука о вымерших организмах, о смене их во времени и в пространстве.

Одно из подразделений палеонтологии — палеоботаника — изучает ископаемые остатки древних растений, сохранившиеся в пластах геологических отложений. Доказано, что на протяжении веков видовой состав растительных сообществ менялся. Многие виды растений вымирали, другие приходили им на смену. Иногда растения попадали в такие условия (в болото, под пласт обвалившейся породы), что без доступа кислорода он л не перегнивали, а пропитывались минеральными веществами. Происходило окаменение. Окаменевшие деревья нередко находят в угольных шахтах. Они настолько хорошо сохранились, что можно изучать их внутреннее строение. Иногда на твердых породах остаются отпечатки, по которым можно судить о внешнем виде древних ископаемых организмов. Многое могут рассказать ученым споры и пыльца, встречающиеся в осадочных породах. Используя специальные методы, можно определить возраст ископаемых растений, их видовой состав.

Изменение и развитие растительного мира

Ископаемые остатки растений свидетельствуют, что в далекие времена растительный мир нашей планеты был совсем иным, чем сейчас.

В самых древних слоях земной коры не удается найти признаки живых организмов. В более поздних отложениях находят остатки примитивных организмов. Чем моложе слой, тем чаще встречаются более сложные организмы, которые приобретают все большее сходство с современными.

Много миллионов лет назад жизни на Земле не было. Затем появились первые примитивные организмы, которые постепенно менялись, преобразовывались, уступая место новым, более сложным.

В процессе длительнш о развития многие растения на Земле бесследно исчезли, другие неузнаваемо изменились. Поэтому полностью восстановить историю развития растительного мира очень трудно. Но учеными уже доказано, что все современные виды растений произошли от более древних форм.

Основные этапы развития растительного мира

Изучение древнейших слоев земной коры, отпечатков и окаменелостей ранее живших растений и животных и многие другие исследования позволили установить, что Земля образовалась более 5 млрд лет назад.

Первые живые организмы появились в воде примерно 3,5—4 млрд лет назад. Простейшие одноклеточные организмы по строению были схожи с бактериями. Они еще не имели обособленного ядра, но обладали системой обмена веществ и способностью к размножению. В пищу они использовали органические и минеральные вещества, растворенные в воде первичного океана. 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 в пищу воды и углекислого газа. Так возник фотосинтез, т. е. процесс образования органических веществ из неорганических с использованием энергии света. С появлением фотосинтеза в атмосфере стал накапливаться кислород. Состав воздуха стал постепенно приближаться к современному, т. е. в основном включать азот, кислород и небольшое количество углекислого газа. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни.

Появление водорослей

От древних простейших одноклеточных организмов, способных к фотосинтезу, произошли одноклеточные водоросли. Одноклеточные водоросли — родоначальники царства зеленых растений. Наряду с плавающими формами среди водорослей появились и прикрепленные ко дну. Такой образ жизни привел к расчленению тела на части: одни из них служат для прикрепления к субстрату, другие осуществляют фотосинтез. У некоторых зеленых водорослей это было достигнуто благодаря гигантской многоядерной клетке, расчлененной на листовидную и корневидную части. Однако более перспективным оказалось разделение многоклеточного тела на части, выполняющие различные функции.

Важное значение для дальнейшего развития растений имело возникновение у водорослей полового размножения. Размножение половым путем способствовало изменчивости организмов и приобретению ими новых свойств, которые помогали приспособиться к новым условиям жизни.

Выход растений на сушу

Поверхность материков и дно океана со временем изменились. 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 изменялся.

Переход растений к наземному образу жизни, по-видимому, был связан с существованием периодически заливавшихся и освобождавшихся от воды участков суши. Осушение этих участков происходило постепенно. У некоторых водорослей стали появляться приспособления к обитанию вне воды.

В это время на земном шаре был влажный и теплый климат. Начался переход некоторых растений от водного к наземному образу жизни. У древних многоклеточных водорослей строение постепенно усложнялось, и они дали начало первым наземным растениям [205].

Одними из первых наземных растений были росшие по берегам водоемов риниофиты, например риния [206]. Они существовали 420—400 млн лет назад, а потом вымерли.

