EVOLUSJON AV PLANTER: OPPRINNELSESMODERNE PLANTER - BIOLOGI - 2026

Den utviklingen av planter muligens begynte med en ferskvanns gruppe som minner om dagens grønne alger og fra dette alle aktuelle grupper utplassert: moser, klubb moser, hestehaler, bregner, gymnosperms og angiosperms.

Planter er preget av å være en veldig variert gruppe og med en bemerkelsesverdig plastisitet. Fra synspunktet om evolusjonsbiologi tillater de studiet av en viktig serie mekanismer og unike hendelser, for eksempel spesifikasjon ved polyploidi i angiospermer.

Kilde: Av Maulucioni, fra Wikimedia Commons

Under denne evolusjonsprosessen som ga opphav til denne monofyletiske gruppen, dukket det opp innovasjoner som celleveggen hovedsakelig består av cellulose - en polymer som består av gjentagende glukoseenheter.

Den monofyletiske betraktningen av planter innebærer den første innarbeidelsen av cyanobakterier, noe som ga opphav til forskjellige plastider (inkludert kloroplast, relatert til den fotosyntetiske prosessen) ved endosymbiotiske hendelser. Denne hendelsen skjedde i den felles stamfaren til denne avstamningen.

Flercellularitet (organismer med mer enn en celle) og spredning av det apikale meristem, en type asymmetrisk celledeling og zygotisk retensjon, dukket også opp. Imidlertid var den mest slående innovasjonen av plantene å kolonisere det landlige miljøet.

Nedenfor vil vi beskrive noen generelle aspekter ved utviklingen av planter, og deretter vil vi dykke inn i opprinnelsen til hver gruppe.

Evolusjonsmekanismer

De evolusjonsmekanismene som er involvert i plantenes opprinnelse er de samme som genererte endringer i andre levende grupper: naturlig seleksjon og genetisk eller genetisk drift.

Darwinian naturlig seleksjon er en evolusjonsmekanisme som består av individuell differensiell reproduksjonssuksess. Når plantene hadde en viss arvelig karakteristikk (det vil si overført fra foreldre til barn) og denne egenskapen tillot dem å forlate flere etterkommere, økte denne morfen i befolkningen.

Den andre mekanismen er gendrift, som består av den tilfeldige eller stokastiske variasjonen av allelfrekvenser.

På samme måte spilte coevolutionary prosesser med dyr en grunnleggende rolle. Som pollinering og spredning av frø i angiospermer.

Utvikling av planlegemer

Endringen i plantenes kroppsplaner er relatert til grunnleggende variasjoner som skjedde i sporofytt- og gametofyttfasene. Studiene som ble utført antyder at den haploide fasen tidligere var mer kompleks.

Imidlertid gjennomgikk denne trenden en reversering: gametofytten begynte å være den mest iøynefallende fasen. Dette fenomenet økte det morfologiske mangfoldet drastisk fra Devonian.

Geologiske perioder med utseendet til hver gruppe

Den fossile referansen gir oss en utrolig kilde til informasjon om utviklingen av alle levende organismer, selv om den ikke er perfekt og den ikke er fullstendig.

Bryofytter, veldig enkle organismer som mangler vaskulært vev, har vært kjent siden ordovikeren.

De eldste lagene består av veldig enkle strukturer av karplanter. Senere, i Devonian og Carboniferous, skjedde en enorm spredning av bregner, klubbmoser, kjerringrokk og progymnospermer.

I Devonian dukket de første frøplantene opp. Dermed besto den mesozoiske floraen hovedsakelig av individer som minnet om gymnospermer. Endelig vises angiospermer i kritt.

Evolusjon av alger

Alger er den mest primitive gruppen. For dem tilsvarer opprinnelsen til den første fotosyntetiske cellen på grunn av en endosymbiose-hendelse: en celle inntatt en bakterie med fotosyntetiske kapasiteter.

Dette har vært en ganske akseptert forklaring på utviklingen av kloroplastene, og det gjelder også mitokondrier.

Evolusjon av bryofytter

Bryofytter antas å være de første organismene som avviker fra alger. De tilsvarer den første gruppen landplanter. Dets viktigste kjennetegn er mangelen på et rotsystem og et vaskulært system som består av xylem og floem.

Bryophytes dominerte forhistoriske miljøer de første 100 millioner årene fra plantenes opprinnelse.

Evolusjon av vaskulære frøfrie planter

Vaskulære frøfrie planter

Karplanter begynte å diversifisere seg i karbonperioden, spesielt til frøfrie karplanter.

I likhet med bryofytter trenger de svømmende gamene fra frøfrie planter vann for at begge kjønnscellene skal møtes. Av denne grunn antas det at de første formene for karplanter var begrenset til fuktige miljøer som favoriserte reproduksjon.

Fossilene og forfedrene til karplanter dateres 420 millioner år tilbake. Organismene ble preget av en forgrenet sporofytt, uavhengig av den gametofytiske fasen for deres vekst og utvikling. Disse forgreningene utgjorde for sin lille størrelse - de overskredet sjelden femti centimeter.

