Растения. Первые растения на суше

Сегодня нас везде окружают растения. Вот зелёная трава, вот могучие деревья, вот яркие цветы. Но так было не всегда.

А вы знаете, что учёные до сих пор не имеют полного представления, как выглядели самые первые деревья?

Они могут воспроизвести их вид только по сохранившимся окаменелым остаткам. И судя по ним, вид у первых деревьев был странным. Листьев у них не было, а энергию солнца они получали через необычную кору. И вообще, ранние деревья не были похожи на своих нынешних потомков – скорее, на большой початок кукурузы или камыша.

Давайте вместе разберёмся, как развивалась растительная жизнь на нашей планете.

Вопросы занятия. Как растения смогли выбраться на сушу? Растения-первопроходцы. Освоение суши древнейшими папоротниками.

Сотни миллионов лет назад всё живое на Земле существовало только в воде. Суша была пустой и безжизненной – только камни, песок и глина. Совсем как на другой планете.

Солнце светило гораздо ярче и было более опасным. Лишь кое-где росли неприхотливые лишайники, а у самой воды зеленели водоросли.

Первые водоросли, лишайники и грибы появились на поверхности Земли благодаря тому, что вода отступала, освобождая участки суши. Эти первопроходцы развивались очень медленно и могли жить только у самой воды.

Чтобы окончательно переселиться из океана на сушу, растениям пришлось научиться выживать под палящим солнцем без постоянного доступа к воде. Со временем у них появились специальные приспособления: защита от высыхания – появилась специальная защитная кожица на поверхности, которая не давала им засохнуть под солнцем. Но чтобы растение могло «дышать», в этой кожице были крошечные отверстия; опора и транспорт – у растений появились прочные «трубочки» (сосуды), которые помогали им стоять вертикально и поднимать воду от корней к верхним частям; выживание в плохих условиях – их споры стали покрываться прочной оболочкой, которая защищала их от высыхания.

Первыми на берег выбрались не растения, а похожие на гигантские грибы организмы – прототакситы. В высоту они достигали 9 метров, а в ширину – около метра, что делало их самыми большими жителями суши того времени.

Они росли в тесном союзе с водорослями и настоящими грибами, и этот союз помогал им закрепиться на бедной каменистой почве.

Прототакситы были важными участниками ранней истории нашей планеты. Они повлияли на качество почвы и помогали другим живым существам получать необходимые вещества и пространство для жизни.

Самыми первыми растениями, которые начали осваивать сушу, были древнейшие мхи. Они появились примерно 470 млн лет назад. Эти растения были маленькими и ещё не имели приспособлений, с помощью которых они могли бы экономить воду.

У них не было ни корней, ни стебля, ни специальной защитной кожицы. Поэтому произрастали древние мхи только у самой воды.

Размножались они спорами. И именно благодаря найденным древним спорам учёным удалось установить возраст и примерный вид этих растений. Ведь похожие споры есть у современных примитивные мхов – печёночников. 

Древние мхи развивались медленно, но всё же они постепенно менялись, и со временем у них появились специальные трубочки-сосуды, которые работали, как водопровод. По ним вода и питательные вещества смогли подниматься от корней вверх по стеблю.

Это стало настоящей революцией. Растения смогли отойти от воды и начать захватывать материк. То есть древние мхи стали тем самым мостиком между подводным миром и жизнью на поверхности.

Первым растением, освоившим сушу, стала неприметная риния. Это было невысокое травянистое растение, достигающее всего нескольких сантиметров в высоту.

У ринии не было ни листьев, ни цветков, зато уже была тонкая кожица, защищающая её от высыхания. «Дышало» это растение через специальные отверстия прямо на поверхности стебля.

Размножалась она спорами, а к поверхности крепилась корневыми ниточками, которые есть у современных лишайников, мха, грибов и некоторых видов водорослей. Но ринии всё ещё были привязаны к воде, поэтому росли во влажных местах и на мелководье.

Несмотря на простое строение, риния стала важной ступенью в развитии растений. Учёные предполагают, что именно она стала предком большинства современных растений.

Но процесс этот происходил постепенно. После первых смельчаков наступила эра гигантских папоротников, хвощей и плаунов. Эти растения продолжили осваивать сушу.

У них появились настоящие корни. Это были уже не просто волоски, а мощные корневища, которые крепко держали растение в земле и помогали пить воду.

