Переход растений из водной среды на сушу обусловлено появлением. Когда растения и беспозвоночные вышли на сушу? Какие факторы внешней среды позволили им это сделать?

Переход растений из водной среды на сушу обусловлено появлением. Когда растения и беспозвоночные вышли на сушу? Какие факторы внешней среды позволили им это сделать?

Обсуждение вопроса:

Всего ответов: 2

Порядок вывода комментариев:По умолчаниюСначала новыеСначала старые

0

Forget

Переход растений к наземному образу жизни, по-видимому, был связан с существованием периодически заливавшихся и освобождавшихся от воды участков суши (из-за колебаний земной коры). В это время на земном шаре был влажный и тёплый 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.
Важнейшим событием в эволюции форм живого являлся выход растений и живых существ из воды и последующее образование большого многообразия наземных растений и животных. Из них в дальнейшем и происходят высокоорганизованные формы жизни.
Переход к жизни в воздушной среде требовал многих изменений. Во-первых, вес тел здесь больше, чем в воде. Во-вторых, в воздухе не содержится питательных веществ. В-третьих, воздух сухой, он иначе, чем вода, пропускает через себя свет и звук. Кроме того, содержание кислорода в воздухе выше, чем в воде. Выход на сушу предполагал выработку соответствующих приспособлений.
По-видимому, еще в протерозое на поверхности суши в результате взаимодействия абиотических (минералы, климатические факторы) и биотических (бактерии, цианеи) условий возникает почва. Почвообразовательные процессы в протерозое подготовили условия для выхода на сушу растений, а затем и животных.
Выход растений на сушу начался, очевидно, в конце силура. Растения, переселявшиеся в воздушную среду, получали значительные эволюционные преимущества. И главное из них — то, что солнечной энергии здесь больше, чем в воде, а значит, и фотосинтез становится более совершенным. Проблема высыхания решалась посредством формирования водонепроницаемой внешней оболочки, пропитанной восковидными веществами. А перестройка системы питания из почвы требовала развития корневой системы и системы транспортировки питательных веществ и воды по организму. Корни способствовали также укреплению опоры. А по мере роста размеров растений формировалась и поддерживающая ткань — древесина. Жизнь на суше требовала и изменения репродуктивной системы.
Первые наземные растения — псилофиты; они занимали промежуточное положение между наземными сосудистыми растениями и водорослями. У псилофитов образуются сосудистая система, перестраиваются покровные ткани, появляются примитивные листья. Именно псилофиты в конце силура покрывали сплошным зеленым ковром прибрежные участки суши. Кстати, только в силуре началось сплошное озеленение Земли. После кислородной революции и до появления первой растительности поверхность Земли была красной — результат коррозии минералов железа.
Вслед за растениями из воды на сушу и воздух (сначала по берегам рек, озер, болот) последовали различные виды членистоногих — предки насекомых, пауков и скорпионов. Первые обитатели суши напоминали по виду современных скорпионов. И если первые амфибии появились в девоне, то активное завоевание суши позвоночными началось в карбоне. Первые полностью приспособившиеся к жизни на суше позвоночные — рептилии. Яйца рептилий были покрыты твердой скорлупой, не боялись высыхания, были снабжены пищей и кислородом для эмбриона. Первые рептилии были небольшими животными, напоминающими ныне живущих ящериц. В карбоне значительного развития достигают насекомые. Появляются летающие насекомые.