Строение риниофитов еще напоминало строение многоклеточных водорослей: отсутствовали настоящие стебли, листья, корни, в высоту они достигали около 25 см. Риниофиты имели древовидную форму. Ризоиды, с помощью которых они прикреплялись к почве, поглощали из нее воду и минеральные соли. Наряду с подобием корней, стебля и примитивной проводящей системы риниофиты имели покровную ткань, предохранявшую их от высыхания. Размножались они спорами.

Происхождение высших споровых растений

От риниофитоподобных растений произошли древние плауны, хвощи и папоротники и, по-видимому, мхи, у которых уже были стебли, листья, корни [207]. Это были типичные споровые растения, своего расцвета они достигли около 300 млн лет назад, когда климат был теплым и влажным, что благоприятствовало росту и размножению папоротников, хвощей и плаунов. Однако их выход на сушу и отрыв от водной среды не были еще окончательными. При половом размножении споровым растениям для оплодотворения необходима водная среда.

Развитие семенных растений

В конце каменноугольного периода климат Земли почти повсеместно стал суше и холоднее. Древовидные папоротники, хвощи и плауны постепенно вымирали. Появились примитивные голосеменные растения — потомки некоторых древних папоротниковидных.

Происхождение голосеменных от древних папоротниковидных доказывают многие черты сходства между этими растениями. Это сходство не только внешнее. Общие черты наблюдаются в строении органов: стеблей, листьев и корней.

Очевидно, предками голосеменных растений были древовидные, лиановидные и травянистые семенные папоротники, впоследствии полностью вымершие. Их семена развивались на листьях, шишек еще не было.

Условия жизни продолжали меняться. Там, где климат становился более суровым, древние голосеменные растения постепенно вымирали [208]. Им на смену приходили более совершенные растения — сосна, ель, пихта.

Растения, размножавшиеся семенами, лучше приспособились к жизни на суше, чем растения, размножавшиеся спорами. Это связано с тем, что возможность оплодотворения у них не зависит от наличия воды во внешней среде. Особенно явно превосходство семенных растений над споровыми проявилось, когда климат стал менее влажным.

Покрытосеменные растения появились на Земле около 130 млн лет назад.

Покрытосеменные оказались наиболее приспособленными к жизни на суше растениями. Только у покрытосеменных имеются цветки, их семена развиваются внутри плода и защищены околоплодником. Покрытосеменные быстро расселились по всей Земле и заняли все возможные места обитания. Уже более 60 млн лет покрытосеменные растения господствуют на Земле.

Приспособившись к различным условиям существования, покрытосеменные создали разнообразный растительный покров Земли из деревьев, кустарников и трав.

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ. ПАЛЕОБОТАНИКА. РИНИОФИТЫ

Ответьте на вопросы

1. На основании каких данных можно утверждать, что растительный мир развивался и усложнялся постепенно? 2. Где появились первые живые организмы? 3. Какое значение имело появление фотосинтеза? 4. Под влиянием каких условий древние растения перешли от водного образа жизни к наземному? 5. Какие древние растения дали начало папоротниковидным, а какие — голосеменным растениям? 6. В чем преимущество семенных растений перед споровыми? 7. Сравните голосеменные и покрытосеменные растения. Какие особенности строения обеспечили преимущество покрытосеменным растениям?

Задания для самостоятельной работы

Летом исследуйте крутые берега рек, склоны глубоких оврагов, карьеров, куски каменного угля, известняка. Найдите окаменевшие древние организмы или их отпечатки. Зарисуйте их. Постарайтесь определить, к каким древним организмам они принадлежат.

Самый древний отпечаток цветков растения был найден в штате Колорадо (США) в 1953 г. Растение было похоже на пальму. Возраст отпечатка 65 млн лет.

Некоторые формы древних покрытосеменных: тополя, дубы, ивы, эвкалипты, пальмы — сохранились и в настоящее время.

Источник

Урок №58.1. Эволюция высших растений

Методы: частично-поисковый, про­блемного изложения, репродуктивный, объясни­тельно-иллюстративный.

— осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Формирование экологической культуры на основе признания ценности жизни во всех её проявлениях и необ­ходимости ответственного, бережного отношения к окру­жающей среде.