Denne ordningen letter produksjonen av sporer og økte dermed sannsynligheten for overlevelse og reproduksjon.

Den mest primitive gruppen av karplanter er de moderne arter av lykofytter (klubbmoser, selaginella og bregner eller isoetter). Lykofyttene utviklet seg i sumper og lignende terreng, til kjempeformene ble utdødd og de små vi observerer i dag.

Bregner har utstrålt siden de har sin opprinnelse i Devonian, sammen med sine pårørende hårets haler og børstebregner.

Betydningen av vaskulært vev og røtter

Karplanter har - som navnet tilsier - vaskulært vev, som er delt inn i floem og xylem. Disse strukturene er ansvarlige for ledning av salter og næringsstoffer i hele plantens kropp.

Anskaffelsen av et lignifisert vev tillot plantene å øke i størrelse, sammenlignet med bryofytter. Disse stilkene forhindret tipp og fall, og kunne transportere næringsstoffer og vann til betydelige høyder.

Røtter derimot lar planter forankre seg til jordoverflaten, slik at de kan absorbere vann og næringsstoffer. Røttene spiller også en grunnleggende rolle i å la planten nå en større størrelse. Rotsystemet som er observert i fossilene er ganske likt det gjeldende.

Opprinnelsen til røttene er fremdeles uklar i evolusjonshistorien. Det er ikke kjent om de dukket opp i en enkelt hendelse i forfaren til alle karplanter, eller i flere hendelser - det som er kjent som konvergent evolusjon.

Evolusjon av vaskulære frøplanter

I karbonformet forgrenes planter seg i to store grupper av frøplanter: gymnospermer og angiospermer.

Evolusjon av gymnospermer

Til å begynne med minnet frøplantene en bregne. Gymnospermer er planter uten blomster, som alle utstrålte i et veldig likt mønster. Det vanligste i dag er furuer og sypresser. Noen av de eldste eksemplene inkluderer ginkgoer, syklader og gnetaler.

Evolusjon av blomstrende planter: angiosperm

Blomstrende planter, eller angiospermer, er en plantegruppe som utgjør de fleste plantene som finnes på planeten jorden. I dag er de distribuert overalt, og inkluderer former som er så varierte som trær, busker, plener, hvete- og kornåker, og alle de vanlige plantene som vi ser med blomster.

For faren til evolusjonsbiologien, Charles Darwin, representerte det plutselige utseendet til denne gruppen en gåtefull hendelse som spant over en enorm fordeling.

I dag regnes gruppen som ga opphav til angiospermene som en gruppe av primitive gymnospermer - en busklignende organisme. Selv om det ikke er noen spesifikk kandidat, mistenkes det noen livsformer med mellomliggende egenskaper mellom de to gruppene, fra Mesozoic og Paleozoic epoker.

Historisk ble denne transformasjonen akseptert, siden det er lett å forestille seg transformasjonen av strukturer som er i stand til å frakte eggløsning (typisk for gymnospermer) til karpeller. Nylig er det ikke lenger vanlig å aktivt søke etter disse overgangsformene.

De første fossilene av angiospermer (og andre spor som pollenkorn) dateres mer enn 125 millioner år tilbake.

Blomsten

Den mest relevante innovasjonen av angiosperms er blomsterstrukturen. Det spekuleres i at de primitive blomstene hadde morfologien til en nåværende magnolia, som består av mange karpeller, stamens og biter av perianthen.

Når det gjelder visuelle og luktende stimuli, representerer blomsten et attraktivt organ for pollinatorer. Dette kan være virveldyr (som fugler og flaggermus) eller virvelløse dyr (som bier, veps eller fluer). Å bli pollinert representerer en åpenbar fordel for anlegget: det sprer pollen mye bedre enn vinden.

Pollinering var en valgt hendelse, da jo flere dyr besøkte plantene, gjorde frøproduksjonen det også. Således ga enhver endring som hadde positivt økt besøk umiddelbart en stor selektiv fordel for individet.

Blomstrende planter som ved en viss tilfeldig mutasjon begynte å utskille et næringsstoff som tiltrekker en pollinator, hadde for eksempel en selektiv fordel fremfor sine jevnaldrende som manglet denne egenskapen.

I tillegg representerer frukten også en belønning rik på energi til dyret som bruker den. Etter fordøyelsen defekerer dyret og spre dermed frøene. For eksempel spiller mange fugler og frukt flaggermus en uunnværlig rolle som frøspredere i skog.

referanser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: vitenskap og natur. Pearson Education.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolusjonsanalyse. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Utvikling. Sinauer.
5. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Plantebiologi (bind 2). Jeg snudde meg.
6. Rodríguez, EV (2001). Fysiologi for produksjon av tropiske avlinger. Redaksjonelt universitet i Costa Rica.
7. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Plantefysiologi. Jaume I. universitet