Нравится

0

Forget

Рассмотрим основные пути исторического развития основных наземных групп органического мира Земли — царства животных и царства растений.
Какие противоречия необходимо разрешить растениям при выходе из воды на сушу? Первое, что становится очевидным, — защита от потерь воды. В водной среде эта проблема решена. Значит должны быть приспособления, регулирующие процесс испарения. Это устьица, а впоследствии кутикула, видоизмененные листья. дальше надо вспомнить о том, что растениям необходимо было поднимать воду на определенную высоту. Значит, нужна проводящая система, которая действительно возникла у первых наземных растений. Водные растения были подвижны и эластичны. Их тело колебалось под влиянием течений, но не ломалось. На суше необходимо выдерживать напоры ветра. Поэтому должны были появиться механические ткани, а также органы, закрепляющие растение в почве, — ризоиды, корни, корневища.
Следовательно, ответ может быть таким.
1. Возникновение покровной ткани (эпидермиса с устьицами), способствующей защите от испарения.
2. Появление проводящей системы, обеспечивающей транспорт веществ.
З. Развитие механической ткани, выполняющей опорную функцию.
4. Образование ризоидов, с помощью которых растения закреплялись в почве.
Главными условиями, которые "подтолкнули" позвоночных к выходу из водной среды были: накопление атмосферного кислорода в наземно-воздушной среде, ухудшение условий обитания в водоёмах (постоянное изменение объёма воды, малое количество кислорода, большая конкуренция между популяциями). Важнейшие ароморфозы, позволившие данным животным обитать на суше — это появление челюстей у панцирных рыб, смена способа дыхания на легочной и изменение строения плавников у кистепёрых рыб. Позднее отмечается появление внутреннего оплодотворения и разных оболочек, защищающих зародыш от высыхания, а также усложнение строения многих органов (например, сердца) и кожных покровов.

Приспособление животных и растений к водной среде обитания. Приспособления к водной среде

Форма тела должна быть всегда обтекаемой при самых разных ее вариантах:

сплюснутой с боков (карась),

сплюснутой в спино-брюшном направлении (пиявка),

круглой в поперечном сечении (угорь),

каплевидной (жук-плавунец),

торпедообразной (кальмар).

Тело должно минимизировать трение о воду. Это достигается особенностями его покровов:

покров слизи (рыба);

очень гладкая («полированная») твердая поверхность (морская черепаха),

мягкий слой на поверхности твердого корпуса (кит).

Конечности:

имеют плавательную перепонку (лягушка),

преобразованы в плавники (дельфин),

преобразованы в ласты (тюлень).

Специальные выросты и приспособления к движению в воде могут включать:

плавательную перепонку вокруг тела или специальную типа «зонтик» (каракатица, медуза),

водоструйный («реактивный») двигатель (кальмар, личинка стрекозы),

хвост с плавником (рыба).

В воде тоже приходится дышать, и такое дыхание организовано по определенным правилам. Органы дыхания различны:

жабры (рыба),

дыхательная трубка (ранатра),

воздухозаборники (водяные жуки, клопы),

запасание воздуха под водой в виде пузыря (паук серебрянка),

формирование пузыря, заменяющего легкое (жуки-плавунцы).

Основное правило окраски для водных животных диктует соотношение яркости света в воде. Когда смотришь сверху, то видишь темное дно, а при взгляде из воды – светлое небо. Отсюда характерная приспособительная окраска всех живущих в воде. Верхняя часть тела у них темная, маскирует их на фоне темного дна, а нижняя – светлая, маскирует на фоне светлого неба. Из-за этой особенности окраски: большинство водных жителей резко двуцветные: темный верх и светлая нижняя (брюшная) сторона.

Организмы, обитающие в почве, живут по своим правилам и тоже имеют специальные приспособления, которые касаются формы тела, его покровов, конечностей и других его особенностей.

Приспособления к почве

Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперед, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу). Вот некоторые правила для покровов:

слизистые выделения, позволяющие скользить в почве (червь),

если имеется шерсть, то она обычно короткая (крот),

шерсть заглаживается вперед и назад (крот),

шерсть устойчива к стиранию (крот).

Форма тела и конечностей тоже должна быть специфической . Длинные конечности не дадут возможности двигаться в узкой норе, кроме того конечности нужны для копания земли. Тело не должно цепляться за своды норы или должно легко изгибаться под прямым или даже острым углом. Отсюда следующие правила:

короткие конечности,

копательные конечности (крот) или копательные зубы (слепушонка),

тело тонкое и длинное (геофил),

обтекаемое тело без выступающих частей (крот).

Специфичность органов чувств землероя – тоже его приспособления к особенностям среды обитания. Они могут быть устроены по таким правилам:

уменьшены или отсутствуют ушные раковины (крот),

уменьшены или отсутствуют глаза (крот),

повышена тактильная чувствительность (вибриссы по всему телу).