Формирование понимания ценности здорового и без­опасного образа жизни

воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину;

Формирование ответственного отношения к учению;

3) Формирование целостного мировоззрения, соответ­ствующего современному уровню развития науки и обще­ственной практики.

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, пре­образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру­гих видов деятельности.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Умение самостоятельно планировать пути достиже­ния целей, в том числе альтернативные, осознанно выби­рать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.

Формирование навыка смыслового чтения.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Цели: обобщить знания о многообразии растений, их происхо­ждении, особенностях строения и процессов жизнедеятельности основных отделов; познакомить с основными эволюционными этапами развития растительного мира на Земле и их значением для дальнейшего развития органического мира; дать представле­ние о методах изучения вымерших растений.

Оборудование и материалы: список относящихся к различным классам покрытосеменных растений, таблицы: «Развитие расти­тельного мира», «Фотосинтез», гербарии мхов, плаунов, хвощей, папоротников, голосеменных и покрытосеменных растений, коллекция «Ископаемые остатки живых организмов», кусочки каменного угля с отпечатками древних растений, окаменевшие остатки древних растений, геохронологическая шкала, пейзажи каменноугольного и других периодов (можно использовать ри­сунки учащихся).

Ключевые слова и понятия: автотрофы, гетеротрофы, эука­риоты, или ядерные, прокариоты, или доядерные; органические соединения, энергия солнца, ароморфоз, конкуренция; сине-зе­леные водоросли, цианобактерии; половой способ размножения, конкуренция; озоновый экран, риниофиты, псилофиты; папорот­ники, хвощи и плауны, мхи, голосеменные, покрытосеменные растения; экологическая ниша, палеонтология, палеоботаника, радиоуглеродный метод, эволюция.

Выберите правильный ответ

1. Какая наука занимается изучением развития жизни на земле?

2. Какая наука изучает ископаемые остатки древних растений?

3. Что происходило с некоторыми древними растениями?

4. По чему можно судить о внешних признаках древних растений?

По кольцам на срубе

5. Когда образовалась Земля?

Более 5 млрд лет назад

Более 10 млрд лет назад

6. Когда появилась жизнь на Земле?

3,5-4 млрд лет назад

Более 5 млрд лет назад

7. Где появились первые живые организмы?

8. Простейшие одноклеточные организмы были похожи по строению на:

9. Одни из первых наземных растений:

10. Предки голосеменных растений:

Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Преобразования растений в условиях суши. Выход растений на су­шу привёл к образованию специализированных органов питания. Бла­годаря этим органам растение стало извлекать пищу из почвы и возду­ха, что привело к разделению его тела на надземную и подземную ча­сти. Подземная часть — это корень (корневая система), надземная часть — побег, состоящий из листьев, стебля и почек.

Происхождение и этапы эволюции растений

Разделение тела растений на подземную и надземную части опре­делило появление специализированных органов почвенного питания — корней, органов воздушного питания — листьев и органа передвиже­ния питательных веществ — стебля.

Древние папоротники, хвощи и плауны, так же как и современные, были споровыми растениями, то есть размножались спорами. Такой способ размножения требует наличия водной среды, поэтому всем спо­ровым растениям необходимы влажные места обитания и они не могут жить на суше повсеместно.

Господство голосеменных растений. 240-250 млн лет назад климат на Земле стал холодным и засушливым. В этих условиях возникли и широ­ко распространились голосеменные растения. Для защиты от неблагопри­ятных условий у них на побегах появились почки — зачатки побегов, по­крытые слоем почечных чешуй, и возник особый способ размножения — размножение семенами. При оплодотворении яйцеклеток спермием водная среда не нужна. Доставку спермия к яйцеклетке осуществляет пыльцевая трубка. Именно поэтому образовалось множество видов голо­семенных растений, которые освоили даже засушливые и холодные места обитания на планете, постепенно вытесняя отовсюду споровых предков.

Последовательность возникновения важнейших ароморфозов у растений

Доставка спермия к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки (а не воды) и появление семян с большим запасом питательных веществ — прогрессивный этап в развитии растительного мира, обеспечивший широкое распространение голосеменных расте­ний в наземно-воздушной среде.

