§19. Загальний огляд еволюції рослин - Тагліна

• Зміст ГДЗ Біологія 7 клас Тагліна

Поміркуйте й обговоріть ситуацію

Що саме спонукало рослинні організми здійснювати зміни?

Зміни в рослинних організмах відбувалися через еволюцію, яка є процесом адаптивних перетворень живої природи. Рослини змінювалися, щоб виживати в різних умовах середовища, залишати нащадків, які також могли пристосовуватися, виживати й розмножуватися. Зміни умов існування, такі як перехід з водного середовища на суходіл, вимагали від рослин розвитку нових органів і тканин для виживання на суші.

Поділіться своїми думками

Що заважало зеленим водоростям опанувати суходіл?

Зеленим водоростям заважало опанувати суходіл кілька факторів:

1. Космічне випромінювання: Ультрафіолетове випромінювання було небезпечним для живих організмів, і лише вода могла забезпечити захист від нього.
2. Відсутність озонового шару: На початку розвитку життя на Землі не було озонового шару, який би захищав від шкідливого космічного випромінювання. Лише згодом, завдяки накопиченню кисню в атмосфері, утворився озоновий шар, що зробило можливим життя на суходолі.
3. Залежність від води: Життя та розмноження водоростей були повністю залежні від водного середовища, і вони не мали структур, які б дозволяли виживати на суші.

Знайдіть інформацію й дайте відповіді на запитання

Як учені відтворюють еволюцію різних груп організмів?

Учені відтворюють еволюцію різних груп організмів за допомогою вивчення викопних решток, які надають інформацію про зовнішній вигляд, біологічні особливості, способи живлення та розмноження вимерлих організмів.

Що таке палеонтологія?

Палеонтологія — це наука, яка вивчає викопні рештки організмів, щоб зрозуміти їх еволюцію та історію життя на Землі. Вона допомагає відтворити минулі екосистеми та еволюційні процеси, що відбувалися протягом мільйонів років.

Робота в групі

Етапи розвитку рослинності на планеті за схемою еволюції рослин:

1. 475 млн років тому з’явилися різноманітні зелені водорості та перші судинні рослини.
2. 400 млн років тому виникли різні мохи.
3. 380 млн років тому з’явилися плауни, папороті та хвощі.
4. 350 млн років тому виникли насінні папороті.
5. 240 млн років тому з’явилися хвойні голонасінні.
6. 130 млн років тому виникли сучасні покритонасінні рослини.

Періоди історичного розвитку життя на Землі, що відповідають датуванням на схемі:

475-350 млн років тому - Ордовик, Селур, Деквон періоди Палеозойської ери

350-240 млн років тому - Карбон, Перм періоди Палеозойської ери

240-130 млн років тому - Тріас, Юра періоди Мезозойської ери

130-0 млн років тому - Крейдяний період Мезозойської ери та Кайнозойська ера

Період Палеозойської ери, який називають “green house”:

Кам’яновугільний період (Карбон) Палеозойської ери часто називають “green house”. У цей час на Землі панував теплий і вологий клімат, що сприяло бурхливому розвитку рослинності, особливо деревоподібних папоротей, хвощів і плаунів. Саме в цей період сформувалися великі поклади кам’яного вугілля з решток рослин.

Порівняння особливостей мохів, папоротей, голонасінних і покритонасінних рослин

Завдання 1. Розгляньте малюнки. Порівняйте життєвий цикл мохів і папоротей. Опишіть і порівняйте їхні гаметофіти й спорофіти. Що в них схожого? Чим вони відрізняються? Запишіть назви елементів схеми, які позначені цифрами. Зробіть висновки.

Життєвий цикл мохів

Життєвий цикл папоротей

Схожі риси:

• Обидві групи мають чергування поколінь (гаметофіт і спорофіт)
• Для запліднення потрібна вода

Відмінності:

• У мохів переважає гаметофіт, а у папоротей - спорофіт
• Гаметофіт мохів - зелена рослина, а у папоротей - маленький заросток
• Спорофіт мохів - невелика коробочка на ніжці, а у папоротей - велика листостеблова рослина

Висновки:

Мохи і папороті мають різні життєві цикли, адаптовані до різних умов існування. У мохів переважає гаметофіт, що краще пристосований до вологих умов. У папоротей домінує спорофіт, що дозволило їм краще освоїти наземне середовище.

Завдання 2. Розгляньте малюнки. Порівняйте життєвий цикл голонасінних і покритонасінних рослин. Що в них схожого? Чим вони відрізняються? Запишіть назви елементів схеми, які позначені цифрами. Зробіть висновки.

Назви елементів схеми покритонасінної рослини:

1. Доросла рослина (спорофіт)
2. Квітка
3. Плід
4. Насіння
5. Проросток
6. Молода рослина

Життєвий цикл голонасінних

Схожі риси:

• Обидві групи є насінними рослинами
• Мають чергування поколінь (спорофіт і гаметофіт)
• Запліднення не залежить від води

Відмінності:

• У покритонасінних є квітка і плід, у голонасінних їх немає
• Покритонасінні мають подвійне запліднення
• У голонасінних насіння розвивається відкрито на лусках шишок, у покритонасінних - всередині зав’язі

Висновки:

Голонасінні та покритонасінні рослини мають схожі життєві цикли, але покритонасінні є більш еволюційно просунутими. Вони розвинули додаткові пристосування (квітку, плід, подвійне запліднення), які забезпечили їм кращий захист насіння та ефективніше розмноження. Це дозволило покритонасінним стати домінуючою групою рослин у сучасних екосистемах.