Почва плотна и тяжела, а, кроме того, в ней может быть недостаточно воздуха. Эти ее особенности также приводят к физиологическим и анатомическим адаптациям :

устойчивость к недостатку кислорода (асфиксии) система лакун (полостей в которых хранится кровь, насыщенная кислородом);

мощные мышцы и кости, противостоящие сдавливанию (крот).

Жители воздушной среды обитания многообразны по своим приспособлениям, потому что специализированы к слишком различающимся местообитаниям. Так бегающие по твердой почве, совсем не похожи на лазающих, а те и другие очень отличаются от летающих. Поэтому здесь все организмы удобно разделить на подгруппы, обладающие сходными адаптациями к одному и тому же местообитанию.

Приспособления к воздушной среде

Наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды, конечно летающие формы. Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету. Прежде всего, об этом говоритформа его тела .

Форма тела:

обтекаемость тела (птица),

наличие плоскостей для опоры на воздух (крылья, парашют),

облегченная конструкция (полые кости),

наличие крыльев и иных приспособлений для полета (летательные перепонки, например),

облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).

У бегающих животных тоже появляются отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна:

мощные, но легкие конечности (лошадь),

уменьшение пальцев на ногах (лошадь, антилопа),

очень мощные задние конечности и укороченные передние (заяц, кенгуру),

защитные роговые копыта на пальцах (копытные, мозоленогие).

Лазающие организмы имеют самые различные приспособления. Они могут быть общими для растений и животных, а могут и различаться. Для лазанья может быть использована и своеобразная форма тела:

тонкое длинное тело, петли которого могут служить опорой при лазании (змея, лиана),

длинные гибкие хватательные или цепляющиеся конечности, а возможно, и такой же хвост (обезьяны);

выросты тела – усики, крючки, корешки (горох, ежевика, плющ);

острые коготки на конечностях или длинные когти, загнутые крючком или сильные хватательные пальцы (белка, ленивец, обезьяна);

мощные мышцы конечностей, позволяющие подтягивать тело и перебрасывать его с ветки на ветку (орангутан, гиббон).

Некоторые организмы приобрели своеобразную универсальность приспособлений сразу к двум. У лазающих форм возможно и сочетание признаков лазанья и полета. Многие из них могут, забравшись на высокое дерево совершать длинные прыжки-полеты. Это сходные приспособления у жителей одной среды обитания. Часто встречаются животные способные к быстрому бегу и полету, одновременно несущие оба набора этих адаптаций. Из насекомых это жуки-скакуны (сем. Жужелицы), из птиц: дрофа, стрепет, коростель.

Встречаются сочетания приспособительных признаков у организма к жизни в различных средах. Такие параллельные наборы адаптаций несут все земноводные животные. Приспособления к полету имеют и некоторые плавающие чисто водные организмы. Вспомним летучих рыб или даже кальмаров.

Итак, детям с самого раннего возраста можно показывать различные организмы и рассказывать о специальных приспособлениях, которые они используют в своей жизни. Эта и будет первая система простых аксиом, касающихся приспособительной конструкции живого, зависящей от воздействующих факторов среды. Простые правила факторной экологии (аутэкология, или экология особи) показывают основные приспособления живых организмов к условиям обитания, позволяют им выживать при изменениях внешних воздействий, размножаться, взаимодействовать друг с другом, то есть очень разнообразно жить на нашей планете. Каждый организм выполняет свои функции, и они очень важны для существования планетарной жизни, поэтому вполне можно назвать совокупность деятельности любого организма его работой. В природе нужны все виды работ, поэтому важен каждый работник.

Правила на то и есть, чтобы им все могли пользоваться, поэтому и люди тоже используют их в своей жизни. Если же их конструкция не позволяет воспользоваться нужным правилом, то человек строит отвечающий ему аппарат или придумывает соответствующую одежду. Вспомните аквалангиста. У него обтекаемое тело, гладкий резиновый покров, ласты для движения, маска, чтобы видеть в воде и запас воздуха для дыхания. И все это оснащение соответствует правилам подводного жителя. Отсюда важность знания этих приспособлений для любого человека. С их помощью не только опознаешь принадлежность организма к той или иной группе, но определяешь и где его местожительство, и чем он питается. Окружающая жизнь становится более понятной, а, кроме того, почти все эти правила можно в той или иной ситуации использовать и в своей жизни.