Появление и развитие покрытосеменных растений. Потребовалось ещё более 100 млн лет исторического развития Земли, чтобы возникли покрытосеменные, или цветковые, растения. В это время на планете произошло рассеяние облачности, увеличилась солнечная радиация, повысилась сухость воздуха. Новые условия оказались губительными для многих растений, обитавших при высокой влажности. Более слож­ное, по сравнению с голосеменными, анатомическое строение покрыто­семенных обеспечило им активное почвенное и воздушное питание, пе­редвижение веществ в растении. Появилось такое свойство, как листо­пад, защищающее растение от потери воды. Появление цветка и плода, двойного оплодотворения, запасание питательных веществ в семени и развитие специальных органов вегетативного размножения обеспечи­ли покрытосеменным преимущество перед голосеменными и всеми остальными растениями в размножении и расселении по Земле.

Цветковые растения в своём историческом развитии тесно свя-
заны с животными-опылителями. Их эволюция происходила со-
вместно, обеспечивая взаимное повышение жизнестойкости
и разнообразие форм.

Многие виды цветковых растений и насекомых приспособлены к строению и жизненному циклу друг друга. Не только насекомые, но и другие животные участвуют в переносе пыльцы и распространении плодов и семян растений. Такое совместное существование покрытосе­менных и животных способствовало лучшему выживанию этих расте­ний, развитию у них различных жизненных форм, в том числе травя­нистых.

В процессе длительного развития органического мира растения
прошли путь от простых одноклеточных зелёных водорослей до
высокоразвитых покрытосеменных.

Эволюция живых организмов на Земле происходила на протяжении миллионов лет. Всё это время растительный и животный мир разви­вался и усложнялся. Возникли разные типы организмов: прокариоты и эукариоты. Среди растительных эукариот возникли разнообразные группы: водоросли (одноклеточные и многоклеточные), моховидные, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения.

Развитие жизни на Земле (The Evolution of Life)

Подведение итогов урока

1.Объясните, почему семенные растения возникли только в наземно-воздушной среде.

2.Охарактеризуйте отличие современных папоротников от вымерших.

3.Почему в тропических районах больше древесных цветковых растений, а в холодных зонах — травянистых?

5.Используя информационные ресурсы, подготовьте сообщение о видах покрытосеменных растений, распространённых в месте вашего проживания.

Все группы растительных организмов возникли в процессе эво­люции. Выход на сушу привёл к появлению у растений новых специ­ализированных органов и тканей — проводящей, покровной, механи­ческой, фотосинтезирующей. Появились вегетативные органы — ко­рень и побег. Похолодание климата и иссушение почвы привело к появлению семян. В эволюции высших растений большую роль играли условия среды обитания

1.Написать научный рассказ, в котором была бы изложена ваша точка зрения на возникновение жизни на Земле.

2.Сделать отпечатки листьев на гипсе. Для этого сухой гипс развести водой до густоты сметаны и вылить его в неглубокую по­суду (лучше непищевую), смазанную любым жиром, чтобы можно было вынуть готовые формы. Приготовить листья различных ра­стений (лучше всего брать листья с наиболее рельефными жилка­ми). Взять один листок, положить его на гипс и сильно прижать, чтобы не было пузырьков воздуха. Оставить на некоторое время. После застывания гипса лист нужно снять, вынуть отпечаток из формы. Следует помнить, что гипс застывает быстро, и если вы что-либо испачкали в растворе, лучше его смыть до затвердевания.

Задания для учеников, интересующихся биологией.

3.Выяснить, кто такой русский ученый А.И. Опарин, в чем его заслуга перед наукой. Что такое коацерватные капли? Можно ли считать их живыми организмами?

Узнать, на какие ветви разделяется наука палеонтология. Что изучает каждая из отраслей?

И.Н. Пономарёва, О.А. Корнило­ва, В.С. Кучменко Биология : 6 класс : учебник для учащихся общеобразо­вательных учреждений

В.В. Пасечника. Пособие для учителей общеобразовательных учреждений Уроки биологии. 5—6 классы

Калинина А.А. Поурочные разработки по биологии 6класс

Вахрушев А.А., Родыгина О.А., Ловягин С.Н. Проверочные и контрольные работы к

Источник