Завдання 3. Розгляньте малюнки. Порівняйте життєвий цикл папоротей і покритонасінних рослин. Що в них схожого? Чим вони відрізняються? Запишіть назви елементів схеми, які позначені цифрами. Зробіть висновки.

Порівняння життєвого циклу папоротей і покритонасінних рослин:

Схожі риси:

• Обидві групи мають чергування поколінь (гаметофіт і спорофіт)

Відмінності:

• Папороті для запліднення потрібна вода
• Покритонасінні мають квітку, плід і насіння
• У покритонасінних відбувається подвійне запліднення

Назви елементів схеми покритонасінної рослини:

1. Доросла рослина (спорофіт)
2. Квітка
3. Плід
4. Насіння
5. Проросток
6. Молода рослина

Висновки:

Життєві цикли папоротей і покритонасінних рослин демонструють різні етапи еволюції наземних рослин. Папороті зберігають більш примітивні риси, розмноження за допомогою спор. Покритонасінні ж розвинули більш прогресивні адаптації - квітку, плід, насіння та подвійне запліднення, що забезпечило їм кращий захист зародка та ефективніше розповсюдження. Це дозволило покритонасінним стати домінуючою групою рослин у сучасних екосистемах.

Розв’язання проблемних питань і завдань із теми

Як зміна умов існування з водного на наземно-повітряне спричинила появу вищих рослин?

Перехід рослин з водного середовища на сушу спричинив появу вищих рослин через необхідність пристосування до нових умов:

1. Розвинулися тканини для підтримки вертикального росту (механічні тканини).
2. З’явилися провідні тканини для транспорту води та поживних речовин.
3. Сформувалися захисні покриви (кутикула) для запобігання висиханню.
4. Виникли спеціалізовані органи - корінь, стебло і листки.
5. Розвинулися спори з захисними оболонками для розмноження в повітряному середовищі.

Як предки насінних рослин розв’язали проблему залежності статевого розмноження від води?

Предки насінних рослин розв’язали цю проблему шляхом розвитку пилку, який може переноситися вітром або комахами, що дозволило заплідненню відбуватися без необхідності у водному середовищі.

Запитання і завдання

1. Доведіть, що еволюція є процесом адаптивних перетворень живої природи.

Еволюція є природним процесом, що включає зміни в будові та функціях організмів протягом історії Землі. Ці зміни відбуваються так, щоб організми могли виживати та залишати нащадків, які також здатні пристосовуватися до навколишнього середовища. Таким чином, еволюція є процесом адаптивних перетворень живої природи. Наприклад, рослини розвивали судинні тканини для ефективного транспортування води й поживних речовин, що дозволило їм освоїти наземне середовище.

2. Що заважало живим організмам опанувати суходіл? Чому це стало можливим?

Живим організмам заважали опанувати суходіл кілька факторів:

• Космічне випромінювання: Відсутність озонового шару робила поверхню Землі вразливою до ультрафіолетового випромінювання.
• Залежність від води: Багато організмів потребували води для життєдіяльності та розмноження.

Це стало можливим завдяки утворенню озонового шару, який захищає Землю від шкідливого випромінювання, та еволюційним змінам, що дозволили рослинам і тваринам адаптуватися до наземного середовища.

3. Як спорові рослини пристосувалися до життя на суходолі?

Спорові рослини пристосувалися до життя на суходолі завдяки виникненню:

• Покривних тканин для захисту від висихання
• Провідних і механічних тканин для транспорту речовин та опори
• Пристосувань для поглинання води й мінералів із ґрунту, а кисню та CO2 - з повітря

4. Чому один із найважливіших етапів в еволюції рослин — це поява насінних папоротей?

Поява насінних папоротей була важливим етапом еволюції рослин, оскільки вони вже розмножувалися насінням, а не спорами. Це означало, що їхнє запліднення не залежало від води, що дозволило їм заселити більш посушливі ділянки суходолу.

5. Доведіть, що еволюція рослин пов’язана з еволюцією людини. Яким чином такі злаки, як пшениця і рис, вплинули на виникнення людських цивілізацій?

Еволюція рослин пов’язана з еволюцією людини, оскільки:

• Завдяки фотосинтезу рослин змінився склад атмосфери, що дозволило тваринам і людині дихати киснем
• Рослини стали основою харчових ланцюгів на суходолі
• Окультурення злаків, таких як пшениця, рис, кукурудза, дозволило людям перейти до осілого способу життя, що сприяло розвитку цивілізацій

Отже, еволюція рослин і поява насіння дозволили їм опанувати суходіл, що своєю чергою створило умови для еволюції тварин і людини. Одомашнення злаків зробило можливим розвиток сільського господарства й осілих цивілізацій.