Также у папоротников, хвощей и плаунов уже появились чётко выраженные листья и стволы.

А ещё они стали огромными. В те времена эти растения были размером с огромные деревья и образовывали настоящие непроходимые прибрежные леса с растениями высотой около 8 м. Во влажном и невероятно тёплом климате того времени эти леса напоминали густые, непроходимые джунгли. Под пологом гигантских деревьев царил вечный полумрак, а воздух был насыщен влагой.

Главными среди них были папоротники, похожие на деревья.

До них у растений не было настоящих листьев. Были лишь голые стебли, чешуйки или иголки. Именно у древних папоротников, похожих на деревья, впервые появились плоские кружевные листья, похожие на листья современных папоротников или пальм. Это было огромное достижение растений. Большие листья позволяли лучше улавливать солнечный свет и производить питательные вещества.

В это же время своего расцвета достигли и древние плауны. Эти растения, хоть и кажутся сегодня скромными, в те времена были настоящими исполинами. Они вырастали до 40 метров в высоту – как современный 12-этажный дом! При этом они очень быстро росли, но жили недолго, не более 20 лет.

Одни из этих плаунов сильно ветвились, напоминая причудливые зелёные башни, а другие, такие как сигиллярии, почти не имели веток и выглядели, как высокие столбы, раздваивающиеся лишь на самой верхушке.

Несмотря на свои огромные размеры, древние плауны не были настоящими деревьями в современном понимании. Их стволы были не такими прочными, а кора – не такой развитой.

Огромными, похожими на деревья, были и древние хвощи. В отличие от своих современных родственников – скромных травянистых растений, они могли вырастать высотой с 5-этажный дом. Их стебли были полыми внутри, как трубы или соломинки. По этим полостям они перекачивали воду от корней к верхним ветвям.

Именно эти растения-гиганты, вместе с древними папоротниками и плаунами, помогли сделать нашу планету зелёной и наполнили её воздух кислородом. А после их гибели их стволы падали в болота и со временем превратились в залежи каменного угля, который мы добываем сегодня.

Но была одна большая проблема. Чтобы завести «детей» (размножиться), и папоротникам, и хвощам, и плаунам всё ещё была нужна вода. Поэтому они могли жить только в очень влажных местах, у болот.

Поэтому революцией в растительном мире стало появление первых растений, которые размножались не спорами, а семенами. Это давало растениям независимость от воды, потому что опыление происходило с помощью ветра. Семена, как прочный сундук, сохраняли зародыш будущего растения, защищая его от засухи и холода.

Сначала семена появились у папоротников. Это был настоящий прорыв. Семена у них находились на концах побегов или вдоль прожилок листьев.

От древних семенных папоротников произошли предки современных вечнозелёных деревьев и кустарников, таких как дерево гинкго, саговники, хвойные деревья. Эти растения не имели ни цветков, ни плодов. Их семена лежали открыто, прямо на чешуйках шишек.

Благодаря появлению семян растения смогли уйти далеко от воды и заселить даже самые засушливые места.

Намного позже, уже во времена динозавров, появились растения с цветами и плодами, которые стали предками всех современных трав, лиственных деревьев, овощей, фруктов и цветов на клумбе.

Семена у них спрятаны внутри плода (яблока, ягоды, жёлудя), который защищает их и помогает распространяться. Цветок же позволил привлекать опылителей (пчёл, бабочек, птиц). Такое опыление более быстрое и точное, чем опыление с помощью ветра.

Эти растения научились расти быстрее и приспосабливаться к разным условиям лучше, чем их предшественники с открытыми семенами.

Благодаря этим суперспособностям они быстро захватили планету и стали самой успешной группой растений.

Таким образом, освоение суши растениями прошло долгий путь от небольших и простых форм до величественных лесных сообществ, способствуя развитию современной земной экосистемы.

Растения играют важную роль в нашей жизни. Они обеспечивают кислородом, питательными веществами и являются источником пищи для многих животных и людей.

Давайте подведём итоги. Первые растения начали осваивать сушу около 470 млн лет назад. Пионерами были мхи и ринии – маленькие растения, жившие у воды. Позже появились гигантские папоротники, хвощи и плауны. Они имели корни, листья и стволы, создавали густые леса и способствовали образованию каменного угля. Семена дали растениям независимость от воды. Они начали распространяться дальше, в более сухие места, что стало важным этапом в развитии нашей планеты.