Приспособления растений в водной среде обитания. Особенности приспособления растений к водной среде

Водная среда существенно отличается от наземной. В ней особый температурный и световой режимы, другие газовый и минеральный составы, иная плотность среды.

Свет и глубина

В водоёме всегда меньше света, чем на суше, так как часть солнечный лучей отражается от водной поверхности, другая -- поглощается её толщей. Интенсивность проникающего в водоём света зависит от прозрачности воды. Так, в океанах с большой прозрачностью на глубину 140 м попадает 1% радиации, а в небольших озёрах с мутной водой на глубину 2 метра -- десятые доли процента. С глубиной изменяется и спектральный состав света. В глубокие слои воды доходят в основном зелёные, а ещё глубже -- синие и фиолетовые лучи. Погружённым растениям приходится приспосабливаться не только к недостатку света, но и к изменению его состава путём выработки дополнительных пигментов. Известно, что водоросли, обитающие на разных глубинах, имеют различную окраску: в мелководных зонах преобладают зелёные водоросли, в более глубоких встречаются бурые , а ещё глубже обитают красные водоросли. В малопрозрачных водах растения встречаются в основном в поверхностных слоях, а в водоёмах с прозрачной водой -- на глубине до 100 м и более.

Растения обитающие в водной среде. Кувшинки и многолетний тростник

Кувшинка является водным растением , которое растет исключительно на пресных водоемах. Это растение известно всем, более того, те, кто видел кувшинку, восхищались ее красотой. Она имеет по форме округлые листья, а также цветы, которые способны достигать огромного размера, находиться на поверхности воды и при этом вовсе не тонуть.

Под водой расположено корневище, которое очень богато крахмалом и дубильными веществами. Со временем люди научились производить из них муку и кофейный заменитель. Подплывать неподготовленному человеку к кувшинке не стоит. Под водой стебли способны запутать ноги человека, а он может с легкостью утонуть, так как выбраться из такой сети очень проблемотично.

Тростник является многолетним растением, которое широко распространено по всей территории Российской Федерации. Имеет длинное, ползучее корневище. Стебельная система полая, прочная и толстая. Способна достигать шести метров в длину. Листья образованы в форме пластин, с плоской поверхностью.

Визуально соцветия способны вызвать ассоциацию с широкой и плотной метелкой. Тростник является отличным кормом как для диких, так и домашних животных. Но люди смогли более распространить полезность этого вида. Его стали часто применять:

• В строительных целях.
• Часто плетут стены самих сараев.
• Как средство для термоизоляции стен.
• Является одним из компонентов в создании бумажного сырья.
• Пригоден для изготовления музыкальных инструментов.
• Применяют в укреплении плотности почвы на песчаных территориях.

Тростник — очень распространенное растение по всей России. В Китае существует целая тростниковая плантация. Они специально его выращивают, после чего строят себе жилища.

Водные и околоводные растения. Аир обыкновенный

 

Семейство Ароидные, распространен в Средней Европе, Сибири, Японии, Китае, Северной Америке. Это многолетние прибрежно-водные растения, травянистые, с приятным пряным ароматом, высота которого 50-100 см. Обычно растет на мелководных участках водоема, глубина которого не более 0,5 м, где быстро разрастаясь, образует густые заросли.

 

 

Аир имеет толстое, ползучее, ломкое корневище, диаметр которого около 3 см, длина – до 1,5 м. Листья красивые, длинные, линейно-меченые, зачастую с волнистым краем, ширина которых – 2-2,5 см, светло-зеленого цвета. Цветки мелкие, обоеполые, зеленовато-желтого цвета, собраны в оригинальное соцветие в виде плотного початка желтовато-зеленого цвета, длина которого 6-9 см.

 

 

Размножается исключительно вегетативно, почвы для роста и развития Аира могут быть илистые, песчаные, глинистые, торфяные. Аир может легко переносить временные пересыхания водоемов, а также небольшое затенение. Мощное корневище Аира содержит много питательных веществ, а листья – витамин C. Поэтому Аир является ценным любимым кормом ондатры, водяной крысы, лося, водоплавающих птиц. Кроме того, корневище содержит эфирные масла, потому применяется в пищевой промышленности, медицине, парфюмерии.